技術(shù)文章
在2024年美國質(zhì)譜會(ASMS)會議上,生命科學分析技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新者SCIEX推出了SCIEX 7500+系統(tǒng),這是SCIEX定量產(chǎn)品組合中的新款質(zhì)譜儀,延續(xù)了定量可靠靈敏的傳統(tǒng)。該系統(tǒng)為科學家提供了靈敏度與耐用性的雙重保障。新的應(yīng)用文章表明7500+系統(tǒng)因為超快的采集速度和靈敏度,能夠顯著提高高覆蓋靶向脂質(zhì)組學分析的定量準確度、穩(wěn)定性和對于脂質(zhì)同分異構(gòu)體的色譜分辨率1。
本文技術(shù)特點:
展示了SCIEX 7500+系統(tǒng)下進行約2000MRM離子對的高覆蓋脂質(zhì)掃描的功能和能力。
1. SCIEX 7500+系統(tǒng)具有800 MRM/s的掃描速度,增強了高覆蓋靶向脂質(zhì)組學的定量性能;
2. 相較于7500,CV值小于20%的脂質(zhì)分子數(shù)量增加了59% ,提高了方法的穩(wěn)定性;
3. 更快的掃描速度確保分析物色譜峰上的數(shù)據(jù)點更多,從而產(chǎn)生更好的峰形狀,提高了脂質(zhì)異構(gòu)體分辨率。
背景介紹
脂質(zhì)分析是一個具有挑戰(zhàn)性的分析過程。首先脂質(zhì)數(shù)量眾多,約有大于>150,000個脂質(zhì);其次生物體內(nèi)不同脂質(zhì)含量差異大,含量跨度可達10-12個數(shù)量級;脂質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜多樣,且目前標準品不全。質(zhì)譜法由于其靈敏度高、特異性強、定量范圍寬等技術(shù)優(yōu)勢,是目前用于脂質(zhì)分析的主流技術(shù)。
SCIEX新推出的7500+三重四極桿質(zhì)譜,提高了離子傳輸效率,實現(xiàn)采集速度的大幅度提升;同時兼具高靈敏度、快速極性切換和定量線性范圍寬等優(yōu)勢。在此技術(shù)上,開發(fā)了可以定性和定量約2000種脂質(zhì)分子的高覆蓋靶向脂質(zhì)組學分析方法。方法使用HILIC色譜進行分離,可有效減小脂質(zhì)共流出,避免共流出組分的相互影響。掃描速度的提升不僅可以帶來更多的掃描點數(shù)從而提升定量的準確度和穩(wěn)定性,并且得到更好的峰形狀,提高了脂質(zhì)異構(gòu)體分辨率。
采集方法
色譜使用Phenomenex Luna™ NH2 (100 x 2.1 mm, 2.6 µm)色譜柱. 流動相A為二氯甲烷和乙腈(7/93, v/v),流動相B為二氯甲烷和乙腈(50/50, v/v,含2mM乙酸銨)。
質(zhì)譜基于多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)掃描模式高覆蓋靶向脂質(zhì)組學分析方法,使用 scheduled MRM (sMRM) 模式正負離子同時掃描,檢測1925種脂質(zhì),其中正離子模式下822種,負離子模式下1103種。
結(jié)果與討論
1. 使用SCIEX 7500+系統(tǒng)進行脂質(zhì)組學分析提高了準確度和穩(wěn)定性
使用SCIEX 7500+系統(tǒng),儀器的MRM功能的快速采集速率可以實現(xiàn)每秒多達800個MRM轉(zhuǎn)換的分析。如上圖所示,SCIEX 7500系統(tǒng)在5ms的采集速度下,2種PE分子僅僅采集到1個數(shù)據(jù)點。隨著儀器在使用7500+系統(tǒng)時,隨著掃描速度的提高,獲取的數(shù)據(jù)點數(shù)量也隨之增加。在3ms掃描速度下,采集到了5個數(shù)據(jù)點,而在1.2 ms掃描速度下,采集到了8個數(shù)據(jù)點。有效地改進了峰形,提高了定量分析的穩(wěn)定性和準確度。這一觀察結(jié)果表明,快速的MRM掃描速度對大規(guī)模的高覆蓋靶向組學分析至關(guān)重要。
不同脂質(zhì)峰面積的定量的CV統(tǒng)計也表示采集度對于高覆蓋靶向組學分析的重要性。上圖顯示了5種不同脂類的示例分析物峰,計算了5次連續(xù)進樣峰面積CV值。在不同掃描速度下,以3ms掃描速度分析的各分析物的CV值低。在使用5 ms掃描速度的實驗中,分析物峰上收集的數(shù)據(jù)點較少,導致一些分析物的峰形失真,導致CV值變大。因此,更快的MRM掃描速度提高了準確度和穩(wěn)定性,全新的7500+系統(tǒng)結(jié)合自動化的分析軟件提供了更實用高覆蓋靶向組學解決方案。
2. 使用SCIEX 7500+系統(tǒng)進行脂質(zhì)組學分析提高了脂質(zhì)異構(gòu)體分辨率。
圖A為1-和2-lysoPC(18:1)的4個采集速度的XIC。如藍色所示,在1.2 ms掃描速度下獲得的數(shù)據(jù)顯示為異構(gòu)體的兩個不同的峰。隨著掃描速度的降低,在兩個峰上采集的數(shù)據(jù)點也隨之減少。在5 ms的掃描速度下(綠色),兩個不同的峰不再被色譜分辨,于是丟失了脂質(zhì)異構(gòu)體的定量信息。
圖B所顯示的上一行的XIC上異構(gòu)體1-lysoPC(16:0)為主要峰,前面的小峰為異構(gòu)體2-lysoPC(16:0)。在5 ms的掃描速度下,兩個異構(gòu)體之間的分離消失了。lysoPC(18:1)也有類似的情況存在(圖B下一行)。在5 ms的掃描速度下,收集的數(shù)據(jù)點太少,無法確定是否存在異構(gòu)體。隨著掃描速度的提升,采集點數(shù)也隨之提升,于是異構(gòu)體得以被分辨。同時結(jié)果顯示較慢的掃描速度導致分析物CV也顯著更高,會產(chǎn)生顯著的定量誤差。因此使用SCIEX 7500+系統(tǒng)進行快速采集的脂質(zhì)組學分析提高了脂質(zhì)異構(gòu)體的色譜分辨率。
結(jié)論
與傳統(tǒng)非靶脂質(zhì)組學方法相比,靶向脂質(zhì)組學分析脂質(zhì)使用簡便、靈敏度高,并且能夠準確地識別和量化脂質(zhì),高覆蓋的靶向組學分析被越來越多地監(jiān)測生物樣品中的代謝和脂質(zhì)。以上這些結(jié)果表明,SCIEX 7500+系統(tǒng)可以提高方法的準確度、穩(wěn)定性和脂質(zhì)異構(gòu)體分辨率,同時增加脂質(zhì)測定的覆蓋范圍,整體提升高覆蓋靶向脂質(zhì)組學數(shù)據(jù)質(zhì)量。
1. Fast scanning quantitative lipidomics analysis using the SCIEX 7500+ system. 2024 SCIEX TN: MKT-32067-A.