Accurate Mass Retention Time Locked Metabolomics EI Library and Workflows for Accurate Mass GC/Q-TOF Metabolomics Data Processing
Postery | 2016 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Metabolomika založená na přesné hmotnosti za použití GC/Q-TOF kombinovaná s retenčním časem uzamčeným k referenční standardní sloučenině výrazně zvyšuje spolehlivost identifikace malých metabolitů. Přesná hmotnost fragmentů i molekulárního iontu umožňuje rozlišení izobarických sloučenin a zpřesňuje kvantifikaci v komplexních biologických maticích.
Studie si kladla za cíl vybudovat a ověřit knihovnu EI spekter s uzamčeným retenčním časem (RTL) obsahující přibližně 500 klíčových primárních metabolitů vhodných pro GC/MS metabolomiku. Současně autoři představují workflow pro zpracování dat obsahující nové algoritmy detekce profilových stop optimalizovaných pro přesnou hmotnost.
Proběhlo pěstování lidských nádorových buněčných linií MCF-7 a MDA-MB-468, extrakce polarních metabolitů směsí acetonitril:isopropanol:vodou, následná rychlá sušení a dvoustupňová derivatizace (methoximace a silylace MSTFA/TMCS). Spektra EI byla získána na systému Agilent 7890B GC spojeném s Agilent 7200B GC/Q-TOF, retenční časy byly uzamčeny vůči d27-myristické kyselině.
Bylo vytvořeno a nakurátováno ~500 RTL EI spekter, kde průměrná přesnost fragmentů i molekulárních iontů dosahovala lepší než 1 ppm a izotopické chyby pod 1 %. Nový profilový algoritmus detekce umožňuje extrahovat vysoce kvalitní spektra i z přeplněných oblastí chromatogramu, kde tradiční dekonvoluční metody selhávají. Validace na 56 náhodně vybraných standardech prokázala průměrný skóre shody 96,2 %. Workflow bylo úspěšně aplikováno na buněčné extrakty, přičemž bylo detekováno přes 100 sloučenin v každém vzorku a odhaleny metabolické rozdíly mezi MCF-7 a MDA-MB-468, včetně odlišností na úrovni methioninové záchranné dráhy.
Očekává se rozšíření knihovny o další metabolitické dráhy a zatížení drobnými molekulami, integrace se softwarovými platformami pro širší multi-omics analýzy a zrychlení kvantitativních protokolů s využitím izotopových vnitřních standardů.
Studie demonstruje úspěšné vytvoření přesné hmotnostní GC/Q-TOF knihovny RTL EI spekter a robustní workflow pro metabolomické screeningy s vysokou spolehlivostí i ve vysoce komplexních vzorcích. Představovaný přístup výrazně přispívá k rozvoji cílené i nekontrolované metabolomiky založené na přesné hmotnosti.
GC/MSD, GC/MS/MS, GC/HRMS, GC/Q-TOF
ZaměřeníMetabolomika
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Metabolomika založená na přesné hmotnosti za použití GC/Q-TOF kombinovaná s retenčním časem uzamčeným k referenční standardní sloučenině výrazně zvyšuje spolehlivost identifikace malých metabolitů. Přesná hmotnost fragmentů i molekulárního iontu umožňuje rozlišení izobarických sloučenin a zpřesňuje kvantifikaci v komplexních biologických maticích.
Cíle a přehled studie
Studie si kladla za cíl vybudovat a ověřit knihovnu EI spekter s uzamčeným retenčním časem (RTL) obsahující přibližně 500 klíčových primárních metabolitů vhodných pro GC/MS metabolomiku. Současně autoři představují workflow pro zpracování dat obsahující nové algoritmy detekce profilových stop optimalizovaných pro přesnou hmotnost.
Použitá metodika a instrumentace
Proběhlo pěstování lidských nádorových buněčných linií MCF-7 a MDA-MB-468, extrakce polarních metabolitů směsí acetonitril:isopropanol:vodou, následná rychlá sušení a dvoustupňová derivatizace (methoximace a silylace MSTFA/TMCS). Spektra EI byla získána na systému Agilent 7890B GC spojeném s Agilent 7200B GC/Q-TOF, retenční časy byly uzamčeny vůči d27-myristické kyselině.
Použitá instrumentace
- GC: Agilent 7890B s kolonkou DB-5 MS UI (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm)
- MS: Agilent 7200B GC/Q-TOF
- Softwarové nástroje: MassHunter Qualitative Analysis, Unknowns Analysis, Mass Profiler Professional
Hlavní výsledky a diskuse
Bylo vytvořeno a nakurátováno ~500 RTL EI spekter, kde průměrná přesnost fragmentů i molekulárních iontů dosahovala lepší než 1 ppm a izotopické chyby pod 1 %. Nový profilový algoritmus detekce umožňuje extrahovat vysoce kvalitní spektra i z přeplněných oblastí chromatogramu, kde tradiční dekonvoluční metody selhávají. Validace na 56 náhodně vybraných standardech prokázala průměrný skóre shody 96,2 %. Workflow bylo úspěšně aplikováno na buněčné extrakty, přičemž bylo detekováno přes 100 sloučenin v každém vzorku a odhaleny metabolické rozdíly mezi MCF-7 a MDA-MB-468, včetně odlišností na úrovni methioninové záchranné dráhy.
Přínosy a praktické využití metody
- Zvýšení spolehlivosti a specificity identifikace metabolitů v komplexních maticích
- Vysoká propustnost díky automatizovaným knihovnám a efektivnímu algoritmu detekce
- Uplatnění v biomarkerovém výzkumu, farmakometabolomice a QA/QC analytických laboratoří
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření knihovny o další metabolitické dráhy a zatížení drobnými molekulami, integrace se softwarovými platformami pro širší multi-omics analýzy a zrychlení kvantitativních protokolů s využitím izotopových vnitřních standardů.
Závěr
Studie demonstruje úspěšné vytvoření přesné hmotnostní GC/Q-TOF knihovny RTL EI spekter a robustní workflow pro metabolomické screeningy s vysokou spolehlivostí i ve vysoce komplexních vzorcích. Představovaný přístup výrazně přispívá k rozvoji cílené i nekontrolované metabolomiky založené na přesné hmotnosti.
Reference
- V textu nebyl uveden explicitní seznam literatury.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Accurate Mass Retention Time Locked Metabolomics EI Library and Workflows for Accurate Mass GC/Q-TOF Metabolomics Data Processing 
2016|Agilent Technologies|Postery
Accurate Mass Retention Time Locked Metabolomics EI Library and Workflows for Accurate Mass GC/Q-TOF Metabolomics Data Processing Zijuan Lai1; Mine Palazoglu1; Sofia Nieto2; Nathan Eno2; Hong Chen2; Vadim Kalmeyer2; Aditi Koul2; Oliver Fiehn1 1University of California at Davis, Davis, CA;…
Klíčová slova
metabolomics, metabolomicsaccurate, accuratepcdl, pcdlmass, masslibrary, libraryspectra, spectraalgorithm, algorithmscreening, screeningcurated, curatedannotation, annotationfragment, fragmentformula, formulanovel, novelmfg, mfgcapable
Comprehensive Accurate Mass Metabolomics Library and Its Evaluation in Targeted and Nontargeted Data Analysis Workflows
2023|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Metabolomics Comprehensive Accurate Mass Metabolomics Library and Its Evaluation in Targeted and Nontargeted Data Analysis Workflows Authors Luis Valdiviez, Shunyang Wang, Wasim Sandhu, Honglian Ye, and Oliver Fiehn West Coast Metabolomics Center, University of California, Davis, CA. Sofia…
Klíčová slova
pcdl, pcdlmetabolomics, metabolomicsacid, acidaccurate, accuratemass, massfiehn, fiehnmetabolites, metaboliteslibrary, libraryscreener, screenernontarget, nontargetkidney, kidneytocopherol, tocopherolunit, unitcompound, compoundplasma
Comprehensive Accurate Mass Metabolomics EI Library and Validation of the Data Processing Workflows Using Human Plasma Samples
2022|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2022 Poster number WP365 Comprehensive Accurate Mass Metabolomics EI Library and Validation of the Data Processing Workflows Using Human Plasma Samples Sofia Nieto1; Paul Contreras1; Anastasia Andrianova1; Shunyang Wang2; Luis Valdiviez2; Wasim Sandhu2; Honglian Ye2; Oliver Fiehn2…
Klíčová slova
pcdl, pcdlmetabolomics, metabolomicsacid, acidlibrary, libraryaccurate, accuratescreener, screenermass, masstarget, targetderivatives, derivativesscore, scorefalse, falsescreening, screeningnist, nistapproaches, approachesderivatized
Analysis of Wastewater Effluent Samples to Identify Toxic Chemicals Using the High-Resolution Agilent 7250 GC/Q-TOF
2019|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Environmental Analysis of Wastewater Effluent Samples to Identify Toxic Chemicals Using the High-Resolution Agilent 7250 GC/Q-TOF Authors Sofia Nieto and Kai Chen Agilent Technologies, Inc. Thomas Young Department of Civil and Environmental Engineering, University of California Davis, CA,…
Klíčová slova
wastewater, wastewaterscreening, screeningnci, nciscore, scoreeffluent, effluentmatch, matchtof, toflibrary, librarycompounds, compoundssuspect, suspectnontargeted, nontargetedresponse, responsetentative, tentativemass, massidentify