Оптимизация методики анализа свободных жирных кислот с помощью комбинации МАЛДИ-масс-спектрометрии и технологии получения монослоев Ленгмюра
Автор: А. С. Гладчук, Е. Г. Батоцыренова, Е. П. Подольская
Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie
Рубрика: Системный анализ приборов и измерительных методик
Статья в выпуске: 1 т.30, 2020 года.
Бесплатный доступ
Предложена оптимизация методики анализа свободных жирных кислот (СЖК) в биологических образцах методом МАЛДИ-масс-спектрометрии (МАЛДИ-МС) с использованием технологии Ленгмюра на стадии нанесения образца на мишень. Для ранее разработанной методики профилирования СЖК в биологических образцах, включающей в себя следующие стадии: нанесение водной капли, содержащей соль бария и матрицу 2,5-дигидроксибензойной кислоты, в центр лунки мишени МАЛДИ; двукратное нанесение гексанового экстракта из биологического образца, содержащего СЖК; разрушение высушенного на лунке мишени монослоя 90 %-м водным ацетонитрилом и МАЛДИ-МС анализ — предложено выведение водно-органической капли за пределы лунки мишени и проведение масс-спектрометрического анализа в режиме автоматической регистрации спектров. Оптимизированный подход был апробирован в токсикологическом эксперименте и позволил выявить значимые (p < 0.05) изменения относительных концентраций ряда СЖК в плазме крови контрольной и опытной групп крыс.
Свободные жирные кислоты, монокарбоксилаты бария, технология Ленгмюра, МАЛДИ-масс-спектрометрия, free fatty acids; barium monocarboxylates; Langmuir film technology; MALDI mass spectrometry
Короткий адрес: https://sciup.org/142221538
IDR: 142221538 | УДК: 539.216.2; 543.51 | DOI: 10.18358/np-30-1-i3949
Фрагмент статьи Оптимизация методики анализа свободных жирных кислот с помощью комбинации МАЛДИ-масс-спектрометрии и технологии получения монослоев Ленгмюра
В результате работы была оптимизирована методика анализа СЖК в биологических образцах методом МАЛДИ-МС с использованием технологии Ленгмюра на стадии нанесения образца на мишень. Проведение масс-спектрометрического анализа в режиме автоматической регистрации масс-спектров позволяет значительно снизить трудозатраты оператора и получить воспроизводимые результаты. Предложенный оптимизированный подход может быть эффективно использован в биологических экспериментах, требующих значительного количества как экспериментальных, так и технических повторов.
Optimization of the method for analysis of free fatty acids using the combination of MALDI mass spectrometry and Langmuir monolayers technology
Optimization of the method for analysis of free fatty acids (FFAs) in biological samples by MALDI-MS with the use of Langmuir technology at the stage of sample application on the target is proposed. Removal of the aqueous-organic drop from the target spot and automatic spectra registration during mass spectrometric analysis are proposed for the previously developed method for FFAs profiling in biological samples, that includes the following stages: application of an aqueous drop, containing barium salt and DHB matrix, to the center of a MALDI target well; double application of a hexane extract from a biological sample, containing FFAs; destruction of a monolayer dried on the target well with 90 % aq. acetonitrile and MALDI-MS analysis. The optimized approach was tested in a toxicological experiment and revealed significant (p < 0.05) changes in the relative concentrations of a number of FFAs in the blood plasma of the control and experimental groups of rats.
Список литературы Оптимизация методики анализа свободных жирных кислот с помощью комбинации МАЛДИ-масс-спектрометрии и технологии получения монослоев Ленгмюра
- Calder P.C. Functional roles of fatty acids and their effects on human health // Journal of parenteral and enteral nutrition. 2015. Vol. 49. P. 18S–32S. DOI: 10.1177/0148607115595980
- De Carvalho C., Caramujo M.J. The various roles of fatty acids // Molecules. 2018. Vol. 23, no. 10. E2583. DOI: 10.3390/molecules23102583
- Ferreri C., Mais A., Sansone A., Giacometti G., Larocca A.V., Menounou G. et al. Fatty acids in membranes as homeostatic, metabolic and nutritional biomarkers: recent advancements in analytics and diagnostics // Diagnostics. 2017. Vol. 7, no. 11. E1. DOI: 10.3390/diagnostics7010001
- Itoh Y., Kawamata Y., Harada M., Kobayashi M., Fujii R., Fukusumi S. et al. Free fatty acids regulate insulin secretion from pancreatic beta cells through GPR40 // Nature. 2003. Vol. 422, no. 6928.P.173–176. DOI: 10.1038/nature01478
- Boden G. Obesity and free fatty acids // Endocrinology and metabolism clinics of North America. 2008. Vol. 37, no. 3. P. 635–646. DOI: 10.1016/j.ecl.2008.06.007 6. Hirasawa A., Tsumaya K., Awaji T., Katsuma S.,
- Adachi T., Yamada M. et al. Free fatty acids regulate gut incretin glucagon-like peptide-1 secretion through GPR120 // Nature Medicine. 2005. Vol. 11, no. 1. P. 90– 94. DOI: 10.1038/nm1168
- Novgorodtseva T.P., Karaman Y.K., Zhukova N.V., Lobanova E.G., Antonyuk M. V., Kantur T.A. Composition of fatty acids in plasma and erythrocytes and eicosanoids level in patients with metabolic syndrome // Lipids in health and disease. 2011. Vol. 10. E82. DOI: 10.1186/1476-511X-10-82
- Akoto L., Vreuls R.J.J., Irth H., Pel R., Stellaard F. Fatty acid profiling of raw human plasma and whole blood using direct thermal desorption combined with gas chromatography-massspectrometry // Journal of Chromatography A. 2008. Vol. 1186, no. 1–2. P. 365–371. DOI: 10.1016/j.chroma.2007.08.080
- Johnson D.W. Contemporary clinical usage of LC/MS: Analysis of biologically important carboxylic acids // Clinical biochemistry. 2005. Vol. 38, no. 4. P. 351–361. DOI: 10.1016/j.clinbiochem.2005.01.007
- Stickland F.G.W. The formation of monomolecular layers by spreading a copper stearate solution // Journal of colloid and interface science. 1972. Vol. 40, no. 2. P. 142–153. DOI: 10.1016/0021-9797(72)90003-3
- Рожкова Е.А., Краснов И.А., Суходолов Н.Г., Иванов Н.С., Янклович А.И., Подольская Е.П., Краснов Н.В. Исследование поверхностных свойств наноструктур (пленок Ленгмюра—Блоджетт), содержащих ионы железа, и определение их состава с привелечением методов масс-спектрометрии // Научное приборостроение. 2008. Т. 18, no. 4. С. 54–60. URL: http://iairas.ru/mag/2008/abst4.php#abst9
- Podolskaya E.P., Serebryakova M.V., Krasnov K.A., Grachev S.A., Gzgzyan A.M., Sukhodolov N.G. Application of Langmuir—Blodgett technology for the analysis of saturated fatty acids using the MALDI-TOF mass spectrometry // Mendeleev communications. 2018. Vol. 28, no. 3. P. 337–339. DOI: 10.1016/j.mencom.2018.05.037
- Podolskaya E.P., Gladchuk A.S., Keltsieva O.A., Dubakova P.S., Silyavka E.S., Lukasheva E. et al. Thin film chemical deposition techniques as a tool for fingerprinting of free fatty acids by MALDI-TOF-MS // Analytical Chemistry. 2019. Vol. 91, no. 2. P. 1636−1643. DOI: 10.1021/acs.analchem.8b05296
- Schram J.B., Kobelt J.N., Dethier M.N., Galloway A.W.E. Trophic transfer of macroalgal fatty acids in two urchin species: digestion, egestion, and tissue building // Frontiers in ecologyand evolution. 2018. Vol. 6. DOI: 10.3389/fevo.2018.00083
- Kelly J.R., Scheibling R.E., Iverson S.J., Gagnon P. Fatty acid profiles in the gonads of the sea urchin Strongylocentrotus droebachiensis on natural algal diets // Marine Ecology Progress Series. 2008. Vol. 373. P. 1–9. DOI: 10.3354/meps07746
- Liyana-Pathirana C., Shahidi F., Whittick A., Hooper R. Lipid and lipid soluble components of gonads of green sea urchin (Strongylocentrotus droebachiensis) // Journal of food lipids. 2002. Vol. 9, no. 2. P. 105–126. DOI: 10.1111/j.1745-4522.2002.tb00213.x González-Durán E., Castell J.D., Robinson S.M.C., Blair T.J. Effects of dietary lipids on the fatty acid composition and lipid metabolism of the green sea urchin Strongylocentrotus droebachiensis // Aquaculture. 2008. Vol. 276, no. 1-4. P. 120–129. DOI: 10.1016/j.aquaculture.2008.01.010
- Parsons H.M., Ekman D.R., Collette T.W., Viant M.R. Spectral relative standard deviation: a practical benchmark in metabolomics // Analyst. 2009. Vol. 134. P. 478– 485. DOI: 10.1039/b808986h
