LipidQuan™: A Robust LC-MS/MS Methodology for Rapidly Profiling the Lipidome of Liver Tissue Following Metabolism of the Drug Gefitinib
Aplikace | 2022 | WatersInstrumentace
Lipidomika se stala klíčovou metodou pro pochopení rolí lipidů v biologii, onemocněních a odpovědích na farmakologické zásahy. Rychlá a spolehlivá analýza stovek lipidů umožňuje sledovat dynamiku metabolických drah v reálném čase a odhalit účinky léčiv na buněčnou homeostázu.
Studie představuje aplikaci metody LipidQuan™ pro profilování lipidomu myší jater po intravenózní aplikaci inhibitoru EGFR tyrosinkinázy gefitinibu. Cílem bylo sledovat časový průběh změn v koncentracích více než 500 biologicky relevantních lipidů a vyhodnotit dysregulaci lipidové metabolizace indukovanou podáním léku.
Analytický postup využívá HILIC separaci kombinovanou s tandemovou kvadrupólovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS) v pozitivním i negativním ionizačním módu. Extrakce lipidů z tkáně proběhla metodou dichlormethan/methanol podle Want et al., včetně stabilních izotopových interních standardů SPLASH LIPIDOMIX a ceramid LIPIDOMIX. Po odpaření se vzorky rekonstituovaly v IPA/ACN a analyzovaly se v náhodném pořadí.
Metoda umožnila kvantifikovat 238 lipidů v pozitivním a 232 lipidů v negativním módu s liniovou odezvou přes tři řády velikosti. Multivariační analýza (PCA, PLS-DA) oddělila skupinu po podání gefitinibu od kontrol, ukazující výraznou dysregulaci lipidového profilu. Časová trajektorie v PLS-DA modelu prokázala postupný nárůst signálů volných mastných kyselin, fosfoethanolaminů, fosfoglycerolů a lysolipidů až do 8. hodiny, s částečným návratem k výchozím hodnotám po 24 hodinách.
Metoda LipidQuan nabízí:
Další rozšíření metody může zahrnovat integraci iontové mobility pro lepší separaci izobarických lipidů, automatizaci přípravy vzorků a využití pokročilých statistických nástrojů či strojového učení pro predikci farmakologických a toxikologických účinků. Real-time lipidomika ve spojení s jinými ‘omics’ přístupy nabídne komplexnější obraz biologických procesů.
LipidQuan™ se ukázal jako výkonný a robustní nástroj pro kvantitativní lipidomiku jaterních tkání za podání gefitinibu. Metoda umožňuje rychlé, přesné a reprodukovatelné sledování časově závislých změn lipidového profilu, což je klíčové pro farmakokinetické i toxikologické studie.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníKlinická analýza, Lipidomika
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Lipidomika se stala klíčovou metodou pro pochopení rolí lipidů v biologii, onemocněních a odpovědích na farmakologické zásahy. Rychlá a spolehlivá analýza stovek lipidů umožňuje sledovat dynamiku metabolických drah v reálném čase a odhalit účinky léčiv na buněčnou homeostázu.
Cíle a přehled studie / článku
Studie představuje aplikaci metody LipidQuan™ pro profilování lipidomu myší jater po intravenózní aplikaci inhibitoru EGFR tyrosinkinázy gefitinibu. Cílem bylo sledovat časový průběh změn v koncentracích více než 500 biologicky relevantních lipidů a vyhodnotit dysregulaci lipidové metabolizace indukovanou podáním léku.
Použitá metodika a instrumentace
Analytický postup využívá HILIC separaci kombinovanou s tandemovou kvadrupólovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS) v pozitivním i negativním ionizačním módu. Extrakce lipidů z tkáně proběhla metodou dichlormethan/methanol podle Want et al., včetně stabilních izotopových interních standardů SPLASH LIPIDOMIX a ceramid LIPIDOMIX. Po odpaření se vzorky rekonstituovaly v IPA/ACN a analyzovaly se v náhodném pořadí.
- LC systém: ACQUITY UPLC I-Class FTN
- MS detektor: Xevo TQ-XS Tandemový kvadrupól
- Kolona: UPLC BEH Amide 2.1×100 mm, 1.7 μm při 45 °C
- Pohyblivé fáze: A) 95 % ACN/5 % 10 mM acetát amonný, B) 50 % ACN/50 % voda/10 mM acetát amonný
- Gradient: 1→20 % B za 2 min, 20→80 % B za 3 min, re-equilibrace 3 min
- MS podmínky: MRM akvizice, zdrojová teplota 120 °C, desolvace 500 °C, kapilární napětí +2,8/–1,9 kV
- Software: TargetLynx™ XS, Skyline, MetaboAnalyst, Spotfire
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda umožnila kvantifikovat 238 lipidů v pozitivním a 232 lipidů v negativním módu s liniovou odezvou přes tři řády velikosti. Multivariační analýza (PCA, PLS-DA) oddělila skupinu po podání gefitinibu od kontrol, ukazující výraznou dysregulaci lipidového profilu. Časová trajektorie v PLS-DA modelu prokázala postupný nárůst signálů volných mastných kyselin, fosfoethanolaminů, fosfoglycerolů a lysolipidů až do 8. hodiny, s částečným návratem k výchozím hodnotám po 24 hodinách.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda LipidQuan nabízí:
- Rychlou analýzu lipidomu do 8 minut
- Vysoce specifičtí MRM přechody se dvěma fragmenty kyselin pro fosfolipidy
- Robustní kvantifikaci stovek lipidů v jednom experimentu
- Snadnou implementaci a nízké náklady na vývoj
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozšíření metody může zahrnovat integraci iontové mobility pro lepší separaci izobarických lipidů, automatizaci přípravy vzorků a využití pokročilých statistických nástrojů či strojového učení pro predikci farmakologických a toxikologických účinků. Real-time lipidomika ve spojení s jinými ‘omics’ přístupy nabídne komplexnější obraz biologických procesů.
Závěr
LipidQuan™ se ukázal jako výkonný a robustní nástroj pro kvantitativní lipidomiku jaterních tkání za podání gefitinibu. Metoda umožňuje rychlé, přesné a reprodukovatelné sledování časově závislých změn lipidového profilu, což je klíčové pro farmakokinetické i toxikologické studie.
Reference
- Han X. Lipidomics for Studying Metabolism. Nat. Rev. Endocrinol. 2016, 12, 668–679.
- Eghlimi R. et al. Triple Negative Breast Cancer Detection Using LC-MS/MS Lipidomic Profiling. J. Proteome Res. 2020, 19, 2367–2378.
- McKillop D. et al. Metabolic Disposition of Gefitinib in Rat, Dog and Man. Xenobiotica 2005, 34, 914–934.
- Molloy B.J. et al. Rapid Determination of Pharmacokinetics and Metabolic Fate of Gefitinib in Mouse. Xenobiotica 2021, 51, 434–446.
- Want E. et al. Global Metabolic Profiling of Animal and Human Tissues via UPLC-MS. Nat Protoc. 2013, 8, 17–32.
- Chong J. et al. MetaboAnalyst 4.0: Towards Transparent and Integrative Metabolomics Analysis. Nucleic Acids Res. 2018, 46, W486–494.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Metabolomics: LIPIDOMIC AND DESI IMAGING STUDY OF MOUSE LIVER DOSED WITH A TYROSINE KINASE INHIBITING DRUG
2022|Waters|Postery
LIPIDOMIC AND DESI IMAGING STUDY OF MOUSE LIVER DOSED WITH A TYROSINE KINASE INHIBITING DRUG Nyasha Munjoma 1 , Giorgis Isaac 2 , Mark Towers 1 , Emmanuelle Claude 1 , Ian D Wilson 3 , Lee A. Gethings 1…
Klíčová slova
desi, desiuntargeted, untargetedimaging, imaginggefitinib, gefitiniblipidomics, lipidomicsccs, ccstissue, tissuelipid, lipidkinase, kinasegefitnib, gefitnibpremier, premiertreated, treatedstatistical, statisticalomics, omicstyrosine
A Rapid, Workflow Driven Approach to Discovery Lipidomics Using Ion Mobility DIA UPLC/MS and Lipostar™
2023|Waters|Aplikace
English Hong Kong | Application Note A Rapid, Workflow Driven Approach to Discovery Lipidomics Using Ion Mobility DIA UPLC/MS and Lipostar™ Nyasha Munjoma, Lee A. Gethings, Robert S. Plumb, Graham Mullard, Paolo Tiberi, Laura Goracci Waters Corporation, University of Perugia,…
Klíčová slova
lipostar, lipostarliver, liverlipidome, lipidomequality, qualitylipidomics, lipidomicsuplc, uplcinformatics, informaticsdia, diamultivariate, multivariateassurance, assuranceevotec, evotecmetabolomics, metabolomicsmobility, mobilitymetasite, metasitekey
LipidQuan: Quantifying the Lipidome of Transgenic Mice Tissue Extracts, a Rapid and Comprehensive Targeted Approach
2020|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] LipidQuan: Quantifying the Lipidome of Transgenic Mice Tissue Extracts, a Rapid and Comprehensive Targeted Approach Nyasha Munjoma, 1 Giorgis Isaac, 1 Lee A. Gethings,1 Caitlyn Da Costa,1 Robert S. Plumb,1 Amanda D.V. MacCannell, 2 and Lee…
Klíčová slova
trangenic, trangeniclipidquan, lipidquanmouse, mouseconc, conclipids, lipidstargetlynx, targetlynxapplication, applicationallowed, alloweduplc, uplcnote, notelpe, lpeacquity, acquitystd, stdlpc, lpcmurine
A Rapid UPLC-MS/MS Discovery Bioanalytical Method for the Quantification of Gefitinib and Four of Its Major Metabolites in Mouse Plasma
2020|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] A Rapid UPLC-MS/MS Discovery Bioanalytical Method for the Quantification of Gefitinib and Four of Its Major Metabolites in Mouse Plasma Billy J. Molloy, Ian D. Wilson, and Robert S. Plumb Waters Corporation, Milford, MA, USA APPLICATION…
Klíčová slova
gefitinib, gefitinibiressa, iressadesmethyl, desmethyldiscovery, discoverybioanalytical, bioanalyticaluplc, uplcmetabolites, metabolitesmetabolite, metaboliterapid, rapidmajor, majorfour, fourpharmacokinetics, pharmacokineticsdrug, drugdose, doseepidermal