The Automated Derivatisation and Extraction of Fatty Acids using the Gerstel MPS Autosampler and Agilent 7890 / 7200 GC/Q-TOF

Význam tématu

Precizní extrakce a kvantifikace mastných kyselin je zásadní pro metabolomické studie, neboť i drobné chemické změny mohou indikovat významné biologické procesy.
Automatizace přípravy vzorků minimalizuje variabilitu a zvyšuje reprodukovatelnost dat, což je klíčové pro porovnávací analýzy a fingerprinting.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo zautomatizovat derivatizaci a extrakci mastných kyselin (FAME) z rostlinného materiálu (sušené oregano), využitím systému Gerstel MPS s integrovaným horkým agitátorem a analyzovat je na systému Agilent 7890B GC / 7200 Q-TOF MS.
Primárně se hodnotila efektivita přípravy vzorku, reprodukovatelnost a kvalita dat pro metabolomické aplikace.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorek: cca 5–6 mg lyofilizovaného oregana ve 2 mL vialu
• Derivatizace: 500 µL methanolické HCl, 70 °C, 15 min, agitace 500 rpm
• Extrakce: 500 µL hexan + 500 µL voda, vzorkování 10 µL horní nepolární vrstvy (FAMEs)
• Injekce: Large Volume Injection (LVI) s Gerstel CIS4, pomalé vnášení a solvent venting

• Gerstel Dual Head MPS 2 XL-xt s Heated Agitator a TDU
• Agilent 7890B GC
• Agilent 7200 Q-TOF MS
• Software: Agilent MassHunter B07.00, Gerstel Maestro 1.4.18.25/3.5

Hlavní výsledky a diskuse

Automatizace zajistila konzistentní přípravu vzorků a rychlý přechod k analýze.
Použitím LVI bylo možné vnést větší objem extraktu bez ztráty analytu díky ochlazovanému CIS a postupnému ventingu rozpouštědla.
TIC chromatogram ukázal přítomnost FAME a dalších nepolárních složek z oregana, což umožňuje netargetovou fingerprint analýzu.
Extrahované ionty m/z 74.0366 (McLafferty rearrangement) posloužily k rychlému screeningu mastných kyselin.
Reprodukovatelnost je doložena CV hodnotami 3.9–6.9 % pro jednotlivé FAME (C14–C22), průměrný %CV 8.2 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné snížení spotřeby rozpouštědel a pracovní náročnosti díky plné automatizaci
• Vyšší reprodukovatelnost a kvalita dat pro komparativní metabolomiku a fingerprinting
• Možnost retrospektivní analýzy díky full-scan vysokém rozlišení Q-TOF
• Potenciál pro rozšíření na další derivatizační a extrakční protokoly (Folch, Fiehn)

Budoucí trendy a možnosti využití

Automatizované workflow lze rozšířit o další moduly (vortexer, centrifuga) a protokoly pro komplexní lipidomiku či analýzu polarních metabolitů.
Integrace s pokročilými datovými platformami a AI nástroji umožní zrychlené vyhodnocení neznámých metabolitů a netargetové screeningy.

Závěr

Automatizovaný systém Gerstel MPS ve spojení s GC/Q-TOF nabízí robustní a reprodukovatelné řešení pro analýzu mastných kyselin.
Výsledná data jsou vhodná pro cílené i necílené studie, přičemž vysoké rozlišení MS umožňuje rychlé vyhledání analytů a potvrzení jejich identity.

Reference

• O’Connor S., Hawkins N. Automated Derivatisation and Extraction of Fatty Acids using the Gerstel MPS Autosampler and Agilent 7890/7200 GC/Q-TOF MS, Anatune Ltd. 2014.