Excel in productivity with the TSQ Altis mass spectrometer

Význam tématu

Výzkum lipidů je klíčový pro klinickou diagnostiku a sledování fyziologických i patologických stavů. Díky rozmanitosti struktur a funkcí lipidů lze z jediného vzorku získat komplexní data a identifikovat biomarkery například pro kardiovaskulární onemocnění.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo navrhnout a validovat robustní workflow pro hromadné cílené profilování lipidů v klinických vzorcích. Kombinace triple kvadrupolového TSQ Altis MS s vysokopřípustnou HILIC separací na UHPLC Vanquish Horizon umožňuje rychlý screening i kvantitativní analýzu stovek lipidových druhů.

Použitá instrumentace

• Mass spektrometry Thermo Scientific TSQ Altis a TSQ Altis Plus
• UHPLC systém Thermo Scientific Vanquish Horizon (možnost Vanquish Duo pro dvoukanálový provoz)
• Avanti UltimateSPLASH ONE (69 deuterovaných lipidů, 19 tříd) jako interní standardy
• Software Thermo Scientific TraceFinder pro automatizované zpracování dat

Použitá metodika

• Screening SRM metodou: plánovaných ~1 900 lipidů, Q1/Q3 rozlišení 0,2–0,7 Da, doba sběru <1 ms pro 6–10 měřených bodů na chromatografický pik.
• HILIC separace: gradient 3,5 minuty na polaritu, šířka piků 2–6 s (FWHM).
• Kvantifikace: single-point kalibrace s vnitřními standardy, normalizace na referenční NIST SRM 1950, lineární rozsah R2≈0,998.
• Automatizované zpracování screeningových dat pro výběr finálních lipidů a optimalizaci retenčních oken.

Hlavní výsledky a diskuse

• Úspěšný screening >1 900 lipidů v +ESI i -ESI módu a přímý přenos metody mezi laboratořemi bez úprav parametrů.
• Finální kvantitativní panel obsahuje 498 lipidů v +ESI a 648 lipidů v -ESI módu.
• Přesná lineární kvantifikace s vysokou citlivostí a spolehlivostí dat (14 bodů na pik).
• Robustní reprodukovatelnost retenčních časů a kvantitativních výsledků na TSQ Altis a jeho novější generaci TSQ Altis Plus.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá cílená analýza rozsáhlých lipidových panelů pro klinické studie a translational research.
• Standardizace a snadné přenesení workflow mezi různými laboratořemi i generacemi přístrojů.
• Integrované QA/QC postupy s využitím referenčních vzorků a interních standardů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Zavedení vícekanálových UHPLC (Vanquish Duo) pro zkrácení analytických cyklů až o 36 % a zvýšení produktivity.
• Rozšíření komunitních databází SRM a vývoj nástrojů pro plně automatizované zpracování screeningových dat.
• Aplikace v personalizované medicíně, farmakometabolomice a velkých klinických kohortách.

Závěr

Navržené LC-MS/MS workflow založené na TSQ Altis a Vanquish Horizon poskytuje vysoce citlivou, selektivní a reprodukovatelnou analýzu lipidových profilů. Metoda je připravena k okamžitému nasazení v klinických i výzkumných laboratořích s možností dalšího rozšíření a optimalizace.

Reference

1. Sandesara P. V. Endocrine Reviews, 40(2):537–557, 2019.
2. Mundra P. A. JCI Insights, 3(17):e121326, 2018.
3. Zheng F. Z. Nature Protocols, 15:2519–2537, 2020.
4. Ivanisevic J. iSLS 9 Online Symposium, 2021.
5. Burla B. J. Lipid Res., 59:2001–2017, 2018.