Targeted Lipidomics Using the ionKey/MS System

Význam tématu

Lipidomika představuje komplexní analýzu stovek lipidů v biologických vzorcích a je klíčová pro pochopení jejich rolí v regulaci zánětu, neuronální komunikaci a v patogenezi onemocnění, jako jsou kardiovaskulární či neurodegenerativní poruchy.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat výkonnost integrované mikrofluidické platformy ionKey/MS pro cílené lipidomické analýzy a porovnat její citlivost, spotřebu elučního činidla a robustnost s konvenční analytickou LC-MS.

Použitá metodika a instrumentace

• Chromatograf: ACQUITY UPLC M-Class s iKey CSH C18 separačním zařízením (150 µm×100 mm, 1,7 µm) při 55 °C.
• Průtok a injekční objem: 2 µL/min, 0,2–0,5 µL vzorku.
• Mobílní fáze: A=ACN/H₂O (60/40) s 10 mM formiátu + 0,1 % kyseliny mravenčí; B=IPA/ACN (90/10) se stejnými aditivy.
• Hmotnostní spektrometr: Xevo TQ-S v režimu MRM s ESI (+); kapilární napětí 3,0 kV, teplota zdroje 120 °C.
• Analyzováno 215 lipidových druhů z tříd PE, PC, Cer, SM, glykolipidů a cholesterylesterů.

Hlavní výsledky a diskuse

• Desetinásobné zvýšení citlivosti oproti konvenční 2,1 mm kolonce.
• Redukce spotřeby rozpouštědel až 200násobně při zachování chromatografického rozlišení.
• Dynamický rozsah měření až pět řádů s lineární kvantifikací vybraných lipidů.
• Stabilní retenční časy a minimální mrtvý objem díky integrované mikrofluidice.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysokokapacitní profilování stovek vzorků s nízkou spotřebou rozpouštědel.
• Detekce stopových lipidů ve vzorcích s omezeným množstvím materiálu.
• Rychlá automatizovaná kvantifikace pomocí TargetLynx pro QA/QC i výzkum.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Prohloubení panelů cíleného lipidomického sledování nových biomarkerů.
• Integrace s ostatními mikrofluidickými platformami pro komplexní metabolomiku.
• Automatizace a miniaturizace pro klinické a point-of-care aplikace.
• Rozšířené využití v toxikologii, farmakometabolomice a personalizované medicíně.

Závěr

Platforma ionKey/MS díky integraci mikročásticové chromatografie s MS významně zvyšuje citlivost i efektivitu lipidomických analýz. Nízký průtok, malé objemy vzorku a robustní separace předurčují metodu k rozsáhlým studiím i náročným aplikacím.

Reference

1. Isaac G, McDonald S, Astarita G. Lipid separation using UPLC with Charged Surface Hybrid Technology. Waters App note (2011);720004107en.
2. Aqai P, Cevik E, Gerssen A, Haasnoot W, Nielen MW. High-throughput bioaffinity mass spectrometry for screening and identification of designer anabolic steroids in dietary supplements. Anal Chem (2013);85:3255–3262.
3. Broccardo CJ, Schauer KL, Kohrt WM, Schwartz RS, Murphy JP, Prenni JE. Multiplexed analysis of steroid hormones in human serum using novel microflow tile technology and LC-MS/MS. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci (2013);934:16–21.