Targeted Data Mining and Annotation of Untargeted High-Resolution Lipidomics Data
Aplikace | 2024 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Masově spektrometrická lipidomika představuje klíčovou metodu pro detailní profilování lipidů v biologických vzorcích. Přesná identifikace lipidů je nezbytná pro odhalení jejich role v metabolických drahách, diagnostice onemocnění a vývoji terapeutik. Zvýšení spolehlivosti a důvěryhodnosti anotací lipidů je klíčové pro správnou interpretaci komplexních dat z nestandardizovaných přístupů.
Cílem aplikace je představit workflow pro identifikaci lipidů z nenamářených dat získaných na vysokorozlišovacím LC/Q-TOF a iontově-mobilitním LC/Q-TOF. Práce popisuje vytvoření vysoce kurátorské osobní databáze PCDL se zahrnutím retenčních časů, fragmentačních spekter a hodnot CCS a její využití v automatizované anotaci lipidů.
Workflow zahrnuje:
Byla sestavena PCDL obsahující 763 referenčních lipidů se souřadnicemi RT, přesným m/z, MS/MS spektry a hodnotami CCS. Retenční časy vykázaly RSD < 0,2 % napříč laboratořemi, což dokládá vysokou reprodukovatelnost. Anotace lipidů pomocí kombinace čtyř ortogonálních parametrů ( RT, m/z, MS/MS, CCS) umožnila spolehlivou identifikaci 677 lipidních druhů ze 44 tříd v 10 µL plazmy během 13–16 minut analýzy.
Vizualizační nástroje jako lipidová matice, graf hmotnost versus retenční čas i Kendrickův hmotnostní defekt usnadnily odhalení homologních řad a možných chybějících anotací.
Metoda nabízí robustní a škálovatelný postup pro lipidomické studie v biologii, klinickém výzkumu, QA/QC i průmyslové analýze. Vysoce důvěryhodné anotace umožňují spolehlivou detekci biomarkerů, sledování metabolických změn a integraci výsledků do multi-omics přístupů.
Další rozvoj směřuje k rozšíření PCDL o nové lipidní izomery, automatizaci kurátorských procesů s využitím strojového učení, aplikaci superkritické fluidní chromatografie a integraci výsledků lipidomiky s proteomickými a metabolomickými daty pro komplexní biologický pohled.
Popsaný workflow demonstruje úspěšné vytvoření a aplikaci vysoce kurátorské lipidomické databáze pro automatizovanou anotaci nestandardizovaných dat. Kombinace přesných ortogonálních parametrů významně zvyšuje důvěryhodnost identifikací lipidů a otvírá cestu k širšímu nasazení v biomedicínském výzkumu a průmyslové analytice.
1. Huynh K.; Sartain M.; et al. A Comprehensive, Curated, High-Throughput Method for the Detailed Analysis of the Plasma Lipidome. Agilent Technologies Application Note, 5994-3747EN, 2021.
2. Mohsin S.; et al. Creation of a High-Confidence Lipidomics Personal Compound Database Library for Targeted Data Mining and Annotation of Untargeted High-Resolution Lipidomics Data. Agilent Technologies Technical Overview, 5994-7627EN, 2024.
3. Huynh K.; Barlow C. K.; Jayawardana K. S.; Weir J. M.; et al. High-Throughput Plasma Lipidomics: Detailed Mapping of the Associations with Cardiometabolic Risk Factors. Cell Chemical Biology 26(1):71–84, 2019.
4. Sartain M.; et al. An Interlaboratory Evaluation of a Targeted Lipidomics Method in Plasma. Agilent Technologies Application Note, 5994-6830EN, 2024.
5. Korf A.; Vosse C.; Schmid R.; Helmer P. O.; Jeck V.; Hayen H. Three-Dimensional Kendrick Mass Plots as a Tool for Graphical Lipid Identification. Rapid Communications in Mass Spectrometry 32(12):981–991, 2018.
Software, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, Iontová mobilita
ZaměřeníLipidomika
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Masově spektrometrická lipidomika představuje klíčovou metodu pro detailní profilování lipidů v biologických vzorcích. Přesná identifikace lipidů je nezbytná pro odhalení jejich role v metabolických drahách, diagnostice onemocnění a vývoji terapeutik. Zvýšení spolehlivosti a důvěryhodnosti anotací lipidů je klíčové pro správnou interpretaci komplexních dat z nestandardizovaných přístupů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem aplikace je představit workflow pro identifikaci lipidů z nenamářených dat získaných na vysokorozlišovacím LC/Q-TOF a iontově-mobilitním LC/Q-TOF. Práce popisuje vytvoření vysoce kurátorské osobní databáze PCDL se zahrnutím retenčních časů, fragmentačních spekter a hodnot CCS a její využití v automatizované anotaci lipidů.
Použitá metodika a instrumentace
Workflow zahrnuje:
- Extrahování lipidů z plazmy pomocí butanol:methanol (1:1) s amonnou solí a interními standardy, s následným centrifugováním a uchováním při –80 °C.
- Chromatografii: Reverzní fáze na sloupci ZORBAX RRHD Eclipse Plus C18 (2,1 × 100 mm, 1,8 µm), teplota 45 °C, gradient 15–100 % fáze B v průběhu 12 minut, tok 0,4 mL/min.
- Mass spectrometry: Agilent Revident LC/Q-TOF s ESI zdrojem pro MS/MS auto metodu a Agilent 6560 iontová mobilita LC/Q-TOF pro měření kolizních průřezů (CCS). Sběr spekter v rozmezí m/z 50–3 000, cyklus 1 s, multiplexní iontové pulzování.
- Software pro analýzu: Agilent MassHunter ID Browser pro tvorbu PCDL, Agilent Mass Profiler pro extrakci funkcí a Agilent Mass Profiler Professional pro statistické vyhodnocení a vizualizaci (lith matrix, Kendrickovy diagramy).
Hlavní výsledky a diskuse
Byla sestavena PCDL obsahující 763 referenčních lipidů se souřadnicemi RT, přesným m/z, MS/MS spektry a hodnotami CCS. Retenční časy vykázaly RSD < 0,2 % napříč laboratořemi, což dokládá vysokou reprodukovatelnost. Anotace lipidů pomocí kombinace čtyř ortogonálních parametrů ( RT, m/z, MS/MS, CCS) umožnila spolehlivou identifikaci 677 lipidních druhů ze 44 tříd v 10 µL plazmy během 13–16 minut analýzy.
Vizualizační nástroje jako lipidová matice, graf hmotnost versus retenční čas i Kendrickův hmotnostní defekt usnadnily odhalení homologních řad a možných chybějících anotací.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí robustní a škálovatelný postup pro lipidomické studie v biologii, klinickém výzkumu, QA/QC i průmyslové analýze. Vysoce důvěryhodné anotace umožňují spolehlivou detekci biomarkerů, sledování metabolických změn a integraci výsledků do multi-omics přístupů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj směřuje k rozšíření PCDL o nové lipidní izomery, automatizaci kurátorských procesů s využitím strojového učení, aplikaci superkritické fluidní chromatografie a integraci výsledků lipidomiky s proteomickými a metabolomickými daty pro komplexní biologický pohled.
Závěr
Popsaný workflow demonstruje úspěšné vytvoření a aplikaci vysoce kurátorské lipidomické databáze pro automatizovanou anotaci nestandardizovaných dat. Kombinace přesných ortogonálních parametrů významně zvyšuje důvěryhodnost identifikací lipidů a otvírá cestu k širšímu nasazení v biomedicínském výzkumu a průmyslové analytice.
Reference
1. Huynh K.; Sartain M.; et al. A Comprehensive, Curated, High-Throughput Method for the Detailed Analysis of the Plasma Lipidome. Agilent Technologies Application Note, 5994-3747EN, 2021.
2. Mohsin S.; et al. Creation of a High-Confidence Lipidomics Personal Compound Database Library for Targeted Data Mining and Annotation of Untargeted High-Resolution Lipidomics Data. Agilent Technologies Technical Overview, 5994-7627EN, 2024.
3. Huynh K.; Barlow C. K.; Jayawardana K. S.; Weir J. M.; et al. High-Throughput Plasma Lipidomics: Detailed Mapping of the Associations with Cardiometabolic Risk Factors. Cell Chemical Biology 26(1):71–84, 2019.
4. Sartain M.; et al. An Interlaboratory Evaluation of a Targeted Lipidomics Method in Plasma. Agilent Technologies Application Note, 5994-6830EN, 2024.
5. Korf A.; Vosse C.; Schmid R.; Helmer P. O.; Jeck V.; Hayen H. Three-Dimensional Kendrick Mass Plots as a Tool for Graphical Lipid Identification. Rapid Communications in Mass Spectrometry 32(12):981–991, 2018.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Lipidomics Analysis with Lipid Annotator and Mass Profiler Professional
2020|Agilent Technologies|Technické články
Technical Overview Lipidomics Analysis with Lipid Annotator and Mass Profiler Professional Introduction Lipidomics is the comprehensive and quantitative measurement of lipids present in an organism. Lipids are key to cell membrane function, energy storage, and cell signaling. To understand the…
Klíčová slova
lipid, lipidlipidomics, lipidomicsannotator, annotatorlipids, lipidsfeature, featuredatabase, databasetargeted, targeteduntargeted, untargetedextraction, extractionspectra, spectradata, datanonnegative, nonnegativestatistical, statisticalmpp, mppprobability
Leveraging Multidimensional Separations to Enhance Traditional LC-MS Lipidomics Workflows
2019|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2019 ThP398 Leveraging Multidimensional Separations to Enhance Traditional LCMS Lipidomics Workflows Sarah M. Stow1, Mark Sartain1, Aivett Bilbao2, Bryson C. Gibbons2, Juli Salcedo1, Xiangdong Li1, Adithya Murali1, Jeremy Koelmel3, Robin H.J Kemperman3, John C. Fjeldsted1 1Agilent Technologies,…
Klíčová slova
lipid, lipidions, ionsexperiments, experimentsannotations, annotationsall, allskyline, skylinemobility, mobilitydrift, driftlipidomics, lipidomicscollision, collisionprofiler, profilerwere, wereannotator, annotatorfragment, fragmentcomplexity
High-Confidence Targeted Data Mining of Untargeted High-Resolution Data for Lipids
2023|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2023 Poster number MP 463 High-Confidence Targeted Data Mining of Untargeted High-Resolution Data for Lipids Sheher Banu Mohsin, Mark Sartain, Layla Cosovic, Daniel Cuthbertson, and Maozi Liu Agilent Technologies, Santa Clara, CA 95051 Introduction Annotation of lipids…
Klíčová slova
ccs, ccslipids, lipidspcdl, pcdlconfidence, confidenceannotation, annotationuntargeted, untargeteddatabase, databasecsv, csvprm, prmspectra, spectraformulas, formulastargeted, targetedimported, importedprecursors, precursorscreating
An End-to-End Untargeted LC/MS Workflow for Metabolomics and Lipidomics
2025|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Life Science Research An End-to-End Untargeted LC/MS Workflow for Metabolomics and Lipidomics Authors Sierra D. Durham, Karen E. Yannell, Cate Simmermaker, Genevieve Van de Bittner, Lee Bertram, Daniel Cuthbertson, and Chris Klein Agilent Technologies, Inc. Abstract Untargeted metabolomics…
Klíčová slova
revident, revidentmetabolomics, metabolomicslipid, lipidmasshunter, masshunteragilent, agilentlipidomics, lipidomicsiterative, iterativetof, tofannotator, annotatorchemvista, chemvistaexplorer, explorercustom, customworkflow, workflowmetabolite, metaboliteuntargeted