A RAPID ANALYTICAL PLATFORM FOR BIOFLUID PROFILING IN DISCOVERY METABOLOMICS AND LIPIDOMICS

Postery | 2019 | WatersInstrumentace
Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Proteomika, Metabolomika, Klinická analýza
Výrobce
Waters

Význam tématu


Rychlé a vysokopropustné metodiky v metabolomice a lipidomice umožňují objevné studium biologických tekutin při omezeném čase a nákladech. Zkrácení doby analýzy snižuje variabilitu dat vyplývající z mnohahodinových běhů a minimalizuje tzv. batch efekty. Tím se zvyšuje spolehlivost výzkumných a klinických studií.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo navrhnout a ověřit rychlé chromatografické metody pro metabolitický (HILIC) a lipidový (RP C8) profiling v kombinaci s iontově mobilní spektrometrií (IMS). Hodnoceny byly parametry run time, kapacita separace, počet detekovaných funkcí a identifikační jistota.

Použitá metodika a instrumentace


  • UPLC: Waters Acquity I-Class s kolónami 50×1,0 mm BEH Amide pro HILIC a BEH C8 pro lipidy.
  • Iontový spektrometr: Waters Synapt G2-Si v pozitivní i negativní polaritě, IMS modul.
  • Software: MassLynx pro akvizici, Progenesis QI pro zarovnání běhů, výběr vrcholů a databázové vyhledávání, EzInfo pro PCA a OPLS-DA.
  • Vzorky: Moč potkanů po léčbě tienilovou kyselinou, plazma pacientek s karcinomem prsu, QC pooly.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Rychlá HILIC metoda: gradient 2,33 min + <1 min ekvilibrace, celkový cyklus 3,33 min (−60 % analýzy).
  • Rychlá lipidová metoda: 3,70 min běh (−75 % oproti konvenčním ~15 min).
  • System suitability test ukázal stabilní retence modelových sloučenin (sulfadimethoxine, sulfaguanidine, leucine enkephalin).
  • IMS zdvojnásobilo počet detekovaných funkčních signálů díky rozlišení koelujících látek podle CCS.
  • Batch 134 vzorků moči byl zpracován za 7,5 h místo >20 h.
  • V lipidomice identifikováno 15 významných lipidů s odlišnou regulací u karcinomu prsu, včetně fosfatidylserinových kandidátů.

Přínosy a praktické využití metody


  • Výrazné zvýšení propustnosti: možnost zpracovat ~1000 vzorků za méně než 3 dny.
  • Snížení spotřeby mobilní fáze a provozních nákladů.
  • Minimalizace batch efektů a zvýšení konzistence dat.
  • Vyšší specifičnost a identifikační jistota díky orthogonálnímu IMS rozlišení.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření metodiky o další separační dimenze a pokročilé IMS moduly.
  • Automatizace a integrace do klinických a průmyslových workflow.
  • Aktualizace a rozšíření databází CCS pro širší spektrum biomarkerů.
  • Adaptace na další typy biofluid a malých molekul.

Závěr


Navržené rychlé UPLC-IMS-MS platformy poskytují robustní nástroj pro velkoplošné metabolomické a lipidomické studie. Nabízejí dramatické zkrácení analýz, snížení nákladů a zvýšení kvality dat při zachování výkonu a identifikační jistoty.

Reference


  • Want EJ et al. Nat Protoc 2013, 8(1):17–32.
  • Habchi B et al. TrAC Trends Anal Chem 2016, 85:128–139.
  • Gray et al. Anal Chem 2016, 88(11):5742–5751.
  • Sharma B, Kanwar SS. Semin Cancer Biol 2017.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

HIGH THROUGHPUT LIPIDOMICS USING ION MOBILITY ENABLED RAPID LC-MS PROFILING SHOWS PROMISE FOR THE ANALYSIS OF HUMAN PLASMA SAMPLES OBTAINED FROM BREAST CANCER PATIENTS
A HIGH THROUGHPUT LC-MS LIPIDOMICS PLATFORM FOR SCREENING & STRATIFYING CANCER SAMPLES FROM BIOBANKS AND CLINICAL TRIALS
Rapid Microbore Metabolic Profiling (RAMMP) with Ion Mobility for the Lipidomic Investigation of Plasma from Breast Cancer Patients
Analysis of Rat Urine Using Rapid Microbore Metabolic Profiling (RAMMP) HILIC Chromatography with Ion Mobility-MS