Identification of positional isomers of linoleic acid containing phospholipids involved in pancreatic ductal adenocarcinoma
Postery | 2024 | Shimadzu | ASMSInstrumentace
Precizní určení polohy dvojných vazeb ve fosfolipidech je klíčové pro pochopení jejich biologické funkce a role ve vznikajících onemocněních, např. ve vývoji pankreatické duktální adenokarcinomu (PDAC). Tradiční metody MS/MS poskytují omezené informace o struktuře lipidů, zatímco technika Oxygen Attachment Dissociation (OAD) přináší specifické štěpné reakce na dvojných vazbách, čímž výrazně zvyšuje spolehlivost identifikace izomerů.
Tato studie se zaměřuje na hlubší charakterizaci potenciálních biomarkerů PDAC, které byly dříve detekovány při vysokorozlišovací metabolomice. Konkrétně bylo cílem aplikovat OAD MS/MS společně s konvenčním kolizním (CID) štěpením za účelem přesného lokalizování C=C vazeb v fosfolipidech obsahujících linolovou kyselinu a dalších mastných kyselin s klinickým významem.
Pro analýzu byl použit přístup DDA (data‐dependent acquisition) s paralelním simultánním štěpením CID a OAD. Vzorky séra od pacientů s PDAC a zdravých kontrol byly podrobeny LC separaci na C18 koloně a následné QTOF analýze. OAD využívá atomový kyslík a hydroxylové radikály generované mikrovlnným výbojem, které selektivně oxidují dvojnou vazbu, generují unikátní fragmenty indikující přesnou polohu vazby a doplňují klasické CID fragmenty.
Analýza odhalila statisticky významné snížení hladin fosfolipidů obsahujících omega-6 linolovou kyselinu (18:2(n-6,9)) u PDAC pacientů oproti zdravým kontrolám. Díky OAD bylo možné určit dvojné vazby v n-6 a n-9 pozici u PC(18:2/0:0), PE(18:2/0:0), dále u komplexních lipidů PC(18:1_18:2), PC(18:2_18:2) a PC(20:4_18:2). Navíc OAD umožnil strukturní charakterizaci lipidů LPC 20:5 a LPE 18:1. Získané OAD fragmenty doplňují CID spektra o informace nezbytné k vymezení přesných vazeb, což vede k vyšší spolehlivosti biomarkerové studie.
OAD MS/MS přináší výrazné rozšíření stávajících lipidomických workflow.
OAD MS/MS má potenciál stát se standardní součástí pokročilých lipidomických analýz:
Simultánní využití CID a OAD MS/MS prokázalo vysokou efektivitu při přesném určování polohy C=C vazeb v lipidových biomarkerech PDAC. Metoda zvyšuje strukturační rozlišení izomerů a přispívá k lepšímu porozumění role mastných kyselin v patogenezi pankreatického karcinomu, čímž podporuje vývoj cílených diagnostických a výzkumných nástrojů.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Precizní určení polohy dvojných vazeb ve fosfolipidech je klíčové pro pochopení jejich biologické funkce a role ve vznikajících onemocněních, např. ve vývoji pankreatické duktální adenokarcinomu (PDAC). Tradiční metody MS/MS poskytují omezené informace o struktuře lipidů, zatímco technika Oxygen Attachment Dissociation (OAD) přináší specifické štěpné reakce na dvojných vazbách, čímž výrazně zvyšuje spolehlivost identifikace izomerů.
Cíle a přehled studie
Tato studie se zaměřuje na hlubší charakterizaci potenciálních biomarkerů PDAC, které byly dříve detekovány při vysokorozlišovací metabolomice. Konkrétně bylo cílem aplikovat OAD MS/MS společně s konvenčním kolizním (CID) štěpením za účelem přesného lokalizování C=C vazeb v fosfolipidech obsahujících linolovou kyselinu a dalších mastných kyselin s klinickým významem.
Použitá metodika
Pro analýzu byl použit přístup DDA (data‐dependent acquisition) s paralelním simultánním štěpením CID a OAD. Vzorky séra od pacientů s PDAC a zdravých kontrol byly podrobeny LC separaci na C18 koloně a následné QTOF analýze. OAD využívá atomový kyslík a hydroxylové radikály generované mikrovlnným výbojem, které selektivně oxidují dvojnou vazbu, generují unikátní fragmenty indikující přesnou polohu vazby a doplňují klasické CID fragmenty.
Použitá instrumentace
- LC-MS/MS systém LCMS-9050 QTOF (Shimadzu Corporation, Japonsko)
- Kapalinová chromatografie: Acquity C18 BEH (2.1×100 mm, 1.7 μm), 50 °C, 0,4 mL/min
- Mobily fázový gradient: voda + 0,1 % kyseliny mravenčí a acetonitril + 0,1 % kyseliny mravenčí
- Ionizace ESI+ a ESI− pro DDA-MS/MS (m/z 40–1250)
- Kolizní plyn N2 při tlaku 17 kPa, energetické rozpětí 6–30 V
- Software: LabSolutions Insight pro zpracování dat a přiřazení polohy C=C vazeb
Hlavní výsledky a diskuse
Analýza odhalila statisticky významné snížení hladin fosfolipidů obsahujících omega-6 linolovou kyselinu (18:2(n-6,9)) u PDAC pacientů oproti zdravým kontrolám. Díky OAD bylo možné určit dvojné vazby v n-6 a n-9 pozici u PC(18:2/0:0), PE(18:2/0:0), dále u komplexních lipidů PC(18:1_18:2), PC(18:2_18:2) a PC(20:4_18:2). Navíc OAD umožnil strukturní charakterizaci lipidů LPC 20:5 a LPE 18:1. Získané OAD fragmenty doplňují CID spektra o informace nezbytné k vymezení přesných vazeb, což vede k vyšší spolehlivosti biomarkerové studie.
Přínosy a praktické využití metody
OAD MS/MS přináší výrazné rozšíření stávajících lipidomických workflow.
- Zvýšení specificity a jistoty identifikace lipidových izomerů
- Snížení složitosti interpretace MS/MS spekter díky jasně označeným OAD fragmentům
- Možnost paralelní aplikace s CID bez navýšení doby analýzy
- Bezpečnější a efektivnější štěpení ve srovnání s jinými metodami radikální disociace
Budoucí trendy a možnosti využití
OAD MS/MS má potenciál stát se standardní součástí pokročilých lipidomických analýz:
- Rozšíření aplikace na další biomarkery v onkologii nebo metabolických poruchách
- Integrace s pokročilými datovými přístupy a strojovým učením pro identifikaci novelních lipidů
- Vývoj přenosných nebo miniaturizovaných OAD zdrojů pro polní analýzy
- Studium dynamiky lipidů v živých buňkách díky rychlému reakčnímu mechanismu radikálů
Závěr
Simultánní využití CID a OAD MS/MS prokázalo vysokou efektivitu při přesném určování polohy C=C vazeb v lipidových biomarkerech PDAC. Metoda zvyšuje strukturační rozlišení izomerů a přispívá k lepšímu porozumění role mastných kyselin v patogenezi pankreatického karcinomu, čímž podporuje vývoj cílených diagnostických a výzkumných nástrojů.
Reference
- Armitage E.G., Barnes A.E., Correa S., Takeda W., Chung N.J., Loftus P. Identification of positional isomers of linoleic acid containing phospholipids involved in pancreatic ductal adenocarcinoma. Shimadzu Corporation.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Oxygen Attachment Dissociation MS/MS for the structural ID of double-bond positions in different lipid classes associated with alcohol toxicity
2024|Shimadzu|Postery
Oxygen Attachment Dissociation MS/MS for the structural ID of double-bond positions in different lipid classes associated with alcohol toxicity Emily G Armitage1; Paolo Redegalli2; Alan Barnes1; Olga Deda3; Thomas Meikopoulos3; Christina Virgiliou3; Helen Gika3; Neil J Loftus1 1Shimadzu Corporation, Manchester,…
Klíčová slova
oad, oadphosphocholine, phosphocholinelipid, lipidgut, guttissue, tissuehead, headcholine, cholinestructural, structurallipids, lipidsdial, dialesisimultaneous, esisimultaneousgroup, groupcid, cidtoxicity, toxicityhighlighted
Radikalizace hmotnostního spektrometru – OAD-TOF (8. Česká lipidomická a metabolomická konference)
2024|Shimadzu|Prezentace
Mass spectrometer radicalisation - OAD-TOF Ing. David Maxa Application specialist LC, LC-MS, GC, GC-MS Summary 1. Introduction - Short introduction for Shimadzu QTOF (LCMS-9050) 2. What is OAD? - Principal technique, Hardware 3. What OAD can do? - Applications Introduction…
Klíčová slova
oad, oadtof, tofradicals, radicalscid, cidsfc, sfcpositive, positivesystem, systemintroduction, introductionpesi, pesivapour, vapournegative, negativebond, bondlinolenic, linolenicoxygen, oxygendouble
Identification of Double Bond Positions and Relative Acyl Chain Positions in Egg Yolk Phosphatidylcholines Using OAD-TOF System
2026|Shimadzu|Aplikace
Optional Kit For Oxygen Attachment Dissociation MS/MS OAD RADICAL SOURCE 1 High Performance Liquid Chromatograph Mass Spectrometer LCMS-9050 Application News Identification of Double Bond Positions and Relative Acyl Chain Positions in Egg Yolk Phosphatidylcholines Using OAD-TOF System Feng Ji, Masaki…
Klíčová slova
oad, oadoacid, oacidpositions, positionsacid, acidpcs, pcscid, cidinquiry, inquirytof, tofacyl, acylidentification, identificationegg, eggdiagnosis, diagnosisstructural, structuralyolk, yolklecithin
Rapid Structural Elucidation of Lipids Including C=C Positions Using Dual-Polarity CID/OAD in a Single LC-MS Run
2025|Shimadzu|Aplikace
OAD RADICAL SOURCE I Oxygen Attachment Dissociation MS/MS Optional Kit LCMS-9050 High-Performance Liquid Chromatograph Mass Spectrometer Application News Rapid Structural Elucidation of Lipids Including C=C Positions Using Dual-Polarity CID/OAD in a Single LC-MS Run Yohei Arao, Mami Okamoto, Yusuke Aono,…
Klíčová slova
oad, oadpositions, positionsnegative, negativecid, ciddouble, doublederived, derivedfragment, fragmentinquiry, inquiryhcoo, hcoopolarity, polaritypositive, positiveoadderived, oadderivedacyl, acyllipids, lipidsradical