Method development of high-throughput eicosanoid profiling for micro-sampling plasma

Význam tématu

Profilování eikosanoidů a souvisejících mastných kyselin poskytuje cenné informace o zánětlivých procesech a patofyziologických stavech. Minimalizace odběrového objemu usnadňuje longitudinální studie u malých zvířecích modelů a klinická vyšetření s omezeným množstvím vzorku.

Cíle a přehled studie / článku

Výzkum si klade za cíl vyvinout vysoce propustnou metodu LC-MS/MS umožňující kvantitativní detekci více než 100 mastnokyselinových metabolitů v mikroobjemu (5,6 µL) lidské plazmy. Klíčovým prvkem je rychlá 10min chromatografie s optimalizovanými MRM přechody a přesné mikro-odběrové zařízení MSW2.

Použitá metodika a instrumentace

• Mikro-odběrové zařízení MSW2 (Shimadzu) pro korekci přesného objemu 5,6 µL plazmy nebo séra.
• SPE extrakce: STRATA-X 10 mg kartridž, eluční chromatografie s 0,1 % kyselinou mravenčí v metanolu a vodě.
• Chromatografie: Shim-Pack GIST-HP C18 (2,1×100 mm, 1,9 µm), průtok 0,4 mL/min, gradient metanol/voda s 0,1 % formic acid.
• MS: Ultra Fast Triple Quadrupole LCMS-8060 se systému Nexera LC-40, ESI pozitivní/negativní, polarity switch 5 ms.
• MRM: 200 přechodů cílových látek (114 metabolitů) a 18 deuterovaných vnitřních standardů.

Hlavní výsledky a diskuse

• Z cílových látek bylo v 5,6 µL plazmy akutně detekováno přes 50 klíčových eikosanoidů (např. 5-, 8-, 11-, 12-, 15-HETE) a metabolitů DHA.
• Reprodukovatelnost analýzy (CV) byla většinou pod 20 %; nejlepší výsledek vykázal Lyso-PAF s CV 2,8 %.
• Přesnost mikro-odběru stanovena na cca 3 % odchylky.

Přínosy a praktické využití metody

• Možnost sledování rozsáhlého panelu lipidových biomarkerů při minimálních odběrech.
• Aplikace v preklinických studiích (myší modely) i klinických vyšetřeních lidské plazmy a séra.
• Vhodné pro QA/QC v průmyslové analytice a výzkumné laboratoři.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s automatizovanými mikro-odběrovými platformami a robotizovanou přípravou vzorků.
• Rozšíření počtu cílových metabolitů a adaptace na další biologické matrice.
• Uplatnění v klinických studiích zaměřených na personalizovanou medicínu a monitorování zánětlivých stavů.

Závěr

Vyvinutá 10minutová LC-MS/MS metoda s 200 MRM přechody umožňuje citlivou a reprodukovatelnou kvantifikaci více než 30 mastnokyselinových metabolitů v mikroobjemu 5,6 µL plazmy. Kombinace rychlého odběru, SPE přípravy a ultra-rychlé hmotnostní spektrometrie nabízí robustní nástroj pro výzkum lipidových biomarkerů.

Reference

• M. Yamada, T. Nakamura, A. Murata and T. Hattori, MP-546, 67th ASMS (2019)
• M. Yamada, Y. Kita, T. Kohira, et al., J. Chromatography B, 995, 74-84 (2015)