LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

An End-to-End Untargeted LC/MS Workflow for Metabolomics and Lipidomics

Aplikace | 2025 | Agilent TechnologiesInstrumentace
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF
Zaměření
Metabolomika, Lipidomika
Výrobce
Agilent Technologies

Souhrn

Význam tématu


Untargeted metabolomika a lipidomika pomocí LC/MS představují klíčové objevné přístupy pro pochopení biochemie a fyziologie komplexních vzorků. Přístup vyžaduje robustní workflows umožňující spolehlivou identifikaci stovek až tisíců sloučenin s vysokou přesností a reprodukovatelností metod.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem této aplikace je představit ucelený end-to-end untargeted workflow pro metabolomiku i lipidomiku na stejných vzorcích plazmy či buněčných extraktů. Klíčové kroky zahrnují automatizovanou přípravu vzorku, frakcionaci, chromatografickou separaci, vysoce citlivou detekci a pokročilou datovou analýzu včetně identifikace neznámých sloučenin.

Použitá metodika a instrumentace


  • Automatizovaná příprava vzorků: Bravo Metabolomics Sample Prep Platform spojena s Captiva EMR–Lipid Plate pro oddělení polarních metabolitů, lipidů a proteinů.
  • Chromatografie: Agilent 1290 Infinity II/III bio LC s InfinityLab Poroshell 120 HILIC-Z kolonnou (2,1×150 mm, 2,7 µm, 24 min) pro metabolity a ZORBAX RRHD Eclipse Plus C18 kolonnou (2,1×100 mm, 1,8 µm, 16 min) pro lipidy.
  • Detekce: Agilent Revident Q-TOF LC/MS zajišťuje vysoké rozlišení, isotopickou věrnost, hmotnostní přesnost <1 ppm a široký dynamický rozsah.
  • Akvizice dat: MS1 analýza v pozitivním a negativním módu s volitelnou iterativní Auto MS/MS akvizicí pro obohacení spektra nízkoabundantních analyz.
  • Softwarová analýza: tvorba a správa PCDL databází v Agilent ChemVista; extrakce funkcí, normalizace a statistika v MassHunter Explorer; extrakce MS/MS dat a tvorba vlastních knihoven v MassHunter Qualitative Analysis a Lipid Annotator; identifikace neznámých funkcí pomocí SIRIUS s CSI:FingerID.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Automatizace přípravy snížila variabilitu vzorků až o 50 % a zlepšila koeficienty variační.
  • Revident Q-TOF udržel hmotnostní přesnost pod ±1 ppm po více než 200 injekcích a prokázal vysokou isotopickou fidelitu i při saturaci signálu.
  • Použití vlastních databází z iterativního MS/MS vedlo k identifikaci stovek metabolitů a lipidů (>10 000 funkcí, z nich 414 pozitivních a 336 negativních metabolitů, 612 lipidů významně odlišných mezi skupinami).
  • SIRIUS s CSI:FingerID doplnil workflow o návrhy struktur pro dosud neidentifikované funkce a umožnil další potvrzení ve veřejných databázích.

Přínosy a praktické využití metody


  • Modulární end-to-end řešení urychluje zavedení omics analýz v laboratořích bez nutnosti rozsáhlého nastavování.
  • Možnost analýzy metabolitů i lipidů ze stejného vzorku šetří cenný biologický materiál a umožňuje integrované biologické interpretace.
  • Vysoce reprodukovatelné a standardizované metody zajišťují důvěryhodnost výsledků pro výzkum i QA/QC procesy.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace s nejnovějšími generacemi LC systémů (Infinity III) a vysokopropustné formáty analýz.
  • Rozšiřování spektrálních knihoven díky spolupráci a sdílení dat v open-source komunitách.
  • Využití umělé inteligence a strojového učení pro automatickou interpretaci MS/MS spektroskopie a predikci struktur neznámých analyz.
  • Pokročilá multi-omics integrace kombinující proteomiku, metabolomiku a lipidomiku pro komplexní systémové studie.

Závěr


Prezentované end-to-end řešení spojuje automatizovanou přípravu vzorků, robustní chromatografii, vysoce kvalitní Q-TOF detekci a pokročilou softwarovou analýzu do jediné ucelené metodiky. Workflow umožňuje rychlé a spolehlivé provedení untargeted metabolomiky i lipidomiky s vysokou důvěrou v identifikace a reprodukovatelné výsledky.

Reference


  1. Huynh K.; et al. A Comprehensive, Curated, High-Throughput Method for the Detailed Analysis of the Plasma Lipidome. Agilent Technologies application note, 5994-3747EN, 2021.
  2. Yannell K.E.; et al. An End-to-End Targeted Metabolomics Workflow. Agilent Technologies application note, 5994-5628EN, 2023.
  3. Van de Bittner G.C.; et al. Automated Fractionation of Low-Volume Plasma Samples for LC/MS Multi-Omics. Agilent technical overview, 5994-7357EN, 2024.
  4. Van de Bittner G.C.; et al. Automated Dual Metabolite + Lipid Sample Preparation Workflow for Mammalian Cell Samples. Agilent technical overview, 5994-5065EN, 2022.
  5. Sartain M.; et al. Illuminating the Cellular and Molecular Response to Drug Treatment by Combining Bioenergetic Measurements with LC/MS Omics. Agilent Technologies application note, 5994-7449EN, 2024.
  6. Agilent Captiva EMR–Lipid Manual Fractionation of Low-Volume Plasma Samples for LC/MS Multi-Omics. Agilent method guide, 5994-7482EN, 2024.
  7. Yannell K.E.; et al. Mastering HILIC-Z Separation for Polar Analytes. Agilent Technologies application note, 5994-5949EN, 2023.
  8. Sartain M.; et al. An Interlaboratory Evaluation of a Targeted Lipidomics Method in Plasma. Agilent Technologies application note, 5994-6830EN, 2024.
  9. Huynh K.; et al. High-Throughput Plasma Lipidomics: Detailed Mapping of the Associations with Cardiometabolic Risk Factors. Cell Chem. Biol. 2019, 26(1), 71–84.e4.
  10. Duhrkop K.; et al. Searching Molecular Structure Databases with Tandem Mass Spectra Using CSI:FingerID. PNAS 2015, 112(41), 12580–12585.
  11. Sartain M.; et al. Enabling Automated, Low-Volume Plasma Metabolite Extraction with the Agilent Bravo Platform. Agilent Technologies application note, 5994-2156EN, 2020.
  12. Mohsin S.B.; et al. Targeted Data Mining and Annotation of Untargeted High-Resolution Lipidomics Data: A Comprehensive, High-Confidence Workflow. Agilent Technologies application note, 5994-7588EN, 2024.
  13. Yannell K.E.; et al. A Comprehensive Untargeted Metabolomics LC/Q-TOF Workflow with an Unknowns Identification Strategy to Identify Plasma Metabolite Shifts in a Mouse Model. ASMS Poster, 2022.
  14. Kind T.; et al. LipidBlast: in silico tandem MS library for lipid identification. Anal. Chem. 2013.
  15. MassBank of North America; veřejná databáze hmotnostních spekter.
  16. MassBank of Europe; veřejná databáze hmotnostních spekter.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Uncovering More Biological Insights in Your Samples with Routine LC/Q-TOF Workflows for Metabolites and Lipids
Poster Reprint ASMS 2024 Poster number ThP 085 Uncovering More Biological Insights in Your Samples with Routine LC/Q-TOF Workflows for Metabolites and Lipids Karen E. Yannell, Sierra Durham, Cate Simmermaker, and Genevieve C. Van de Bittner Agilent Technologies, Inc., Santa…
Klíčová slova
lipids, lipidsiterative, iterativeexplorer, explorerlipid, lipiduntargeted, untargetedrevident, revidentlibrary, libraryid'd, id'dmetabolites, metabolitesfeatures, featuresmetabolomics, metabolomicslipidblast, lipidblastannotator, annotatorbuilding, buildingtof
Increasing Confidence in Non-Targeted Metabolite Identification with Library Comparison and Simplified Unknown Analysis Workflow with Novel Software Solution
Poster Reprint ASMS 2025 Poster number TP 578 Increasing Confidence in Non-Targeted Metabolite Identification with Library Comparison and Simplified Unknown Analysis Workflow with Novel Software Solution Cate Simmermaker, Karen E. Yannell, and Sierra D. Durham Agilent Technologies, Inc., Santa Clara,…
Klíčová slova
identification, identificationuntargeted, untargetedmetabolomics, metabolomicsrevident, revidentfragmentation, fragmentationsearch, searchiterative, iterativeworkflow, workflowaccumulating, accumulatinghilic, hilicdata, datacurated, curatedleveraging, leveragingnovel, novelstatistically
Drug Metabolite Identification with a Streamlined Software Workflow
Application Note Pharma & Biopharma Drug Metabolite Identification with a Streamlined Software Workflow Combining Agilent Revident Q-TOF LC/MS and MassHunter Explorer 2.0 Count vs. acquisition time (min) Authors Mark Sartain, Lee Bertram, Andrew McEachran, and James Pyke Agilent Technologies, Inc.…
Klíčová slova
verapamil, verapamilcounts, countsmetabolites, metabolitesclassical, classicaldatabase, databaseacquisition, acquisitionmasshunter, masshunternorverapamil, norverapamilsirius, siriusbiotransformations, biotransformationsbiotransformer, biotransformerdesmethylverapamil, desmethylverapamilmetabolite, metaboliteinjection, injectioncustom
Illuminating the Cellular and Molecular Response to Drug Treatment by Combining Bioenergetic Measurements with LC/MS Omics
Application Note Metabolomics/Lipidomics Illuminating the Cellular and Molecular Response to Drug Treatment by Combining Bioenergetic Measurements with LC/MS Omics Agilent Seahorse XF Pro analyzer Agilent NovoCyte flow cytometer Agilent MassHunter Explorer software Agilent Revident LC/Q-TOF Authors Mark Sartain, Genevieve Van…
Klíčová slova
seahorse, seahorsemitochondrial, mitochondrialnovocyte, novocyteagilent, agilentatp, atprevident, revidentcell, cellcytometer, cytometermetabolic, metabolicnovosampler, novosamplercells, cellswere, wereglycolysis, glycolysistof, tofexplorer
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
FacebookX (Twitter)LinkedInYouTube
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.