MetaboQuan-R for Acylcarnitines in Human Serum: A Rapid, Targeted UPLC-MS/MS Method for Metabolomic Research Studies

Význam tématu

Analýza acylkarnitinů představuje klíčový prvek v pochopení lipidového metabolismu a identifikaci biomarkerů metabolických onemocnění. Rychlá a cílená metoda umožňuje zpracovat větší objemy vzorků bez časově náročné derivatizace, což podporuje efektivní metabolomické výzkumné studie.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace MetaboQuan-R je:

• kvantifikace 20 acylkarnitinů v lidském séru během jediné analýzy pod 3 minuty
• odstranění kroku derivatizace pro zjednodušení workflow
• zvýšení propustnosti (throughput) pro rozsáhlé metabolomické studie

Použitá metodika a instrumentace

• Příprava vzorku: Proteinová precipitace 100 µL séra s 400 µL metanolu, centrifugace (25 000 g / 3 min), naředění supernatantu vodou, injekce 0,5 µL.
• Chromatografie: ACQUITY UPLC I-Class System s CORTECS T3 2,7 µm (2,1×30 mm) kolona při 60 °C; mobilní fáze A – 0,01 % kyselina mravenčí + 0,2 mM formiát amonný ve vodě; fáze B – 50 % isopropanol v acetonitrilu s 0,01 % kyselinou mravenčí a 0,2 mM formiátem amonným; gradient 2→98 % B za 0,7 min, praní a reekvilibrace.
• MS/MS: Xevo TQ-S micro v režimu positive ESI; MRM přechody specifické pro 20 acylkarnitinů; zdrojová teplota 150 °C, desolvační teplota 650 °C, kapilární napětí 2,0 kV, průtok kouřového plynu 50 L/h.

Použitá instrumentace

• ACQUITY UPLC I-Class System
• CORTECS UPLC Columns (T3, 2,7 µm, 2,1×30 mm)
• Xevo TQ-S micro Mass Spectrometer
• MassLynx, TargetLynx, Quanpedia, MetaboQuan-R

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila separovat a detekovat 20 acylkarnitinů s retenčními časy mezi 0,07 a 0,69 min. U některých nenasycených forem (C8:1, C10:1, C12:1, C14:2) se objevily vícečetné píky odpovídající izomerickým variantám. Celková doba analýzy pod 3 minuty významně zrychluje workflow a zachovává vysokou citlivost a selektivitu.

Přínosy a praktické využití metody

• Zkrácení doby analýzy a eliminace derivatizace zvyšuje laboratorní efektivitu
• Univerzální LC-MS konfigurace umožňuje snadné přepínání mezi různými třídami analytů
• Vysoký throughput je vhodný pro rozsáhlé metabolomické a klinické studie

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace do multi-omických workflow (lipidomika, proteomika)
• Automatizace přípravy vzorků a datové analýzy pro vyšší reprodukovatelnost
• Rozšíření spektra analyzovaných metabolit pro komplexní biomarkerové profily

Závěr

Metoda MetaboQuan-R poskytuje rychlý, citlivý a univerzální nástroj pro cílenou analýzu acylkarnitinů v lidském séru. Díky vynikajícímu throughput, jednoduchému workflow bez derivatizace a široké aplikovatelnosti se jedná o efektivní přístup pro výzkum metabolomiky.