Untargeted Investigation of Non-Alcoholic Fatty Liver Disease Using Effective Mutiplatform GC-MS Instrumentation
Postery | 2017 | LECOInstrumentace
Nealkoholické ztukovatění jater představuje rostoucí zdravotní zátěž související s epidemií obezity a metabolického syndromu. Raná detekce a charakterizace biomarkerů v plazmě či tkáni jater přispívá k lepší diagnostice a monitoringu onemocnění. Vysoce výkonné chromatograficko-hmotnostní metody umožňují komplexní nepředem zaměřenou analýzu metabolomického profilu.
Práce si klade za cíl demonstrovat využití vysokoprocesní GC-TOFMS pro rychlou analýzu složitých vzorků a doplnění o multidimenzionální GCxGC-HRT pro přesné určení struktur klíčových metabolitů NAFLD. Studie porovnává nominální a vysoké rozlišení hmotnostních spekter a různé ionizační režimy pro důvěryhodnou identifikaci biomarkerů.
Vzorky jater a plazmy myší byly extrahovány směsí vody a methanolu, vysušeny a derivatizovány standardním dvoukrokovým protokolem MEOX a MTBSTFA. Analyty byly separovány:
Metoda odhalila desítky metabolitů od organických kyselin po aminokyseliny a mastné kyseliny. Klíčové objevy zahrnují zvýšenou hladinu aconitické kyseliny, lysinu a stearové kyseliny v jaterních vzorcích s NAFLD. Porovnání TOF a HRT spektrometrie ukázalo lepší rozlišení a nižší chybovost formu lárních vzorců přesnosti hmotnostního určení do 0,1 ppm. Multidimenzionální GCxGC zlepšila oddělení složek a dodala důležitou prostorovou informaci pro skupinové shlukování metabolitů.
Metoda zvyšuje analytickou propustnost laboratoří a poskytuje vysoce spolehlivá data pro objevování nových biomarkerů. Umožňuje robustní potvrzení identifikace sloučenin v komplexních biologických matricích a podporuje studie farmakologie, toxikologie či vývoje léčiv.
Očekává se další integrace GC-HRT s umělou inteligencí pro automatizaci dekonvoluce spekter, kombinace s LC-MS pro širší metabolomický profil a rozšíření na studium lipidomiky a proteomiky. Vyvíjejí se rychlé preparační postupy a miniaturizované technologie pro klinické aplikace.
Demonstrace multiplatformního přístupu GC-TOFMS a GCxGC-HRT poskytuje výkonný nástroj pro nepředem zaměřené metabolomické studie NAFLD. Vysoké rozlišení a komplexní chromatografie zajišťují citlivou a spolehlivou identifikaci potenciálních biomarkerů.
Žádné explicitně uvedené reference v textu.
GCxGC, GC/MSD, GC/HRMS, GC/TOF
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceAgilent Technologies, LECO
Souhrn
Význam tématu
Nealkoholické ztukovatění jater představuje rostoucí zdravotní zátěž související s epidemií obezity a metabolického syndromu. Raná detekce a charakterizace biomarkerů v plazmě či tkáni jater přispívá k lepší diagnostice a monitoringu onemocnění. Vysoce výkonné chromatograficko-hmotnostní metody umožňují komplexní nepředem zaměřenou analýzu metabolomického profilu.
Cíle a přehled studie / článku
Práce si klade za cíl demonstrovat využití vysokoprocesní GC-TOFMS pro rychlou analýzu složitých vzorků a doplnění o multidimenzionální GCxGC-HRT pro přesné určení struktur klíčových metabolitů NAFLD. Studie porovnává nominální a vysoké rozlišení hmotnostních spekter a různé ionizační režimy pro důvěryhodnou identifikaci biomarkerů.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky jater a plazmy myší byly extrahovány směsí vody a methanolu, vysušeny a derivatizovány standardním dvoukrokovým protokolem MEOX a MTBSTFA. Analyty byly separovány:
- GC-TOFMS: Agilent 7890 s autosamplerem LECO L-Pal3, kolona Rxi-5 Sil MS, split 20:1, program teploty 60 °C až 320 °C
- GC-HRT a GCxGC-HRT: LECO Pegasus HRT se sekundárním chromatografem Rxi-17 Sil MS, modulace 4 s a režim EI a CI (5 % NH3 v CH4)
- Ionizační režimy: elektronová ionizace EI a chemická ionizace CI pro fragmentaci a aduktová spektra
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda odhalila desítky metabolitů od organických kyselin po aminokyseliny a mastné kyseliny. Klíčové objevy zahrnují zvýšenou hladinu aconitické kyseliny, lysinu a stearové kyseliny v jaterních vzorcích s NAFLD. Porovnání TOF a HRT spektrometrie ukázalo lepší rozlišení a nižší chybovost formu lárních vzorců přesnosti hmotnostního určení do 0,1 ppm. Multidimenzionální GCxGC zlepšila oddělení složek a dodala důležitou prostorovou informaci pro skupinové shlukování metabolitů.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda zvyšuje analytickou propustnost laboratoří a poskytuje vysoce spolehlivá data pro objevování nových biomarkerů. Umožňuje robustní potvrzení identifikace sloučenin v komplexních biologických matricích a podporuje studie farmakologie, toxikologie či vývoje léčiv.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další integrace GC-HRT s umělou inteligencí pro automatizaci dekonvoluce spekter, kombinace s LC-MS pro širší metabolomický profil a rozšíření na studium lipidomiky a proteomiky. Vyvíjejí se rychlé preparační postupy a miniaturizované technologie pro klinické aplikace.
Závěr
Demonstrace multiplatformního přístupu GC-TOFMS a GCxGC-HRT poskytuje výkonný nástroj pro nepředem zaměřené metabolomické studie NAFLD. Vysoké rozlišení a komplexní chromatografie zajišťují citlivou a spolehlivou identifikaci potenciálních biomarkerů.
Reference
Žádné explicitně uvedené reference v textu.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Effects of Increased Fructose Consumption and Inadequate Copper Intake on the Pathogenesis of Nonalcoholic Fatty Liver Disease (NAFLD): A Feces, Plasma and Liver Metabolomics Study
2016|Agilent Technologies|Postery
Effects of Increased Fructose Consumption and Inadequate Copper Intake on the Pathogenesis of Nonalcoholic Fatty Liver Disease (NAFLD): A Feces, Plasma and Liver Metabolomics Study David E. Alonso1, Biyun Shi2, Ming Song2, Xinmin Yin2, Xiaoli Wei2, Michelle Page1, Joe Binkley1,…
Klíčová slova
hrt, hrttrue, trueaic, aicpeak, peakndance, ndancemass, masscopper, coppersimilarity, similarityfructose, fructosesupplemental, supplementalknown, knowninadequate, inadequateyes, yesprocessing, processingmetabolites
Biomarker Identification in Nonalcoholic Fatty Liver Disease via GC/MS
2017|Agilent Technologies|Postery
Biomarker Identification in Nonalcoholic Fatty Liver Disease via GC/MS Todd Richards1,David E. Alonso1, Xiang Zhang2 and Joseph E. Binkley1 | 1LECO Corporation, St. Joseph, MI; 2Department of Chemistry, University of Louisville, Louisville, KY 100 3e7 0 0 Library Hit -…
Klíčová slova
ditbdms, ditbdmstrue, truexic, xictritbdms, tritbdmsnafld, nafldhistidine, histidinepegasus, pegasuspeak, peakstatistical, statisticalchromatof, chromatofformula, formulatic, ticdata, dataalanine, alaninebiomarker
A Novel Benchtop Time-of-Flight GC-MS System for High Performance Analysis of Human Urine
2016|Agilent Technologies|Postery
A Novel Benchtop Time-of-Flight GC-MS System for High Performance Analysis of Human Urine David E. Alonso, Joseph E. Binkley, Lorne M. Fell | LECO Corporation, St. Joseph, MI Results (Non-Smokers’ Urine) 1e8 2 0 Time (s) 240 260 280 300…
Klíčová slova
tbdms, tbdmssmokers, smokerstrue, trueurine, urinehippuric, hippuricpeak, peakaic, aictic, ticibuprofen, ibuprofenacid, acidsimilarity, similaritytheobromine, theobrominecreatinine, creatininenaproxen, naproxencresol
Blood Serum Metabolomics Using Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography High Resolution Time-of-Flight Mass Spectromery
2016|Agilent Technologies|Postery
Blood Serum Metabolomics Using Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography High Resolution Time-of-Flight Mass Spectromery David E. Alonso, Joe Binkley, Lorne Fell, and Christina Kelly | LECO Corporation, St. Joseph, MI 10,11 17-19 Time (s) 400 600 800 1000 37 39,40 38…
Klíčová slova
hrt, hrttms, tmstrue, trueaic, aicsimilarity, similaritypeak, peakacid, acidformula, formulabrain, brainibuprofen, ibuprofencholesterol, cholesteroldatabase, databaseformulas, formulaspolar, polarpegasus