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.

Untargeted Metabolic Profiling of Oral Cancer Cells Using Capillary Ion Chromatography Coupled with an Orbitrap Mass Spectrometer

Aplikace | 2016 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
LC/HRMS, LC/Orbitrap, IC-MS, IC/MS/MS
Zaměření
Metabolomika, Klinická analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Souhrn

Význam tématu



Metabolomika nabízí unikátní pohled na funkční stav buňky, protože zachycuje konečné produkty biochemických drah. Analýza polárních aniontů je ale náročná z důvodu jejich vysoké polarity, nízké molekulové hmotnosti a přítomnosti izomerů. Tradiční RPLC a HILIC metody často nedosahují dostatečné selektivity, opakovatelnosti retencí ani citlivosti pro detailní profilování, zejména v komplexních biologických matricích.

Cíle a přehled studie



Cílem bylo porovnat tři chromatografické metody – kapilární iontovou chromatografii (IC), HILIC a RP-UHPLC – ve spojení s vysokorozlišovacím Orbitrap HRAM spektrometrem Q Exactive pro netargetované profilování aniontových polárních metabolitů v buněčných lyzátech orální karcinomu. Studie zahrnovala validaci citlivosti, rozlišení izomerů, opakovatelnost a schopnost detekce klíčových drah (glykolýza, TCA cyklus).

Použitá metodika a instrumentace



  • Příprava standardů: 42 polárních metabolitů a aminokyselinový mix.
  • Extrahování buněčných lysátů: mrazem indukovaná precipitace v metanol-voda.
  • Chromatografie: Dionex ICS-4000 Capillary HPIC (25 μL/min + 10 μL/min makeup), HILIC (250 μL/min) a RP-UHPLC (450 μL/min).
  • Spectrometrie: Q Exactive v režimu ESI (negative), full scan 67–1000 m/z, DDA MS/MS HRAM.
  • Data: zpracování SIEVE, XCMS Online, metaXCMS, hledání v KEGG, METLIN.


Hlavní výsledky a diskuse



Kapilární IC-HRAM metoda překonala HILIC a RP-UHPLC v rozlišení a citlivosti: LOD pro 21 klíčových metabolitů dosahovaly 0,05–0,5 nmol/L (0,2–3,4 fmol na kolonu). Bylo možné baseline rozložit isomery jako glukosa-1-P vs. glukosa-6-P, citrate vs. isocitrate či cis- vs. trans-aconitate. Interdenní opakovatelnost RT a intenzity měla RSD <8 %. V analýze buněčných lysátů IC detekovala 65 komponent vs. 38 (HILIC) a 29 (RP), včetně více variant cukerných fosfátů. Meta-analýza potvrdila změny glykolýzy a TCA drah při knockdownu SOX11.

Přínosy a praktické využití metody



Metoda umožňuje vysoce reprodukovatelné, citlivé a selektivní rozlišení polárních aniontových metabolitů v komplexních vzorcích. To zvyšuje schopnost odhalit biochemické změny i u nízkokoncentrovaných izomerů, což je klíčové v onkologii, farmaceutickém výzkumu a biomarkerovém screeningu.

Budoucí trendy a možnosti využití



Další rozvoj směřuje k miniaturizaci kapilárních IC systémů, rozšíření databází MS/MS spekter izomerů a integraci s AI-poháněnými nástroji pro automatizované přiřazování struktur. Otevřené datové formáty a cloudové platformy zrychlí meta-analýzy napříč studiemi.

Závěr



Kapilární IC spojená s Orbitrap HRAM spektrometrem prokázala v netargetovaném profilování polárních aniontů v buněčných lysátech značně lepší rozlišení, citlivost a schopnost odhalit klíčové metabolické dráhy ve srovnání s HILIC a RP-UHPLC. Tato kombinace představuje silný nástroj pro náročné metabolomické aplikace.

Použitá instrumentace



  • Dionex ICS-4000 Capillary HPIC System s eluentní generací EGC-KOH a suppressorem ACES™ 300
  • Thermo Scientific Q Exactive Orbitrap Mass Spectrometer
  • SeQuant ZIC-HILIC kolona, Hypersil GOLD C8 kolona


Reference



  • Cubbon et al., Mass Spectrom. Rev. 2010, 29, 671–684
  • Creek et al., Anal. Chem. 2011, 83, 8703–8710
  • Wang et al., Anal. Chem. 2014, 86(10), 5116–5124
  • Hu et al., Anal. Chem. 2015 (Epub)
  • Soga et al., Anal. Chem. 2002, 74, 2233–2239

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Pathway-Targeted Metabolomic Analysis in Oral/Head and Neck Cancer Cells Using Ion Chromatography-Mass Spectrometry
Junhua Wang1, Terri Christison1, Krista Backiel2, Grace Ji3, Shen Hu3, Linda Lopez1, Yingying Huang1, Andreas Huhmer1. 1Thermo Fisher Scientific Inc., San Jose, CA; 2Cambridge Isotope Laboratories Inc., Tewksbury, MA; 3 School of Dentistry and Jonsson Comprehensive Cancer Center, UCLA, Los…
Klíčová slova
tca, tcacancer, cancertargeted, targetedmetabolites, metabolitesendogenous, endogenouscells, cellsisotope, isotopemetabolomics, metabolomicsnontargeted, nontargetedstable, stablecycle, cyclestandards, standardspyruvate, pyruvateinvasive, invasivecapic
Pathway Targeted Metabolomic Analysis in Oral Cancer Cells Using High Performance Ion Chromatography Coupling to a New HR/AM Orbitrap Mass Spectrometry
Pathway Targeted Metabolomic Analysis in Oral Cancer Cells Using High Performance Ion Chromatography Coupling to a New HR/AM Orbitrap Mass Spectrometry Junhua Wang,1 Terri Christison,1 Krista Backiel, 2 Grace Ji, 3 Shen Hu, 3 Linda Lopez,1 Yingying Huang1 1 Thermo…
Klíčová slova
cancer, cancerexactive, exactivetargeted, targetedcsc, csclysates, lysatesnontargeted, nontargetedaxp, axpcells, cellstca, tcahpic, hpicthermo, thermogroundin, groundinmass, masssimilar, similarinvasive
Targeted metabolomics method using IC Orbitrap with high resolution mass spectrometry
CUSTOMER APPLICATION NOTE 73265 Targeted metabolomics method using IC Orbitrap with high resolution mass spectrometry Authors: Yoshihiro Izumi, Takeshi Bamba, Medical Institute of Bioregulation, Kyushu University, Research Center for Transomics Medicine, Division of Metabolomics Keywords: Anionic compound, samplepretreatment, ion chromatography,…
Klíčová slova
exactive, exactivemetabolites, metabolitesnegative, negativeion, ionsuppressor, suppressorapproach, approachpotassium, potassiummeasurement, measurementsystem, systemphosphate, phosphatecamp, campmass, masseluent, eluentpolar, polarabundance
Harness the power of metabolomics
Harness the power of metabolomics
2021|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Go beyond Harness the power of metabolomics The total package for metabolomics By collaborating with the scientific community, we’ve developed pioneering metabolomics solutions that combine Thermo Scientific™ Orbitrap™ LC-MS instruments with powerful data analysis software and novel spectral libraries. With…
Klíčová slova
annotation, annotationmass, massmetabolomics, metabolomicsdiet, dietfat, fatuhram, uhrammzcloud, mzcloudthermo, thermofragmentation, fragmentationscientific, scientificspectral, spectraldiscoverer, discoverersoftware, softwarelibrary, librarytargeted
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.