Characterization of Unsaturated Fatty Acids in Negative OAD-MS/MS using LCMS-9050

Význam tématu

Analýza polohy dvojných vazeb v nenasycených mastných kyselinách je klíčová pro lipidomiku, výzkum metabolismu, identifikaci biomarkerů a kontrolu kvality potravin i farmaceutických přípravků. Konvenční nízkoenergetická CID-MS/MS poskytuje omezené informace o umístění C=C ve dlouhých uhlíkatých řetězcích, což omezuje hlubší strukturální charakterizaci izomerů mastných kyselin.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřuje na nasazení techniky Oxygen Attachment Dissociation (OAD) v režimu negativních iontů na hmotnostním spektrometru LCMS-9050 (Q-TOF) pro přesné určení polohy dvojných vazeb v mastných kyselinách. Auto OAD-MS/MS je porovnána s běžnými metodami CID a HAD a aplikována na reálné vzorky lipidových extraktů z mozku myši.

Použitá metodika a instrumentace

• Kapalinová chromatografie: Shimadzu Nexera X3, kolona Waters Acquity UPLC Peptide BEH C18 (50 × 2.1 mm; 1.7 μm), průtok 0.3 mL/min, gradientní eluce s mobilními fázemi A (ACN:MeOH:vodou 1:1:3 s NH4OAc/EDTA) a B (IPA s NH4OAc/EDTA).
• Hmotnostní spektrometrie: Shimadzu LCMS-9050 Q-TOF, režim negativní ESI, OAD-MS/MS, kolizní energie +10 V, režim Auto-MS/MS Top 10.
• Jednotka OAD: generátor atomárního kyslíku pomocí mikrovlnného výboje (2.45 GHz, <20 W) s vodní parou jako zdrojem O• radikálů.
• Příprava vzorku: lipidový extrakt z mozku laboratorní myši s přídavkem komerčních standardů mastných kyselin dle postupu Uchino H. et al., Commun Chem. 5, 162 (2022).

Hlavní výsledky a diskuse

OAD-MS/MS selektivně oxyduje a rozštěpí molekuly na pozici C=C, čímž generuje charakteristické fragmenty jednoznačně indikující polohu dvojných vazeb u olejové (18:1), linolové (18:2), vakcenové (18:1(n-7)) i dalších mastných kyselin. Ve srovnání s CID, které štěpí především polární skupiny, a s HAD, která poskytuje doplňující řetězcové informace, ale s nižší citlivostí a komplikovanějším spektrálním profilem, OAD v režimu negativních iontů vyniká selektivitou i jednoduchostí interpretace.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a přímá analýza polohy C=C bez nutnosti chemické derivatizace.
• Možnost detailní lipidomické charakterizace komplexních biologických a potravinových vzorků.
• Uplatnění v klinické patologii, vývoji nutričních biomarkerů a QA/QC v potravinářství.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření OAD-MS/MS o iontovou mobilitu pro separaci izomerů, integrace do vysokokapacitních lipidomických platforem a aplikace AI-řízené analýzy dat pro automatizované rozpoznávání fragmentačních vzorců. Dalším krokem je adaptace na environmentální monitoring olejových kontaminantů a farmakologický screening lipidových modulátorů.

Závěr

Auto OAD-MS/MS v režimu negativních iontů na LCMS-9050 představuje výkonnou a praktickou techniku pro detailní stanovení polohy dvojných vazeb v nenasycených mastných kyselinách. Metoda doplňuje konvenční CID a HAD, přináší vysokou selektivitu, citlivost i uživatelskou přívětivost bez potřeby derivatizace.

Reference

• Uchino H. et al., Commun Chem., 5, 162 (2022)
• Takahashi H. et al., Anal. Chem., 90 (12), 7230 (2018)