Targeted Quantification of Cell Culture Media Components by LC-MS
Aplikace | 2019 | WatersInstrumentace
Optimalizace složení a monitorování změn ve složení živného média a supernatantu během buněčné kultivace je klíčové pro spolehlivý rozvoj bioprocesů. Kvantitativní přehled o aminokyselinách, vitamínech, nukleotidech, organických kyselinách a dalších metabolitech umožňuje zvýšit výtěžek a kvalitu terapeutických produktů.
V této poznámce autoři představují univerzální LC-MS/MS metodu pro cílenou kvantifikaci více než stovky sloučenin ve výchozím i vyčerpaném kultivačním médiu. Klíčové body:
Pro přípravu vzorků surového média stačilo naředění vodou s 0,1 % kyseliny octové. Supernatant z vyčerpaného média se zpracoval proteinovou precipitací acetonitrilem (2:1), odstředil, pak naředil ředícím činidlem před vstřikem.
Instrumentace:
Metoda prokázala dobré rozlišení a separaci i izomerů (citráty vs. isocitráty, leucin vs. isoleucin). Pro všechny sledované sloučeniny byly dosaženy lineární kalibrační křivky s koeficientem R2 > 0,99. Reprodukovatelnost RT i plošek píků (RSD) byla < 5 %. Opakovatelné měření supernatantů vyčerpaného média přineslo RSD < 5 % pro všechny analyty.
Metoda nabízí:
Očekává se rozšíření databáze o nové metabolity podle potřeb uživatelů, integrace do on-line monitorovacích systémů bioreaktorů, automatizace přípravy vzorků a využití výsledků v modelech pro strojové učení a predikci produkce.
Popsaná LC-MS/MS metoda představuje rychlý, robustní a všestranný nástroj pro sledování komplexního metabolického profilu buněčných kultur. Výborná reprodukovatelnost, rozlišení izomerů a široké spektrum analyzovaných látek podporují standardizaci a zrychlení bioprocesního vývoje.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Optimalizace složení a monitorování změn ve složení živného média a supernatantu během buněčné kultivace je klíčové pro spolehlivý rozvoj bioprocesů. Kvantitativní přehled o aminokyselinách, vitamínech, nukleotidech, organických kyselinách a dalších metabolitech umožňuje zvýšit výtěžek a kvalitu terapeutických produktů.
Cíle a přehled studie / článku
V této poznámce autoři představují univerzální LC-MS/MS metodu pro cílenou kvantifikaci více než stovky sloučenin ve výchozím i vyčerpaném kultivačním médiu. Klíčové body:
- Rychlá analýza bez potřeby derivatizace.
- Relativní kvantifikace i bez komerčně dostupných standardů.
- Dva UPLC chromatografické postupy pokrývající široké spektrum chemických tříd.
Použitá metodika a instrumentace
Pro přípravu vzorků surového média stačilo naředění vodou s 0,1 % kyseliny octové. Supernatant z vyčerpaného média se zpracoval proteinovou precipitací acetonitrilem (2:1), odstředil, pak naředil ředícím činidlem před vstřikem.
Instrumentace:
- LC systém: ACQUITY UPLC I-Class
- Metoda 1 (šířka 2,1×150 mm, 1,8 µm, teplota 40 °C, mobilní fáze 0,1 % HCOOH voda/acetonitril, průtok 0,2 mL/min)
- Metoda 2 (šířka 2,1×100 mm, 1,7 µm, teplota 25 °C, mobilní fáze ACN/H2O + 10 mM NH4HCO3 pH 9, průtok 0,3 mL/min)
- MS detektor: Xevo TQ-S micro, režim ESI +/− switching, kapilární napětí 2,5 kV, teploty 150 °C/500 °C, plyn 1000 L/h
- Software: MassLynx v4.2 s TargetLynx
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda prokázala dobré rozlišení a separaci i izomerů (citráty vs. isocitráty, leucin vs. isoleucin). Pro všechny sledované sloučeniny byly dosaženy lineární kalibrační křivky s koeficientem R2 > 0,99. Reprodukovatelnost RT i plošek píků (RSD) byla < 5 %. Opakovatelné měření supernatantů vyčerpaného média přineslo RSD < 5 % pro všechny analyty.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí:
- Široký rozsah analyzovaných metabolitů v jednom workflow.
- Minimální příprava vzorku bez derivatizace.
- Rychlou importaci parametrů ze sdílené databáze Quanpedia pro standardizaci a vysokou propustnost.
- Možnost relativního kvantifikování i bez referenčních standardů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření databáze o nové metabolity podle potřeb uživatelů, integrace do on-line monitorovacích systémů bioreaktorů, automatizace přípravy vzorků a využití výsledků v modelech pro strojové učení a predikci produkce.
Závěr
Popsaná LC-MS/MS metoda představuje rychlý, robustní a všestranný nástroj pro sledování komplexního metabolického profilu buněčných kultur. Výborná reprodukovatelnost, rozlišení izomerů a široké spektrum analyzovaných látek podporují standardizaci a zrychlení bioprocesního vývoje.
Reference
- Paglia G., Langridge J., Astarita G. Development of a Metabolomic Assay for the Analysis of Polar Metabolites Using HILIC UPLC/QTof MS. Center for Systems Biology, University of Iceland; Waters Corporation, Manchester and Milford.
- Bajada S.U., Lu W., Kimball E.H., Yuan J., Peterson C., Rabinowitz J.D. Separation and Quantitation of Water Soluble Cellular Metabolites by Hydrophilic Interaction Chromatography-Tandem Mass Spectrometry. Lewis-Sigler Institute for Integrative Genomics & Department of Chemistry, Princeton University; Department of Molecular Biology, Princeton University.
Podobná PDF
For LabSolutions LCMS LC/MS/MS Method Package for Cell Culture Profiling Ver. 2
2020|Shimadzu|Brožury a specifikace
C146-E408 For LabSolutions LCMS LC/MS/MS Method Package for Cell Culture Profiling Ver. 2 Simultaneous Analysis Conditions for 125 Compounds This Method Package enables the analysis of 125 compounds in under 20 minutes per sample. Performing analysis separately for each compound…
Klíčová slova
purine, purinepyrimidine, pyrimidinecys, cysacid, acidmonophosphate, monophosphatetrp, trpmet, mettca, tcaarg, argcycle, cycleval, vallys, lysgroup, groupcytidine, cytidinehis
LC/MS/MS Method Package for Cell Culture Profiling Ver. 2
2020|Shimadzu|Brožury a specifikace
C146-E408 For LabSolutions LCMS LC/MS/MS Method Package for Cell Culture Profiling Ver. 2 Simultaneous Analysis Conditions for 125 Compounds This Method Package enables the analysis of 125 compounds in under 20 minutes per sample. Performing analysis separately for each compound…
Klíčová slova
purine, purinepyrimidine, pyrimidinecys, cysacid, acidmonophosphate, monophosphatetrp, trpmet, mettca, tcaarg, argcycle, cycleval, vallys, lysgroup, groupvolcano, volcanocytidine
Quantitative LC-MS Solution for Targeted Analysis of Cell Culture Media
2019|SCIEX|Aplikace
Quantitative LC-MS Solution for Targeted Analysis of Cell Culture Media Featuring the SCIEX QTRAP® 6500+ LC-MS/MS System Zuzana Demianova1 and Lei Xiong2 1 SCIEX, Brea, CA; 2SCIEX, Redwood City, CA Introduction Cell culture media (CCM) optimization is a critical step…
Klíčová slova
acid, acidamino, aminoothers, othersnucleoside, nucleosideculture, culturevitamin, vitaminmedia, mediacell, cellnucleobase, nucleobasecomponents, componentsccm, ccmsacharides, sacharidesfatty, fattymrmtm, mrmtmisoleucine
LC/MS/MS Method Package for Cell Culture Profiling Ver. 3 for LabSolutions LCMS
2022|Shimadzu|Brožury a specifikace
C146-E471 LC/MS/MS Method Package for Cell Culture Profiling LC/MS/MS Method Package for Cell Culture Profiling Ver. 3 for LabSolutions LCMS Capable of Simultaneous Analysis of 144 Compounds in Less than 20 Minutes Version 3 of this method package adds metabolites…
Klíčová slova
purine, purinepyrimidine, pyrimidineothers, otherscys, cysacid, acidmet, metmonophosphate, monophosphatetrp, trptca, tcaarg, arglys, lystyr, tyrcycle, cyclephe, phepro