Fast UHPLC Method for the Simultaneous Determination of Free D-Aspartic Acid and D-Serine in Brain Tissue Extracts
Aplikace | 2016 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Biochemická role D-aspartátu a D-serinu ve vyšších organismech podtrhuje potřebu přesných analytických metod. Tyto enantiomery ovlivňují neurotransmisi a hormonální regulaci, což má dopad na výzkum neurodegenerativních onemocnění a endokrinního systému.
Cílem bylo vyvinout rychlou a citlivou UHPLC metodu s precolumnovou derivatizací OPA/NAC a fluorescenční detekcí pro simultánní stanovení D-Asp a D-Ser v extraktech mozkové tkáně. Metoda by měla zkrátit dobu analýzy a zlepšit rozlišení enantiomerů oproti běžným HPLC postupům.
Metoda umožnila kompletní rozeznání D- a L-enantiomerů během 20 minut s detekčními limity 200 fg pro D-Ser a 400 fg pro D-Asp na koloně. Linearita kalibrací byla v rozsahu 1–200 ng/mL s koeficientem determinace R2 > 0,99. Vzorky mozkové tkáně prokázaly významné změny hladin D-Asp a D-Ser v závislosti na oblasti mozku a amphetaminové stimulaci (zvýšení až o 8498 %).
Příštím krokem může být rozšíření metody na další chirální aminokyseliny, integrace s MS detekcí pro vyšší selektivitu a vývoj miniaturizovaných systémů pro on-line monitoring v reálném čase.
Navržená UHPLC metoda s precolumnovou derivatizací poskytuje rychlé, citlivé a reprodukovatelné stanovení D-Asp a D-Ser v mozkových extraktech, což otevírá nové možnosti v bioanalytickém výzkumu.
HPLC
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Biochemická role D-aspartátu a D-serinu ve vyšších organismech podtrhuje potřebu přesných analytických metod. Tyto enantiomery ovlivňují neurotransmisi a hormonální regulaci, což má dopad na výzkum neurodegenerativních onemocnění a endokrinního systému.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo vyvinout rychlou a citlivou UHPLC metodu s precolumnovou derivatizací OPA/NAC a fluorescenční detekcí pro simultánní stanovení D-Asp a D-Ser v extraktech mozkové tkáně. Metoda by měla zkrátit dobu analýzy a zlepšit rozlišení enantiomerů oproti běžným HPLC postupům.
Použitá metodika a instrumentace
- Přístrojová sestava: Thermo Scientific Dionex UltiMate 3000 RSLC se systémem rychlého separačního pumpy HPG-3400RS, WELLplate autosampler WPS-3000TRS, termostatovaný sloupcový kompartment TCC-3000RS a fluorescenční detektor FLD-3400RS.
- Kolonka: Hypersil GOLD 1.9 μm, 200 × 2.1 mm.
- Mobilní fáze: 50 mM fosfátový pufr pH 6.5 (A) a methanol (B) v gradientním režimu.
- Dérivatizace: precolumnová s OPA/NAC, automatizovaná pomocí uživatelsky definovaného programu (UDP) v Chromeleon CDS.
- Příprava vzorků: extrakce mozkové tkáně 0,3 N PCA, centrifugace, neutralizace octovou kyselinou, ředění a derivatizace.
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda umožnila kompletní rozeznání D- a L-enantiomerů během 20 minut s detekčními limity 200 fg pro D-Ser a 400 fg pro D-Asp na koloně. Linearita kalibrací byla v rozsahu 1–200 ng/mL s koeficientem determinace R2 > 0,99. Vzorky mozkové tkáně prokázaly významné změny hladin D-Asp a D-Ser v závislosti na oblasti mozku a amphetaminové stimulaci (zvýšení až o 8498 %).
Přínosy a praktické využití metody
- Výrazné zkrácení doby analýzy a zlepšení rozlišení enantiomerů oproti klasickým HPLC.
- Vysoká citlivost a selektivita umožňují spolehlivá měření i při silné přítomnosti L-formy.
- Metoda je vhodná pro farmakologický, neurochemický a endokrinní výzkum.
Budoucí trendy a možnosti využití
Příštím krokem může být rozšíření metody na další chirální aminokyseliny, integrace s MS detekcí pro vyšší selektivitu a vývoj miniaturizovaných systémů pro on-line monitoring v reálném čase.
Závěr
Navržená UHPLC metoda s precolumnovou derivatizací poskytuje rychlé, citlivé a reprodukovatelné stanovení D-Asp a D-Ser v mozkových extraktech, což otevírá nové možnosti v bioanalytickém výzkumu.
Reference
- Hashimoto A, Oka T. Free D-Aspartate and D-Serine in the Mammalian Brain and Periphery. Prog Neurobiol. 1997;52:325-353.
- D’Aniello A. D-Aspartic Acid: An Endogenous Amino Acid with an Important Neuroendocrine Role. Brain Res Rev. 2007;53:215-234.
- Mothet JP et al. D-Serine Is an Endogenous Ligand for the Glycine Site of the NMDA Receptor. Proc Natl Acad Sci USA. 2000;97:4926-4931.
- D’Aniello A et al. Occurrence of D-Aspartic Acid and NMDA in Rat Tissues. FASEB J. 2000;14:699-714.
- Bruckner H, Wittner R. Automated Enantioseparation of Amino Acids by Derivatization with O-Phthaldialdehyde and N-Acetylated Cysteines. J Chromatogr. 1989;476:73-82.
- Bruckner H et al. Liquid Chromatographic Determination of D- and L-Amino Acids by Derivatization with O-Phthaldialdehyde and Chiral Thiols. J Chromatogr A. 1994;666:259-273.
- Hashimoto A. Determination of Free Amino Acid Enantiomers in Rat Brain and Serum by HPLC after Derivatization with N-Tert-Butyloxycarbony-L-Cysteine and O-Phthaldialdyhyde. J Chromatogr. 1992;582:41-48.
- Morikawa A et al. Determination of Free D-Aspartic Acid, D-Serine and D-Alanine in the Brain of Mutant Mice Lacking D-Amino Acid Oxidase Activity. J Chromatogr B. 2001;757:119-125.
- Rubio-Barroso S et al. Indirect Chiral HPLC Determination and Fluorimetric Detection of D-Amino Acids in Milk and Oyster Samples. J Dairy Sci. 2006;89:82-89.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Fast UHPLC Methods for Analysis of Amino Acids
2016|Thermo Fisher Scientific|Postery
Fast UHPLC Methods for Analysis of Amino Acids Qi Zhang, Bruce Bailey, Marc Plante, David Thomas, and Ian Acworth Thermo Fisher Scientific, Chelmsford, MA, USA Thermo Fisher Scientific, 22 Alpha Road, Chelmsford, MA, Overview Purpose: Methods that offer both rapid…
Klíčová slova
ser, serasp, aspprefrontal, prefrontalneuroactive, neuroactiveamino, aminobrain, braincortex, cortexstriatum, striatumacids, acidsscien, scienhippocampus, hippocampustissue, tissueopa, opawet, wetderivatization
Automated Analysis of Thirty-seven D/L-amino Acids using Liquid Chromatography with Fluorescence Detection and Its Application to Liquor Samples
2021|Shimadzu|Aplikace
High Performance Liquid Chromatograph Nexera™ X3 Application News RF-20AXS Automated Analysis of Thirty-seven D/L-amino Acids using Liquid Chromatography with Fluorescence Detection and Its Application to Liquor Samples N Iwata No. L592 User Benefits Separation and determination of thirty-seven D/L-amino…
Klíčová slova
opa, opaderivatization, derivatizationasp, aspnibc, nibctyr, tyrtrp, trpgln, glnasn, asnthr, thrile, ileala, alaarg, argamino, aminoleu, leuval
Development of Sensitive and Simultaneous Determination Method for Thirty-Seven D/L-Amino Acids by Automatic Pre-column Derivatization with Chiral Thiol Using UHPLC
2025|Shimadzu|Postery
LinkedIn Development of Sensitive and Simultaneous Determination Method for Thirty-Seven D/L-Amino Acids by Automatic Pre-column Derivatization with Chiral Thiol Using UHPLC Vadim Kraft1, Natsuki Iwata2 1Shimadzu Europa GmbH, Duisburg, Germany; 2Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan mV OPA/NAC derivatization 500 2 1…
Klíčová slova
nibc, nibcopa, opaderivatization, derivatizationfluorescence, fluorescencewine, winesake, sakebeer, beeramino, aminointensity, intensitygln, glnasn, asnthr, thrala, alaarg, argleu
Chromatography for Neuroscience Applications Notebook
2016|Thermo Fisher Scientific|Příručky
Table of Contents The Liquid Chromatography System Chromatography for Neuroscience Analysis Turnkey Solutions for Neuroscience Analysis Multiple Neurochemical Profiling Monoamines and Metabolites Neuroactive Amino Acids Aminothiols Acetylcholine Free D-Serine and D-Aspartic Acid Recommended System Configurations Peer Review Journal References Chromatography…
Klíčová slova
neuroscience, neurosciencemonoamines, monoaminesneurochemical, neurochemicalaminothiols, aminothiolsneuroactive, neuroactiveacetylcholine, acetylcholinepeer, peerturnkey, turnkeyaspartic, asparticserine, serinejournal, journalamino, aminochromatography, chromatographyconfigurations, configurationsprofiling