Shim-pack™ Mix-HILIC columns

Význam tématu

Metabolomika se zaměřuje na komplexní měření metabolitů, jež představují finální fázi exprese genetické informace a přímo odrážejí fenotyp organismu. Využití této metody je klíčové v oblastech jako objevování nových léčiv, vývoj funkčních potravin a metabolické inženýrství.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace Shim-pack Mix-HILIC bylo demonstrovat schopnost simultánního rozdělení různých hydrofilních metabolitů (aminokyselin, nukleobází, nukleosidů, nukleotidů, koenzymů a organických kyselin) s vysokou selektivitou založenou na charakteristických hydrofilních a iontových interakcích při gradientní eluční LC-MS analýze.

Použitá metodika a instrumentace

Popis metodiky:

• Kolonová technika: hydrophilní interakce v kombinaci s gradientním elučním režimem pro separaci látek od slabě vázaných po silně vázané.
• Analytické podmínky: průtok mobilní fáze 0,4 mL/min, teplota kolony 40 °C, gradientní eluce s vodou a organickými modifikátory, detekce v režimu ESI-MRM.

Použitá instrumentace

• Chromatografická kolona Shim-pack Mix-HILIC (150 × 2,1 mm I.D., 5 µm částice)
• LC systém Nexera X3 s Analytical Intelligence
• Mass spektrometr LCMS-8060NX s ESI zdrojem
• Software LabSolutions Insight pro efektivní zpracování dat
• Peakintelligence pro automatizovanou integraci a vyhodnocování vrcholů

Hlavní výsledky a diskuse

• Shim-pack Mix-HILIC umožňuje prvořadou eluci nukleobází, nukleosidů a aminokyselin, následně organických kyselin, koenzymů a nukleotidů podle síly hydrofilních a iontových vazeb.
• V modelových vzorcích Escherichia coli bylo detekováno 44 klíčových metabolitů, ve vzorcích plazmy 25 komponent, přičemž separace vykázala vysoké rozlišení a reprodukovatelnost.
• Optimalizace gradientu a redukce matrix efektu zajistily vynikající citlivost a robustnost metody při různých typech biologických vzorků.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje:

• Simultánní sledování rozsáhlého spektra hydrofilních metabolitů s různou chemickou povahou.
• Zrychlení a zjednodušení analytického workflow v metabolomických studiích.
• Aplikaci v preklinickém výzkumu, klinické diagnostice, QA/QC v potravinářském průmyslu a biotechnologiích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s dalšími omickými platformami (proteomika, lipidomika) pro holistické biochemické studie.
• Využití strojového učení k automatizaci analýzy dat a odhalování nových biomarkerů.
• Miniaturizace a zvýšení throughputu pomocí ultrarychlých separačních technik a mikrofluidních zařízení.

Závěr

Shim-pack Mix-HILIC v kombinaci s výkonným LCMS-8060NX a pokročilým softwarovým vybavením představuje robustní a univerzální nástroj pro komplexní analýzu hydrofilních metabolitů. Metoda přináší vysokou citlivost, selektivitu i reprodukovatelnost, což významně přispívá k rozvoji metabolomických aplikací v různých oborech.