Robust Metabolomics Workflows Using a Modified Benchtop Orbitrap Mass Spectrometer

Význam tématu

Metabolomika se zabývá analýzou malých molekul v biologických vzorcích. Robustní a opakovatelné pracovní postupy jsou zásadní pro získání spolehlivých biologických informací. Vysoké rozlišení a přesnost hmotnostního spektrometru umožňují odlišení složitých a izobarických látek a jistou identifikaci metabolitů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a validovat robustní workflow pro metabolomiku s využitím benchtop hmotnostního spektrometru Orbitrap Exploris 240. Autoři testovali reproducibilitu subppm přesnosti hmotnosti, stabilitu signálu a efektivitu inteligentní akviziční strategie AcquireX Deep Scan pro rozšíření pokrytí MS/MS.

Použitá instrumentace

• Vanquish UHPLC systém
• Orbitrap Exploris 240 hmotnostní spektrometr
• Hypersil GOLD kolona (15 cm × 2,1 mm, 1,9 µm)

Použitá metodika

Metabolity z referenčních standardů a lidské plazmy byly extrahovány metanolovým srážením (poměr metanol vzorek 3:1), odfiltrovány a vysušeny. Po rekonstituci v kyselém vodném roztoku proběhla chromatografie gradientem vody a methanolu s formiátovými ionty. MS analýzy se prováděly v režimu full scan (120k) a MS/MS (30k) s řízenou akumulací iontů a iterativním AcquireX Deep Scan.

Hlavní výsledky a diskuse

• Udržení subppm přesnosti hmotnosti u 25 standardních látek po dobu pěti dnů s CV 5–10 %
• Stabilní signální odpověď v kladné i záporné polaritě
• Detekce izotopových vzorců a jemné struktury v bakteriálních extraktech při vysokém rozlišení
• Inteligentní AcquireX Deep Scan vygeneroval MS/MS spektra pro více než 75 % látek v komplexních maticích
• Rozlišení strukturálních izomerů, např. 2-aminobutyrátu a dimethylglycinu, díky rozšířenému rozsahu fragmentů

Přínosy a praktické využití metody

• Benchtop řešení vhodné pro rutinní i výzkumné workflow
• Vysoká přesnost a citlivost zajišťující kvalitativní i kvantitativní údaje
• Inteligentní akvizice minimalizuje nežádoucí signály a maximalizuje informační výtěžek

Budoucí trendy a možnosti využití

Předpokládá se další automatizace datových procesů, využití umělé inteligence pro hloubkové anotace metabolitů a rozšíření aplikací do klinických studií. Integrované omické přístupy nabídnou komplexní systémové analýzy.

Závěr

Orbitrap Exploris 240 prokázal stabilní výkon a vysokou spolehlivost v metabolomických studiích. Kombinace přesnosti hmotnostních měření, opakovatelnosti signálu a inteligentního AcquireX Deep Scan workflow poskytuje vyvážené a univerzálně použitelné řešení.

Reference

V původním textu nebyl uveden explicitní seznam literatury