Quantitative Amino Acid Profiling Using the Kairos Amino Acid Kit and MetaboQuan-R

Význam tématu

Analýza aminokyselin je klíčová pro řadu biomedicínských výzkumů, neboť tyto sloučeniny tvoří základní stavební kameny proteinů a zprostředkovávají metabolické procesy. Přesné a reprodukovatelné stanovení aminokyselin je zásadní pro pochopení buněčných drah, identifikaci biomarkerů a monitorování zdravotního stavu.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat schopnost sady Kairos Amino Acid Kit ve spojení s platformou MetaboQuan-R LC-MS/MS pro rychlou, vysoce výkonnou a kvantitativní analýzu až 29 derivatizovaných aminokyselin v biologických vzorcích. Autoři usilovali o optimalizaci pracovní postupy tak, aby byly zachovány vynikající analytické parametry a robustnost.

Použitá metodika

• Příprava vzorku: Vzorky lidské séra byly ošetřeny kyselinou sulfosalicylickou obsahující stabilně značené interní standardy. Po precipitaci proteinů následovala derivatizace AccQTag reagen­ciem a ředění.
• UPLC separace: Použit byl systém ACQUITY UPLC I-Class Fixed Loop s kolonkou CORTECS T3 (2.7 µm, 2.1 x 30 mm). Mobilní fáze A obsahovala 0.01% kyseliny mravenčí a 0.2 µM formiátu amonného, mobilní fáze B byla 50% isopropanol v acetonitrilu s identickým složením přísad. Gradient 1–8 % fáze B během 2.4 min, mytí na 98 % B a reekvilibrace proběhly při teplotě 60 °C a průtoku 1.3 mL/min.
• MS/MS analýza: MRM režim na spektrometru Xevo TQ-S micro v pozitivní ESI+ ionizaci. Ion source 150 °C, desolvace 650 °C, kapilární napětí 2.0 kV, cone gas 50 L/h. Všechny aminokyseliny byly sledovány pomocí specifických přechodů s vážením 1/x.

Použitá instrumentace

• Kairos Amino Acid Kit (Waters Corporation)
• MetaboQuan-R LC-MS/MS platforma
• ACQUITY UPLC I-Class Fixed Loop systém
• CORTECS T3 kolonka 2.7 µm, 2.1 x 30 mm
• AccQTag derivatizační souprava
• Xevo TQ-S micro Mass Spectrometer

Hlavní výsledky a diskuse

Byly dosaženy vynikající koeficienty korelace (r² mezi 0.995 a 0.9999) pro klíčové aminokyseliny jako glutamin, lysin a tyrosin. Dynamický rozsah pokrýval koncentrace od desítek ng/mL až po jednotky µg/mL. Vysoká specifita separace derivatizovaných isobarů překonala omezení tradičních FIA-MS/MS metod. Pracovní doba analýzy 3.3 minuty na vzorek zajišťuje vysokou propustnost.

Přínosy a praktické využití metody

• Standardizovaný kit zajišťuje reprodukovatelné výsledky napříč laboratořemi.
• Rychlý workflow umožňuje zpracování stovek vzorků denně.
• Vysoká citlivost a linearita vhodné pro kvantitativní studie v metabolomice, klinickém výzkumu a QA/QC.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se integrace s dalšími multi-omics platformami pro komplexní zmapování metabolických drah. Další vývoj směřuje k plné automatizaci přípravy vzorků a rozšíření na měření v malých objemech či jednobuněčných analýzách. Klinické aplikace zahrnují identifikaci biomarkerů pro onemocnění a farmakometabolomiku.

Závěr

Studie prokázala, že spojení Kairos Amino Acid Kit a MetaboQuan-R LC-MS/MS přináší spolehlivý, rychlý a vysoce citlivý nástroj pro kvantitativní analýzu aminokyselin. Tento přístup je ideální pro biomedicínské studie požadující přesnost, reprodukovatelnost a vysoký throughput.

Reference

• Kabu M., Molloy B.J. Quantitative Amino Acid Profiling Using the Kairos Amino Acid Kit and MetaboQuan-R. Waters Corporation, 2019.