Agilent 6546 LC/Q-TOF: Gaining Higher Confidence and Throughput in Metabolite Analysis

Význam tématu

Metabolomika představuje výzvu v podobě komplexních biologických vzorků s širokou škálou koncentrací látek. Rostoucí požadavky na vysokou propustnost analýz vyžadují zrychlení chromatografie a/nebo její vynechání, což klade vyšší nároky na rozlišení a přesnost hmotnostních analyzátorů.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem je představit nový kvadrupólový Q-TOF hmotový spektrometr Agilent 6546 a demonstrovat jeho schopnost analyzovat komplexní E. coli metabolom bez chromatografické separace při vysoké propustnosti. Studie dále porovnává výkon 6546 LC/Q-TOF s předchozí generací 6550 Q-TOF LC/MS.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorek: Ethanolová extrakce E. coli pěstované na glukosovém minimálním médiu
• Příprava: Ředění série vzorků (9× až 81×) a přídavek uniformně 13C-označeného extraktu pro kompenzaci matrice
• Analýza: Flow injection (1,5 µL) pomocí Infinity II pumpy s restrikční kapilárou
• Instrumentace: Agilent 6546 LC/Q-TOF v negativním ionizačním režimu, sekundární ADC 10 GHz, rozsah m/z 50–1 000, rychlost snímkování 1,5 Hz

Hlavní výsledky a diskuse

• Rozlišení: Min. 30 000 pro ionty nad m/z 118 a až 60 000 při vysokých m/z bez vlivu intenzity signálu či rychlosti skenování
• Přesnost hmotnosti: Chyba < 0,3 mDa napříč celým m/z rozsahem
• Intrascan dynamický rozsah: Přes pět řádů (10⁴ až 10⁸ iontů) bez úbytku rozlišení či přesnosti
• Senzitivita: Stabilní signál až do 81× ředění, nízká rozptyl signálu při standardní koncentraci
• Izotopická věrnost: Vysoké rozlišení blízkých 13C a 2H izotopologů, relativní izotopická chyba (RIAE) většinou pod 20 % pro dostatečně intenzivní ionty
• Porovnání s 6550 Q-TOF: Detekce vyššího počtu rysů (features) napříč hlavními třídami metabolitů

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlou a spolehlivou analýzu metabolomů bez chromatografické separace, čímž výrazně zvyšuje propustnost analýz. Vysoké rozlišení, přesnost hmotnosti a široký dynamický rozsah otevírají nové možnosti pro identifikaci a kvantifikaci velkého počtu metabolitů v biologických vzorcích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření flow injection metabolomiky pro screening širokých souborů vzorků v klinických a průmyslových aplikacích
• Kombinace s izotopickými technikami pro detailní sledování metabolických drah
• Integrace umělé inteligence a strojového učení pro automatizovanou anotaci a kvantifikaci dat
• Online monitorování bioprocesů díky vysoké rychlosti měření

Závěr

Agilent 6546 LC/Q-TOF přináší výrazné zlepšení rozlišení, hmotnostní přesnosti, dynamického rozsahu a senzitivity. Tyto vlastnosti umožňují analýzu komplexních biologických vzorků bez chromatografie s vysokou propustností a spolehlivými výsledky, což otevírá nové možnosti v oblasti metabolomiky a dalších disciplínách analytické chemie.