Enhanced Recovery and Peak Shape of Acidic Peptides with BioResolve™ 1 mm ID Columns with MaxPeak™ Premier Technology

Význam tématu

Microflow chromatografie se v proteomických aplikacích prosazuje díky zvýšené citlivosti a snížené spotřebě rozpouštědel. Pro separaci kyselých peptidů však tradiční nerezové kolony vykazují nežádoucí nespecifickou adsorpci, což snižuje návratnost a degraduje tvar peletových špiček. Technologie MaxPeak HPS, implementovaná v kolónách BioResolve s MaxPeak Premier, cílí právě na eliminaci těchto nevýhod.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace bylo otestovat a porovnat výkon 1 mm ID kolony BioResolve Peptide C18 RP s MaxPeak Premier povrchem a konvenční nerezové ACQUITY Peptide BEH C18 kolony. Studie hodnotila:

• návratnost a tvar špiček kyselých peptidů a fosfopeptidů,
• vliv počtu injekcí a kondicionace na reprodukovatelnost,
• kompatibilitu s mikroflow i analytickými UHPLC systémy.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorek: MassPREP™ Enolase Digest s Phosphopeptides Mix (0,1 % kyselina mravenčí).
Chromatografické podmínky:

• Systémy: ACQUITY UPLC M-Class a ACQUITY Premier UPLC.
• Kolony: BioResolve Peptide C18 RP MaxPeak Premier 1,7 µm, 300 Å, 1,0×50 mm a ACQUITY Peptide BEH C18 1,7 µm, 300 Å, 1,0×50 mm.
• Teplota kolony: 60 °C, vzorku: 6 °C, průtok: 10–100 µL/min.
• Mobilní fáze A: 0,1 % HCOOH ve vodě, B: 0,1 % HCOOH v acetonitrilu, gradientní eluce.

Detekce MS:

• Xevo G3 QTof, režim ESI+ (50–2000 m/z), capilární napětí 2,50 kV.
• Teploty: zdroj 120 °C, desolvace 250 °C, plyn desolvace 350 L/h.
• Software: MassLynx a waters_connect.

Hlavní výsledky a diskuse

BioResolve MaxPeak Premier kolona prokázala od první injekce vyšší návratnost a symetrické špičky u T51 peptidu (více glutamátů) a fosfopeptidu T19p bez nutnosti rozsáhlé kondicionace. Nerezová kolona ukázala nižší počáteční návratnost a výrazné špičkování, které se zlepšilo až po 10 injekcích. Rozlišení a kapacita špiček zůstaly u obou kolón srovnatelné. Reprodukce mezi třemi BioResolve kolónami byla vynikající (RSD <1 % pro retenční časy, <10 % pro plochy špiček).
Test na analytickém ACQUITY Premier systému potvrdil obdobné profilografické údaje s mírně sníženou kapacitou v důsledku vyšší disperze po kolóně.

Přínosy a praktické využití metody

• Okamžitě vysoká návratnost kyselých peptidů bez časově náročné kondicionace.
• Vyšší symetrie špiček usnadňuje kvantifikaci v proteomických aplikacích.
• Vysoká reprodukovatelnost mezi kolónami podporuje spolehlivou analýzu ve velkém objemu vzorků.
• Univerzální využití na mikroflow i standardních UHPLC přístrojích.
• Snížení spotřeby rozpouštědel vede ke snížení provozních nákladů a ekologickému provozu laboratoře.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření HPS technologií i do dalších typů kolón pro zvýšení stability a citlivosti analýz peptidů a proteinů. Kombinace s iontovou mobilitou a moderními mechanismy iontové separace by mohla dále zvýšit selektivitu a hloubku proteomických studií. Dále se předpokládá rozvoj automatizovaných pracovních postupů a vyšší integrace do vysoce výkonných screeningových platforem.

Závěr

Kolony BioResolve 1 mm ID s MaxPeak Premier technologií prokazují výrazné zlepšení návratnosti a tvaru špiček u kyselých peptidů již od první injekce, bez kompromisu v rozlišení a kapacitě. Jejich robustnost, reprodukovatelnost a univerzální kompatibilita je předurčuje pro náročné proteomické a biotechnologické aplikace.

Reference

1. Gao Y. et al. High-Throughput Large-Scale Targeted Proteomics Assays for Quantifying Pathway Proteins in Pseudomonas putida KT2440. Front. Bioeng. Biotechnol. 2020, 8, 1–13.
2. Lennon S. et al. High-Throughput Microbore UPLC-IM-MS-Based Proteomics Methodology for Exploratory Analysis of Serum Samples. J. Proteome Res. 2021, 20(3), 1705–1715.
3. Nguyen J. M., Rzewuski S. C., Lauber M. A. Enhancing Phosphopeptide Quantitation Using ACQUITY Premier Peptide CSH C18 Columns. Waters App Note 720007211, 2021.
4. Reed C., Hong P., Wong N., Birdsall R. E. Improving Peptide Mapping Separations Containing Phosphopeptides Using MaxPeak Premier Column Technology on an ACQUITY Premier System. Waters App Note 720008136, 2023.