Precise Identification of Molecular Species of Phosphatidylethanolamine and Phosphatidylserine by Neutral Loss Survey with MS3 and Accurate Mass Measurement

Význam tématu

Rozsáhlá charakterizace molekulárních forem fosfatidylethanolaminu a fosfatidylserinu je zásadní pro pochopení strukturálních a funkčních aspektů biologických membrán a metabolomiky lipidů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit novou hmotnostně spektrometrickou metodu kombinující skenování neutrálních ztrát a MS3 s vysokou přesností měření hmotností pro spolehlivou identifikaci dvojic mastných kyselin v molekulárních druzích PE a PS v komplexní matrici lipidů.

Použitá metodika a instrumentace

• Extrahováno Bligh a Dyer z mozku, jater a séra potkana
• Chromatografie na Si60 koloni (1×100 mm) s mobilní fází acetonitril/methanol obsahující 0,1 % amoniaku a 0,3 % octanu
• ESI-MS přístroj LCMS-IT-TOF (Shimadzu) spojený s LC-10AD a SIL-10AD autosamplerem
• Neutrál-loss survey pro ztrátu 141 u (PE) a 87 u (PS)
• MS3 analýza fragmentů [diglyceride-OH]+ pro PE a [phosphatidic acid-H]− pro PS

Hlavní výsledky a diskuse

• Celkem identifikováno 132 molekulárních druhů fosfolipidů v jaterním extraktu
• Odděleně rozlišeno 7 izobarických forem PS bez předchozí LC separace
• MS1 a MS3 hmotnostní přesnost pod 10 ppm bez interní kalibrace
• Rychlý analytický běh trvající pouze 30 min s vysokou selektivitou
• Kvantitativní potenciál detekce 1,3× nárůstu nebo 20 % poklesu koncentrace lipidů

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a cílená analýza jednotlivých tříd fosfolipidů
• Vhodné pro komplexní lipidomické studie a kontrolu kvality
• Možnost implementace na standardní IT-TOF instrumentaci

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace datové analýzy a integrace s bioinformatickými nástroji
• Rozšíření aplikace na další třídy lipidů a modifikované formy
• Použití stabilně značených interních standardů pro absolutní kvantifikaci
• Spojení s multidimenzionálními separačními technikami pro hlubší profilování lipidomu

Závěr

Navržená metoda NL survey + MS3 s přesným měřením hmotností umožňuje spolehlivou a rychlou identifikaci molekulárních forem PE a PS bez časově náročné chromatografické separace a nabízí kvantitativní sledování změn lipidů v biologických vzorcích.

Reference

• Ishida M., Yamaguchi S., Taniguchi J. et al. Precise Identification of Molecular Species of Phosphatidylethanolamine and Phosphatidylserine by Neutral Loss Survey with MS3 and Accurate Mass Measurement. Shimadzu Technical Report C146-E089, 2010.