Agilent MassHunter Profinder: Solving the Challenge of Isotopologue Extraction for Qualitative Flux Analysis

Význam tématu

Metabolomické studie poskytují údaje o množství metabolitů, avšak bez informací o dynamice cest, kterými tyto metabolity procházejí. Kvalitativní analýza metabolického toku využívá stabilně značené tracery (13C, 15N, 2H) k sledování časových změn izotopových vzorců. Vysoce přesná hmotnostní spektrometrie na systémech Agilent LC/TOF a Q-TOF je klíčová pro spolehlivé rozlišení drobných izotopických posunů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem technického přehledu je představit nový algoritmus dávkové extrakce izotopologů implementovaný v softwaru Agilent MassHunter ProFinder (modul VistaFlux). Algoritmus je optimalizován pro data z Agilent LC/TOF a LC/Q-TOF systémů a umožňuje automatizovanou identifikaci, kvantifikaci a vizualizaci izotopologů v komplexních biologických vzorcích.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika zahrnuje:

• Použití stabilně značených tracerů (13C, 15N, 2H) pro monitorování metabolického toku.
• Chromatografickou separaci na Agilent LC/TOF nebo LC/Q-TOF systémech.
• Dávkovou extrakci izotopologů v MassHunter ProFinder B.08.00 s modulem VistaFlux.
• Vícefázový postup extrakce: zpracování hrubých EIC, zúžení retenčního času, validace m/z přesnosti, tvaru eluce a koherence izotopologické série.
• Korekci abundancí podle přirozeného výskytu izotopů a čistoty značení.

Instrumentace:

• Kapalinová chromatografie Agilent LC/TOF, LC/Q-TOF.
• Softwarové moduly Agilent MassHunter ProFinder a VistaFlux; export výsledků do Omix Premium pro vizualizaci drah.

Hlavní výsledky a diskuse

Algoritmus umožňuje spolehlivé a vysoce selektivní rozlišení cílových izotopologů od rušivých signálů v dávkovém zpracování. Vzorkové aplikace na metabolity trikarboxylové kyseliny (např. glutamin, fumarát) prokázaly:

• Odstranění falešných pozitiv díky přísným kritériím m/z a eluačního profilu.
• Možnosti vizualizace surových, korigovaných a normalizovaných abundancí izotopologů.
• Intuitivní grafické rozhraní pro hromadné zobrazení i manuální revizi chromatogramů a spekter.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé dávkové zpracování a automatizace workflow pro kvalitativní studie metabolického toku.
• Vysoká přesnost díky korekcím přirozeného izotopického pozadí a čistoty traceru.
• Jednoduchá integrace do laboratoří zaměřených na metabolomiku, QA/QC a biochemický výzkum.
• Export do Omix Premium pro interaktivní mapování metabolických drah.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření podpory nových typů stabilních izotopů a komplexnějších metabolomických sítí.
• Integrace strojového učení pro automatickou kalibraci a interpretaci izotopových dat.
• Využití v klinických aplikacích pro sledování biomarkerů v reálném čase.
• Propojení s dalšími omickými přístupy (proteomika, lipidomika) pro komplexní systémový pohled.

Závěr

Agilent MassHunter ProFinder s novým algoritmem dávkové extrakce izotopologů představuje efektivní a uživatelsky přívětivý nástroj pro kvalitativní analýzu metabolického toku. Díky automatizaci, přísné validaci signálů a pokročilé vizualizaci zrychluje a zpřesňuje výzkum dynamiky metabolismu v biologických a farmaceutických aplikacích.

Reference

• MassHunter ProFinder: Batch Processing Software for High Quality Feature Extraction of Mass Spectrometry Data. Agilent Technologies Technical Overview, 5991-3947EN, 2014.
• MassHunter VistaFlux for Qualitative Flux Analysis. Agilent Technologies Technical Overview, 5991-6756EN, 2016.