Standardized Targeted Metabolomics Using the BIOCRATES MxP Quant 500 Kit on the ACQUITY UPLC I-Class PLUS and Xevo TQ-XS Mass Spectrometer

Význam tématu

Metabolomika nabývá v biomedicínském výzkumu a průmyslové analytice zásadního významu pro pochopení fyziologických a patologických procesů. Standardizace a automatizace analýzy remediuje variability mezi laboratořemi a zkracuje čas potřebný k získání reprodukovatelných dat.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo ověřit výkonnost komerčně dostupné sady BIOCRATES MxP Quant 500 pro kvantitativní stanovení až 630 metabolitů a lipidů v 10µl vzorku lidské plazmy na platformě Waters ACQUITY UPLC I-Class PLUS spojené s Xevo TQ-XS. Studie zahrnovala optimalizaci instrumentálních podmínek, validaci analytických parametrů a porovnání s předchozí generací hmotnostního spektrometru Xevo TQ-S.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky (plazma, sérum, tkáň, fekální homogenát) byly připraveny na patentované 96-jamkové filtraci, derivatizovány PITC a extrahovány metanolickým extrakčním činidlem. Analýza probíhala v režimu UHPLC-ESI-MS/MS (13 tříd malých molekul) a FIA-MS/MS (12 lipidových tříd a hexózy) v režimu MRM.

• ULPC systém: ACQUITY UPLC I-Class PLUS s BIOCRATES MxP Quant 500 kolonkou
• Hmotový spektrometr: Waters Xevo TQ-XS
• Software: MassLynx v4.2, TargetLynx, MetIDQ s modulem MetaboINDICATOR

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizace vedla k analýze 7min běhu LC a 4min FIA, což odpovídá ~36h pro 96 jamkovou desku. Validace dle EMA/FDA ukázala pro 7bodovou kalibraci přesnost 85–115 % a opakovatelnost CV<15 % pro všechny stanovené analyty. U lipidu byly dosaženy výsledky „relativní kvantifikace“ s CV<15 % a přesností 80–120 %. Při analýze referenčního materiálu NIST SRM1950 bylo opět dosaženo přesností mezi 85–115 %, potvrzující mezinárodní srovnatelnost výsledků. Systém Xevo TQ-XS oproti TQ-S dokázal detekovat asi o 20 dalších metabolitů a poskytl širší dynamický rozsah.

Přínosy a praktické využití metody

Standardizovaná sada umožňuje vysokopropustnou, reprodukovatelnou multianalyzovou kvantifikaci s minimální spotřebou vzorku. Je vhodná pro klinické a preklinické studie, průmyslovou QA/QC, výzkum mikrobiomu a srovnávací studie mezi laboratořemi.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření metodiky na nové biologické matice, zdokonalení vysokorychlostních chromatografických technik a hlubší integrace s bioinformatickými nástroji, včetně strojového učení pro rychlou interpretaci metabolomických dat.

Závěr

Sada BIOCRATES MxP Quant 500 na platformě UPLC-Xevo TQ-XS poskytuje robustní, standardizovaný workflow pro cílenou metabolomiku a lipidomiku, s vynikající přesností, opakovatelností a možností mezi-laboratorní srovnatelnosti výsledků.