Leveraging Multidimensional Separations to Enhance Traditional LC-MS Lipidomics Workflows
Postery | 2019 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Lipidomika představuje klíčový nástroj pro zkoumání složitého složení lipidů v biologických vzorcích. Vysoká přítomnost izomerů a blízce příbuzných lipidů komplikuje jejich analýzu, což vyžaduje pokročilé separační techniky kombinované s masovou spektrometrií. Integrace dvourozměrné chromatografie (2D-LC) a iontové mobility (IM-MS) přináší hlubší vhled do struktury lipidů, zlepšuje rozlišení a zvyšuje počet identifikací.
Cílem studie bylo ověřit přínos kombinace 2D-LC (HILIC vs. reverzní fáze) s technikou All Ions IM-MS pro lipidomické workflow. Autoři adaptovali známé HILIC a RP metody na Agilent 1290 LC systém a následně aplikovali Agilent 6560 Ion Mobility Q-TOF. Studie se zaměřila na hodnocení počtu anotací lipidů, kvality separace a možnosti následné kvantifikace a profilování lipidů.
Pro experimenty byla použita následující instrumentace:
Studie prokázala, že kombinace 2D-LC a All Ions IM-MS významně rozšiřuje počet identifikovaných lipidů. Heart-cutting a hybridní vysokorozlišující 2D-LC umožnily delší druhou chromatografii, čímž se zlepšilo rozlišení složitých lipidových směsí. Softwarové nástroje ukázaly vysokou míru důvěry v anotace díky masové přesnosti, době zadržení, CCS a kvalitě MS/MS spektrogramů. Vizualizace 2D dat pomocí m/z vs. RT vs. DT umožnila detailní průzkum lipidových tříd a odhalila nové regiony, například složité oblasti triglyceridů.
Výsledná workflow nabízí:
Očekává se další rozvoj vizualizačních nástrojů pro 3D data (RT1 vs. RT2 vs. DT), optimalizace 2D-LC metod pro specifické lipidové třídy a zdokonalení algoritmů pro zarovnání precursor-fragment v All Ions IM-MS. Integrace s dalšími omickými platformami nabídne komplexní přístup k biologické charakterizaci.
Prezentované multidimenzionální lipidomické workflow výrazně zvyšuje počet a kvalitu lipidových anotací. Kombinace 2D-LC a iontové mobility poskytuje robustní platformu pro hlubší charakterizaci lipidů a nabízí praktické řešení pro výzkum i průmyslovou analytiku.
Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, 2D-LC
ZaměřeníLipidomika
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Lipidomika představuje klíčový nástroj pro zkoumání složitého složení lipidů v biologických vzorcích. Vysoká přítomnost izomerů a blízce příbuzných lipidů komplikuje jejich analýzu, což vyžaduje pokročilé separační techniky kombinované s masovou spektrometrií. Integrace dvourozměrné chromatografie (2D-LC) a iontové mobility (IM-MS) přináší hlubší vhled do struktury lipidů, zlepšuje rozlišení a zvyšuje počet identifikací.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo ověřit přínos kombinace 2D-LC (HILIC vs. reverzní fáze) s technikou All Ions IM-MS pro lipidomické workflow. Autoři adaptovali známé HILIC a RP metody na Agilent 1290 LC systém a následně aplikovali Agilent 6560 Ion Mobility Q-TOF. Studie se zaměřila na hodnocení počtu anotací lipidů, kvality separace a možnosti následné kvantifikace a profilování lipidů.
Použitá metodika a instrumentace
Pro experimenty byla použita následující instrumentace:
- Likvidní chromatograf Agilent 1290 Infinity II s HILIC a Poroshell 120 EC-C18 kolonkami (3.0×100 mm).
- Mobilní fáze pro HILIC: acetonitril (0,1 % kyseliny octové) a směs ACN/MeOH/H2O (50:20:30 v/v) s 20 mM NH4HCO2.
- Mobilní fáze pro reverzní fázi: MeOH/H2O (10:90, 0,1 % FA, 20 mM NH4HCO2) a ACN/MeOH/IPA (20:30:50, 0,1 % FA, 20 mM NH4HCO2).
- Agilent 6560 Ion Mobility Q-TOF s All Ions IM-MS fragmentací a single field přístupem pro výpočet CCS.
- Software Lipid Annotator pro anotace driftově zarovnaných fragmentů, Agilent MassHunter Mass Profiler Professional, ID Browser a Skyline pro zpracování MS1 dat a kvantifikaci.
Hlavní výsledky a diskuse
Studie prokázala, že kombinace 2D-LC a All Ions IM-MS významně rozšiřuje počet identifikovaných lipidů. Heart-cutting a hybridní vysokorozlišující 2D-LC umožnily delší druhou chromatografii, čímž se zlepšilo rozlišení složitých lipidových směsí. Softwarové nástroje ukázaly vysokou míru důvěry v anotace díky masové přesnosti, době zadržení, CCS a kvalitě MS/MS spektrogramů. Vizualizace 2D dat pomocí m/z vs. RT vs. DT umožnila detailní průzkum lipidových tříd a odhalila nové regiony, například složité oblasti triglyceridů.
Přínosy a praktické využití metody
Výsledná workflow nabízí:
- Vyšší diferenciaci izomerů a izobarických lipidů díky multidimenzionálnímu dělení.
- Možnost vytvářet vlastní databáze (PCDL) s hmotnostmi, RT, CCS a MS/MS spektry pro cílenou i necílenou analýzu.
- Flexibilní zpracování MS1 dat v Mass Profiler Professional nebo Skyline pro kvantitativní profilování lipidů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj vizualizačních nástrojů pro 3D data (RT1 vs. RT2 vs. DT), optimalizace 2D-LC metod pro specifické lipidové třídy a zdokonalení algoritmů pro zarovnání precursor-fragment v All Ions IM-MS. Integrace s dalšími omickými platformami nabídne komplexní přístup k biologické charakterizaci.
Závěr
Prezentované multidimenzionální lipidomické workflow výrazně zvyšuje počet a kvalitu lipidových anotací. Kombinace 2D-LC a iontové mobility poskytuje robustní platformu pro hlubší charakterizaci lipidů a nabízí praktické řešení pro výzkum i průmyslovou analytiku.
Reference
- Unraveling the Complexity of Lipidomes by Multiple Heart Cutting Q-TOF LC-MS with the Agilent 1290 Infinity 2D-LC Solution, G. Vanhoenacker et al., Application Note Biotherapeutics and Biosimilars, 2015.
- Improving Coverage of the Plasma Lipidome Using Iterative MS/MS Data Acquisition Combined with Lipid Annotator Software and 6546 LC/Q-TOF, J. Koelmel et al., Application Note Lipidomics, 2019.
- An Interlaboratory Evaluation of Drift Tube Ion Mobility Collision Cross Section Measurements, S. M. Stow et al., Anal. Chem. 2017, 89(17), 9048-9055.
- Skyline: An Open Source Document Editor for Creating and Analyzing Targeted Proteomics Experiments, B. MacLean et al., Bioinformatics. 2010, 26(7), 966-968.
Podobná PDF
Lipidomics Workflow Guide - Agilent 6560 Ion Mobility LC/Q-TOF
2021|Agilent Technologies|Brožury a specifikace
Lipidomics Workflow Guide Agilent 6560 Ion Mobility LC/Q-TOF Notices Manual Part Number Warranty D0003136 Revision A.00 July 2021 The material contained in this document is provided “as is,” and is subject to being changed, without notice, in future editions. Further,…
Klíčová slova
lipid, lipidlipids, lipidsdata, datafiles, fileslipidomics, lipidomicscef, cefyou, youprofiler, profilerpcdl, pcdlbrowser, browsercalibrating, calibratingannotator, annotatorexport, exportprocessing, processingcreate
Targeted Data Mining and Annotation of Untargeted High-Resolution Lipidomics Data
2024|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Lipidomics Targeted Data Mining and Annotation of Untargeted High-Resolution Lipidomics Data A comprehensive, high-confidence workflow Authors Sheher Banu Mohsin, Layla Cosovic, Mark Sartain, Tracy Blethen, Pietro Morlacchi, and Daniel Cuthbertson Agilent Technologies, Inc. Abstract Complete and unambiguous characterization…
Klíčová slova
tof, toflipid, lipidlipidomics, lipidomicsprofiler, profileragilent, agilentlipids, lipidsmass, massuntargeted, untargetedrevident, revidentdata, dataprofessional, professionalsoftware, softwaretargeted, targetedpcdl, pcdlhigh
Lipidomics Analysis with Lipid Annotator and Mass Profiler Professional
2020|Agilent Technologies|Technické články
Technical Overview Lipidomics Analysis with Lipid Annotator and Mass Profiler Professional Introduction Lipidomics is the comprehensive and quantitative measurement of lipids present in an organism. Lipids are key to cell membrane function, energy storage, and cell signaling. To understand the…
Klíčová slova
lipid, lipidlipidomics, lipidomicsannotator, annotatorlipids, lipidsfeature, featuredatabase, databasetargeted, targeteduntargeted, untargeteddata, dataextraction, extractionspectra, spectranonnegative, nonnegativestatistical, statisticalmpp, mppprobability
Exploring Ion Mobility Data File Conversions to Leverage Existing Tools and Enable New Workflows
2024|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2024 Poster number MP 461 Exploring Ion Mobility Data File Conversions to Leverage Existing Tools and Enable New Workflows Sarah M. Stow1; Hannah Florance1; David A. Weil1; Bryson Gibbons2; Aivett Bilbao2; Richard Knochenmuss3; Ruwan T. Kurulugama1; John…
Klíčová slova
dda, ddapreprocessor, preprocessorpnnl, pnnlhrdm, hrdmions, ionsdemultiplexing, demultiplexingconversion, conversionworkflow, workflowdata, dataall, alllipid, lipidtgs, tgsfragmentation, fragmentationinterpolation, interpolationmobility