LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

An improved method for galactosyl oligosaccharide characterization

Aplikace | 2021 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Iontová chromatografie
Zaměření
Potraviny a zemědělství
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Souhrn

Význam tématu


Galaktosyl-oligosacharidy (GOS) patří mezi významné prebiotika, která stimulují růst prospěšných bakterií ve střevech a přispívají k trávení a imunitnímu zdraví. Detailní charakterizace složení a struktury GOS je klíčová pro porozumění jejich biologické účinnosti a optimalizaci výroby ve farmaceutickém i potravinářském průmyslu.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem publikované Application Note bylo vyvinout a demonstrovat vysoce efektivní metodu pro separaci a identifikaci GOS pomocí kombinace HPAE-PAD a vysoko-výkonného Orbitrapového hmotnostního analyzátoru. Studie představuje nový analytický protokol, který zjednodušuje stanovení stupně polymerace (DP) a zvyšuje rozlišení jednotlivých oligosacharidů.

Použitá metodika a instrumentace


Separační metoda využívá vysokotlakou aniontovou chromatografii s pulzním amperometrickým detektorem (HPAE-PAD) na kolonu Thermo Scientific Dionex CarboPac PA300-4µm (2×250 mm). Pro detekci intactních GOS slouží paralelně PAD a Orbitrapová hmotová spektrometrie (Q Exactive) v negativním ionizačním režimu. Mezi klíčové prvky patří:
  • Ion chromatografický systém Dionex ICS-5000+ (nebo ICS-6000) s DP duálním čerpadlem a DC detekčním modulem
  • Autosampler Thermo Scientific Dionex AS-AP s ochlazovanou zásobníkovou policí
  • Desaltační jednotka Dionex ERD 500 pro výměnu Na+ za H+ před MS
  • Dionex CarboPac PA300 2×50 mm guard kolona
  • Orbitrapový hmotový spektrometr Q Exactive v negativním režimu
  • Software Xcalibur, Chromeleon CDS a Simglycan pro zpracování dat

Hlavní výsledky a diskuse


Optimalizovaný gradient (0–50 mM NaOH a 0–70 mM NaOAc) umožnil rozlišení 28 GOS frakcí s DP2–DP6. Desalter Dionex ERD 500 reprodukovatelně odstranil >99,5 % sodných iontů bez významné ztráty rozlišení (průměrná změna 14,5 %). Orbitrap provedl přesné měření hmotností s chybou <1,7 ppm a MS2 fragmentace poskytla typické glykozidické a cross-ring fragmenty pro potvrzení DP.

Přínosy a praktické využití metody


  • Možnost přímé analýzy GOS bez derivatizace
  • Vysoce rozlišená separace i nejhojnějších disacharidů
  • Integrované DP stanovení v jednom běhu chromatografie
  • Minimalizace frakční kolekce a dodatečné manipulace

Budoucí trendy a možnosti využití


Vývoj podobných HPAE-PAD/MS metod lze rozšířit na další komplexní oligosacharidy, např. fukto- nebo mananooligosacharidy. Dalšími kroky jsou automatizace datové analýzy glykoformů, aplikace vyšších rozlišení Orbitrapů a studium strukturálně relačních vazeb v komplexních matricích potravin a biologických vzorcích.

Závěr


Navržená HPAE-PAD/MS metoda s Dionex CarboPac PA300 a ERD 500 desalterem poskytuje robustní, vysoce rozlišenou a citlivou analýzu GOS. Precizní měření hmotností, reprodukovatelné odstranění sodíku a eliminace derivatizačních kroků zefektivňují charakterizaci prebiotik a usnadňují jejich implementaci ve výzkumu a průmyslu.

Reference


  1. Macfarlane G., Steed H., Macfarlane S. Bacterial metabolism and health-related effects of galacto-oligosaccharides and other prebiotics. J Appl Microbiol. 2008;104:305–344.
  2. Gibson GR, Roberfroid MB. Dietary modulation of human colonic microbiota: introducing the concept of prebiotics. J Nutr. 1995;125:1401–1412.
  3. Ganzle MG. Enzymatic synthesis of galactooligosaccharides and other lactose derivatives (hetero-oligosaccharides) from lactose. Int Dairy J. 2012;22:116–122.
  4. Cardelle-Cobas A., Villamiel M., Olano A., Corzo N. Study of galactooligosaccharide formation from lactose using pectinex-Ultra SP-L. J Sci Food Agric. 2008;88:954–961.
  5. Hernández-Hernández O., Calvillo I., Lebrón-Aguilar R., Moreno FJ, Sanz ML. Hydrophilic interaction LC–MS for characterization of prebiotic GOS. J Chromatogr A. 2012;1220:57–67.
  6. Rohrer JS, Basumallick L, Hurum D. HPAE-PAD for carbohydrate analysis of glycoproteins. Biochemistry (Moscow). 2013;78:697–709.
  7. Rohrer JS. High-Performance Anion Exchange Chromatography with PAD for determination of oligosaccharides. ACS Symposium Series 849. 2003;16–31.
  8. Thermo Fisher Scientific Application Note AN71993. Profiling GOS by HPAE-PAD. 2020.
  9. Coulier L. et al. In-depth characterization of prebiotic GOS by a combination of analytical techniques. J Agric Food Chem. 2009;57(18):8488–8495.
  10. Thermo Fisher Scientific Technical Note TN71. Eluent Preparation for HPAE-PAD. 2020.
  11. Thermo Fisher Scientific Technical Note TN72478. Instrument configuration for HPAE-PAD/MS. 2020.
  12. Thermo Fisher Scientific. Dionex ERD 500 Product Manual, Document 031761-05. 2015.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Structural characterization of mucin O-linked glycans using a novel anion exchange column in HPAE-PAD-MS
APPLICATION NOTE 74042 Structural characterization of mucin O-linked glycans using a novel anion exchange column in HPAE-PAD-MS Authors: Tian Tian, Neil Rumachik, Yuanxue Hou, Jun Cheng, Charanjit Saini, Yan Liu, Chris Pohl Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale CA Keywords: Glycosylation, O-glycans,…
Klíčová slova
glycans, glycansglycan, glycanelectrode, electrodemucin, mucinpdh, pdhpad, padoff, offgal, galdionex, dionexreference, referenceeluent, eluentneutral, neutraldesalter, desalterporcine, porcinegastric
O-glycan profiling using HPAE-PAD hyphenated with a high-resolution accurate mass (HRAM) mass spectrometer
APPLICATION NOTE 000068 O-glycan profiling using HPAE-PAD hyphenated with a high-resolution accurate mass (HRAM) mass spectrometer Authors: Manali Aggrawal, Sachin Patil, and Jeffrey Rohrer Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA, United States Keywords: Dionex ICS-5000+, Dionex ICS-6000, Dionex CarboPac PA300 column,…
Klíčová slova
glycan, glycanglycans, glycansmucin, mucinpad, padhpae, hpaebovine, bovinelinked, linkedstructures, structureseluent, eluentdionex, dionexdesalter, desaltermass, massglycoproteins, glycoproteinsabundance, abundancesialylated
O-glycan profiling using HPAE-PAD hyphenated with a high-resolution accurate mass (HRAM) mass spectrometer
APPLICATION NOTE 000068 O-glycan profiling using HPAE-PAD hyphenated with a high-resolution accurate mass (HRAM) mass spectrometer Authors: Manali Aggrawal, Sachin Patil, and Jeffrey Rohrer Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA, United States Keywords: Dionex ICS-5000+, Dionex ICS-6000, Dionex CarboPac PA300 column,…
Klíčová slova
glycan, glycanglycans, glycansmucin, mucinpad, padhpae, hpaebovine, bovinelinked, linkedstructures, structureseluent, eluentdionex, dionexdesalter, desaltermass, massglycoproteins, glycoproteinsabundance, abundancesialylated
Improved profiling of sialylated N-linked glycans by ion chromatography-Orbitrap mass spectrometry
APPLICATION NOTE 73063 Improved profiling of sialylated N-linked glycans by ion chromatography-Orbitrap mass spectrometry Authors Sachin Patil and Jeff Rohrer Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA Keywords HPAE-PAD, glycoprotein, sialylated glycans, Q Exactive, HPAE-MS, HRAM, CarboPac PA200 column Goal To describe…
Klíčová slova
glycan, glycanglycans, glycanshpae, hpaexcalibur, xcaliburpad, padsialylated, sialylatedthermo, thermoorbitrap, orbitrapscientific, scientificelution, elutionresolution, resolutionlinked, linkedconditions, conditionsexactive, exactivesodium
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.