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.

Separation and Analysis of TCA Cycle Analytes by Mixed-Mode Chromatography Coupled with Mass Spectrometry

Aplikace | 2020 | WatersInstrumentace
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Waters

Souhrn

Význam tématu


Trikarboxylátový (TCA) cyklus je centrální částí buněčného metabolismu, produkující ATP a prekurzory pro syntézu aminokyselin, lipidů a nukleotidů. Malé, polární karboxylové kyseliny TCA cyklu jsou však špatně retinovatelné na klasické reverzní fázi, což komplikuje jejich kvantifikaci a studium v biologických matricích. Vyvinutí robustní LC-MS metody bez nutnosti derivatizace či iontově-párovacích činidel je klíčové pro přesné monitorování metabolitů v klinických a výzkumných aplikacích.

Cíle a přehled studie


Cílem této práce bylo navrhnout a validovat smíšeně-režimovou chromatografickou metodu kompatibilní s MS pro analýzu TCA cyklu a souvisejících organických kyselin v moči bez derivatizace. Metoda byla aplikována na vzorky moči od zdravých dárců a pacientek s karcinomem prsu a výsledky byly zpracovány multivariační analýzou pro odhalení významných rozdílů.

Použitá metodika


Vzorky moči (4 zdravé, 4 s karcinomem prsu) byly rozmraženy na ledu, naředěny trojnásobkem objemu vody, odstředěny a přeneseny do silanizovaných vialek. Sada system suitability vzorků obsahovala standardní směs 100 µM a stejnou koncentraci navíc v matrix moči. Chromatografie probíhala na kolóně ACQUITY UPLC CSH Phenyl-Hexyl (2,1×100 mm, 1,7 µm) při 50 °C s mobile phase A (0,1 % HCOOH ve vodě) a B (0,1 % HCOOH v ACN). Gradient od 100 % A k 5 % A během 7 minut, návrat k 100 % A do 8,01 minuty, celkový čas 10 minut. Vzorky byly nastříknuty v objemu 3 µL, teplota injektoru 5 °C. Data byla akvírována v kontinuálním MS E módu.

Použitá instrumentace


  • ACQUITY UPLC I-Class PLUS System
  • ACQUITY UPLC CSH Phenyl-Hexyl Column, 2.1×100 mm, 1.7 µm
  • Xevo G2-XS QTof Mass Spectrometer (ESI–, MS E)
  • MassLynx™ Software v4.2
  • Progenesis™ QI Software s vlastní fragmentační a retenční knihovnou

Hlavní výsledky a diskuse


Metoda poskytla dostatečnou retenci a selektivitu pro izolaci kritických izobarických párů citrát/isocitrát (resoluce FWHM = 6) a malát/fumarát (resoluce FWHM = 3,8). PCA skóre ukázalo úzkou shlukovost QC vzorků (vysoká reprodukovatelnost) a jasné rozdělení mezi zdravými a nemocnými vzorky. Identifikace klíčových metabolitů byla potvrzena pomocí fragmentační/retention time knihovny v Progenesis QI (mass error < 8 ppm, ΔtR < 0,15 min).

Přínosy a praktické využití metody


  • Žádná nutnost derivatizace či iontově-párovacích činidel, zjednodušení přípravy vzorků
  • Rychlá analýza (10 min běh) a vysoká reprodukovatelnost
  • Vhodné pro screening metabolitů v klinických studiích a biomarkerové výzkum

Budoucí trendy a možnosti využití


Metodu lze rozšířit na širší metabolomické panely, kvantitativní stanovení a další biologické matice. Předpokládá se integrace automatizovaných pracovních postupů, pokročilých databází fragmentací a vyšších výkonnostních LC-MS systémů pro zrychlení analýzy a rozšíření klinické aplikace.

Závěr


Smíšeně-režimová LC-MS metoda pro analýzu TCA cyklu prokázala výbornou retenci, selektivitu a reprodukovatelnost bez potřeby derivatizace. Aplikace na vzorky moči odhalila významné rozdíly mezi zdravými a karcinomem prsu postiženými jedinci, což potvrzuje užitečnost metody v metabolomických a klinických studiích.

Reference


1. Murray RK, Bender DA et al. Harper's Illustrated Biochemistry, 28th ed., McGraw-Hill, 2009.
2. Vander Heiden MG et al. Cell. 2017;168:657–669.
3. DeBerardinis RJ et al. Cell Metab. 2008;7(1):11–20.
4. Yuan M et al. Nat Protoc. 2012;7:872–881.
5. Luo B et al. J Chrom A. 2006;1147:153–164.
6. van Dam JC et al. Anal Chim Acta. 2002;460:209–218.
7. Patel DP et al. PLoS One. 2017;12:e017...
8. Tan B et al. Anal Biochem. 2014;465:134–147.
9. Smith KM et al. Waters Tech Brief 720006463EN. 2019.
10. Progenesis QI Fragment Database FAQ, Nonlinear Dynamics.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Ion Pairing Free Mixed-Mode Chromatography for the Separation and Measurement of TCA Cycle Metabolites in Urine Samples of Breast Cancer Patients
Ion Pairing Free Mixed-Mode Chromatography for the Separation and Measurement of TCA Cycle Metabolites in Urine Samples of Breast Cancer Patients Kerri M Smith, Giorgis Isaac, Suraj Dhungana and Paul D. Rainville Waters Corporation, Milford MA RESULTS and DISCUSSION Additional…
Klíčová slova
tca, tcaacid, acidurine, urinecycle, cyclebreast, breastpool, poolhealthy, healthyanalytes, analytespairing, pairingcancer, cancerpremier, premierisocitric, isocitriccsh, cshhps, hpsmaxpeak
Improving sensitivity for the quantification of TCA cycle analytes in human plasma by the ACQUITY™ Premier system solution
Improving sensitivity for the quantification of TCA cycle analytes in human plasma by the ACQUITY™ Premier system solution Kerri M Smith, Paul. D Rainville Waters Corporation, Milford, MA, USA LC System: ACQUITY™ Premier LC MS: XEVO TQ-Smicro, ESI negative Column:…
Klíčová slova
acid, acidtca, tcapremier, premierbreast, breasthealthy, healthycitric, citricacquity, acquityisocitric, isocitriccycle, cyclemalic, malicplasma, plasmaaconitic, aconiticpyruvic, pyruvicfumaric, fumaricsuccinic
Separation and Analysis of Low Molecular Weight Organic Acid Metabolites by Mixed-Mode Chromatography Coupled to Mass Spectrometry
Separation and Analysis of Low Molecular Weight Organic Acid Metabolites by Mixed-Mode Chromatography Coupled to Mass Spectrometry Kerri M. Smith, Paul D. Rainville Waters Corporation, Milford, MA USA INTRODUCTION METHODS The components of the Tricarboxylic acid (TCA) cycle are small…
Klíčová slova
disease, diseasecancer, cancerbreast, breasturine, urinepositive, positivenon, nonderivitization, derivitizationbpi, bpitca, tcaxanosine, xanosinesamples, samplestricarboxylic, tricarboxylicmetabolites, metabolitescycle, cyclemonophosphate
Separation and Detection of TCA Cycle Metabolites and Related Compounds in Human Urine by UPLC-MS/MS for Clinical Research
[ TECHNOLOGY BRIEF ] Separation and Detection of TCA Cycle Metabolites and Related Compounds in Human Urine by UPLC-MS/MS for Clinical Research Kerri M. Smith, Robert S. Plumb, and Paul D. Rainville Waters Corporation, Milford, MA, USA A new method…
Klíčová slova
tca, tcaacid, acidcycle, cyclemetabolites, metabolitespolar, polarurine, urinebiologically, biologicallychromotography, chromotographybrief, briefisocitric, isocitricfumaric, fumaricmalic, maliccitric, citrichuman, humankrebs
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
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.