1. Mezclas estándar e internas
- Antes de la extracción de lípidos, se debe preparar una mezcla estándar (SM) y una mezcla estándar interna (ISM). En el caso del SM, alícuota el volumen equivalente de 1 μg de cada patrón (25 en total) enumerado en la tabla de reactivos que figura a continuación, utilizando una jeringa calibrada, en un matraz aforado de 10 mL. Secar los patrones bajo nitrógeno y reconstituirlos en 10 mL de acetonitrilo (ACN). La concentración final de la mezcla estándar será de 100 pg/μL. Divida en alícuotas de 1 mL y almacene a -80 °C hasta que se necesite.
- A partir de esta mezcla estándar, se pueden hacer 6 diluciones estándar para un total de 7 patrones de calibración (1 pg/ μL, 2 pg/ μL, 5 pg/ μL, 10 pg/ μL, 20 pg/ μL, 50 pg/ μL y 100 pg/ μL). Estos patrones deben ejecutarse con cada lote de muestras preparadas para desarrollar la curva de calibración utilizada en el análisis cuantitativo.
- En el caso del ISM, alícuota el volumen equivalente de 1 μg de cada IS (14 en total) indicado en la tabla de reactivos que figura a continuación en un matraz aforado de 10 ml, utilizando una jeringa calibrada, y séquelo con nitrógeno. Reconstituya el ISM en 10 mL de ACN y divídalo en alícuotas de 1 mL. La concentración final del ISM debe ser de 100 pg/μL. Hay suficiente ISM para procesar 1000 muestras.
- Almacene el SM y el ISM a -80 °C.
2. Recolección de medios y lisado celular
- Por cada placa de 10 cm de células adherentes (~ 1 X 107), recoja 3 mL de medio en un tubo de centrífuga de vidrio de 10 mL. A continuación, lave las células 2 veces con solución salina tamponada con fosfato (PBS). Agregue 1 mL de PBS a la placa y raspe las celdas de la placa y pipetee en un segundo tubo de centrífuga de vidrio de 10 mL. En este punto, es posible que se almacenen células y medios si el procedimiento no se continúa en este momento. Almacene las muestras a -80 °C para su almacenamiento a largo plazo o a -20 °C durante menos de una semana.
3. Extracción de lípidos de los medios
- Los lípidos bioactivos libres se encuentran en los medios celulares y estos se extraen fácilmente con un procedimiento de extracción de un solo paso. A los medios recogidos (2.1), añadir 10 μL de ISM. En este momento, 8 tubos de centrífuga de vidrio de 10 mL adicionales deben estar etiquetados como #0-7 para los estándares de calibración. Añada 3 mL de PBS a cada uno de estos tubos y luego agregue 10 μL del SM apropiado a los tubos 1-7 (1-7 desde 1.1).
- Deje que el ISM se equilibre en cada patrón de calibración y muestreo durante 10 minutos y luego agregue 5 mL de éter dietílico. A continuación, las muestras y los patrones de calibración se colocan en el agitador a baja velocidad durante 30 minutos a temperatura ambiente.
- Después de agitar, todos los patrones de calibración y las muestras se centrifugan a 1935 x g durante 10 minutos. A continuación, con una pipeta Pasteur, transfiera la fase superior (orgánica) a un nuevo tubo de centrífuga de vidrio de 10 ml y séquela con nitrógeno.
4. Extracción de lípidos del lisado celular
- Gire las muestras de células en los tubos de centrífuga de vidrio a 1935 X g durante 5 minutos. Desechar el sobrenadante; agregue 2 mL de PBS a cada tubo y vórtice brevemente. Extraer 25 μL de muestra para la cuantificación de proteínas. La proteína total se utilizará para la normalización del lisado celular.
- A continuación, transfiera la mitad de la mezcla de lisado/PBS a un tubo de centrífuga de vidrio de 10 ml separado. Agregue 2 ml adicionales de PBS junto con 10 μl de ISM a cada muestra. Siga el proceso de extracción l-l descrito para los medios en 3.2 y 3.3. Esta alícuota se utilizará para medir los lípidos libres en las células y evitar la degradación alcalina de los lípidos, como las prostaglandinas. Esta alícuota no se someterá a los pasos 4.3 y 4.4 que se describen a continuación.
- El primer paso del proceso de extracción de lípidos esterificados l-l requiere la adición de 5 mL de CHCl3/MeOH (2:1) a cada una de las muestras. Las muestras se colocan en un agitador a baja velocidad durante 30 minutos. Después de agitar, las muestras se centrifugan a 1935 x g durante 10 minutos. A continuación, con una pipeta Pasteur, transfiera la capa inferior (orgánica) de la extracción l-l a un nuevo tubo de centrífuga de vidrio de 10 mL y seque la muestra con nitrógeno.
- Los lípidos esterificados deben ser saponificados antes de la cuantificación. Una vez que las muestras estén secas, agregue 0,5 mL de 0,4N KOH en 80% de MeOH a cada tubo. A continuación, las muestras se incuban a 60 °C durante 1 h. Después de la incubación, agregue 2 mL de PBS. Ajuste el pH a 6 con ácido HCl concentrado (~30 μL). Añada 10 μL de ISM a cada muestra. El resto del procedimiento es el mismo que la extracción de lípidos del medio y se puede seguir en 3.2 y 3.3.
- Si estas extracciones se realizan simultáneamente con las muestras de medios, se pueden utilizar los mismos patrones de calibración para desarrollar una curva de calibración; sin embargo, si estas muestras se ejecutan en otro momento, los patrones de calibración también deben procesarse como se describe en 3.1-3.3.
5. Derivatización del pentafluorilbencilbromuro (PFB)
- A las muestras secas y a los patrones de calibración, se añadan 100 μL de diclorometano anhidro (CH2Cl2) seguido de 100 μL de N,N-diisopropiletilamina al 20% (v/v) en CH2Cl2 anhidro y, finalmente, 100 μL de PFB al 20% (v/v) en CH2Cl2 anhidro.
- Después de la adición de reactivos de derivatización, las muestras se agitan en vórtice, se incuban a 60 °C durante 1 h y se secan bajo nitrógeno. Las muestras y los patrones de calibración pueden almacenarse a -80 °C si no se analizan inmediatamente o a -20 °C durante un máximo de una semana.
6. Dilución de isótopos estables Cromatografía líquida quiral Captura de electrones Ionización química Análisis de espectrometría de masas de ionización química (SID-LC-ECAPCI-MS)
- Las muestras secas y los patrones de calibración se reconstituyen en 100 μL de hexano/etanol (97:3). A continuación, toda la muestra puede transferirse al vial de HPLC con inserto. Coloque las muestras en el muestreador automático refrigerado (4 °C) y cree una lista de muestras para su análisis.
- A continuación, configure los métodos HPLC y MS utilizando los parámetros descritos en la Tabla 1 y la Tabla 2 a continuación. La Tabla 3 contiene información específica de los compuestos, incluida la transición MRM y la energía de colisión (CE) para cada lípido, así como el tiempo de retención estimado del análisis Waters 2695/Thermo Fisher TSQ Quantum Ultra. La CE se determina ajustando cada lípido individual durante el desarrollo del método.
- Para la separación de fases normal se utiliza una columna AD-H de Chiralpak (4,6 X 250 mm, 5 μ) calentada a 30 °C. La fase móvil inicial es 98% hexano y 2% metanol/isopropanol (1:1). Después de la separación por HPLC, se añade metanol después de la columna (0,75 mL/min) para evitar la deposición en la aguja Corona que provocaría una disminución de la sensibilidad. La EM se configura en modo de iones negativos utilizando la fuente APCI. Si es necesario cambiar la fuente de ESI a APCI, asegúrese de insertar una aguja Corona.
- La primera muestra que se debe ejecutar es siempre un blanco de hexano. Esto equilibrará la columna y también revelará si hay alguna contaminación en la columna que pueda interferir con el estándar de calibración y el análisis de la muestra.
- Las siguientes muestras ejecutadas deben ser las muestras estándar de calibración en orden de 0 a 7 (concentración de SM creciente). Estos patrones se utilizarán para crear una curva de calibración que contenga la relación entre el área estándar/área IS en el eje Y y la concentración o masa estándar en el eje X. A partir de la ecuación y = mx + b derivada de este gráfico, la relación entre el área de la muestra y el área IS (y) se puede utilizar para determinar la cantidad o concentración de la muestra (desconocida) (x).
- La cantidad de lípidos bioactivos que se encuentran en el medio se puede normalizar al volumen total del medio y la cantidad de lípidos que se encuentran en el lisado celular se puede normalizar al número total de células/placa o a la cantidad total de proteína/placa. Se deben tomar medidas durante el punto 4.1 del protocolo para garantizar que se cuenten las células o que se cuantifique la proteína.
7. Resultados representativos:
Los cromatogramas de la Figura 1 son representativos de un perfil lipidómico dirigido. El primer panel (Figura 1A) muestra el 13- y el 9-HODE junto con el correspondiente 13- y 9-oxoODE, derivados del ácido linoleico. Además, en el segundo panel también se muestra el 15-oxoETE, el metabolito oxidado del 15-HETE. Los dos paneles inferiores muestran el 20-HETE y el 20-HETE-IS, [2H6]-20-HETE. La Figura 1B muestra la separación y las transiciones únicas determinadas para los estereoisómeros HETE que resultan de la oxidación enzimática de AA o por ROS. La figura 1C es una representación de PG, isoP y LTB4. Algunos de los estándares no tienen un SI deuterado disponible comercialmente; por lo tanto, se utiliza un IS que es similar en tiempo de retención para la cuantificación. Por ejemplo, [2H8]-12(S)-HETE se utiliza para cuantificar las especies de 11-HETE y 8-HETE además de 12(R)-HETE y 12(S)-HETE.
A partir de los cromatogramas representativos, es evidente que hay un pequeño cambio en la retención del IS deuterado en comparación con el estándar no etiquetado. Este cambio a un tiempo de retención posterior es el resultado de la interacción del deuterio con la columna de fase normal. El deuterio es más polar que el hidrógeno; Por lo tanto, hay una interacción más fuerte con la fase normal de la columna. Si esta separación tuviera lugar utilizando una columna de fase invertida, el cambio sería a un tiempo de retención más temprano, ya que una fracción más polar tendría una interacción más débil con la fase invertida.

Figura 1. Esta figura es un ejemplo representativo de un análisis lipidómico dirigido. La Figura 1A muestra los cromatogramas iónicos totales (TIC) para varios metabolitos oxidados de LA y AA, incluidos 13-oxoODE y 9-oxoODE en el primer panel, 15-oxoETE en el segundo panel, 13-HODE y 9-HODE (paneles 3 y 5) y 20-HETE (panel 7). Los HODE y 20-HETE tienen un IS deuterado correspondiente en el panel de abajo (4, 6 y 8). Los TICs de la Figura 2B muestran la separación y las transiciones únicas de los estereoisómeros HETE derivados de AA. La figura 2C es una representación de PG, isoP y LT. La energía de colisión (CE), las transiciones MRM y el tiempo de retención (RT, min) se optimizaron utilizando un Waters 2695 LC acoplado a un Thermo Fisher TSQ Quantum Ultra y se enumeran en la Tabla 3 para cada compuesto.
| Tiempo (min) | % A | % B |
| 0 | 98 | número arábigo |
| 3 | 98 | número arábigo |
| 11 | Artículo 96.4 | 3.6 |
| 15 | 92 | 8 |
| 27 | 92 | 8 |
| 30 | 50 | 50 |
| 38 | 50 | 50 |
| 39 | 98 | número arábigo |
| 45 | 98 | número arábigo |
Tabla 1. Condiciones de gradiente de HPLC para la separación lipidómica en fase normal quiral. El disolvente A es 100% hexanos y el disolvente B es metanol/isopropanol (1:1).
| Parámetro de espectrometría de masas | ajuste |
| fuente | APCI |
| modo | Ion negativo |
| Longitud del método | 40 minutos |
| Ancho de escaneo MRM | 0,002 m/z |
| Tiempo de escaneo MRM | 0.15 segundos |
| Anchura del pico MRM | 0.70 FWHM |
| Lente de tubo | 164 V |
| Fuente: CID | 10 eV |
| Q2 Gas de colisión | 1.5 unidades |
| Temperatura del vaporizador | 450°C |
| Temperatura capilar | 250°C |
| Corriente de descarga | 0 μA |
| Presión de gas de la vaina | 25 unidades |
| Presión de barrido iónico | 3 unidades |
| Presión de gas auxiliar | 5 unidades |
Tabla 2. Arriba se enumeran los parámetros optimizados de espectrometría de masas para la medición de lípidos bioactivos. Estos parámetros se toman de un Thermo Fisher TSQ Quantum Ultra.
| compuesto | transición | CE (eV) | RT (min) |
| 13-oxoODE | 293,03 → 113,10 | 21 | 9.9 |
| 9-oxoODE | 293,03 → 113,10 | 21 | Artículo 17.9 |
| 15-oxoETE | 317,05 → 113,18 | 18 | 8.1 |
| 13(R)-HODE | 295,03 → 195,12 | 18 | 12.5 |
| 13(S)-HODE | 295,03 → 195,12 | 18 | Artículo 14.8 |
| [2H4]-13(S)-HODE | 299,03 → 198,12 | 18 | Artículo 14.9 |
| 9(R)-HODE | 295,03 → 171,10 | 18 | Artículo 13.7 |
| 9(S)-HODE | 295,03 → 171,10 | 18 | Artículo 21.2 |
| [2H4]-9(S)-HODE | 299,03 → 172,12 | 18 | Artículo 21.2 |
| 20-HETE | 319,03 → 289,10 | 18 | Artículo 12.4 |
| [2H6]-20-HETE | 325,03 → 295,10 | 18 | Artículo 12.4 |
| 5(R)-HETE | 319,04 → 115,04 | 16 | Artículo 15.7 |
| 5(S)-HETE | 319,04 → 115,04 | 16 | Artículo 16.2 |
| [2H8]-5(S)-HETE | 327,04 → 116,04 | 16 | Artículo 16.4 |
| 12(R)-HETE | 319,04 → 179,11 | 14 | Artículo 11.7 |
| 12(S)-HETE | 319,04 → 179,11 | 14 | Artículo 12.3 |
| [2H8]-12(S)-HETE | 327,13 → 184,11 | 14 | 12.5 |
| 15(R)-HETE | 319,04 → 219,12 | 13 | Artículo 12.4 |
| 15(S)-HETE | 319,04 → 219,12 | 13 | Artículo 15.9 |
| [2H8]-15(S)-HETE | 327,03 → 226,12 | 13 | Artículo 16.1 |
| 11(R)-HETE | 319,04 → 167,11 | 16 | Artículo 11.1 |
| 11(S)-HETE | 319,04 → 167,11 | 16 | 12.5 |
| 8(R)-HETE | 319,04 → 155,09 | 16 | Artículo 11.7 |
| 8(S)-HETE | 319,04 → 155,09 | 16 | Artículo 12.6 |
| LTB4 | 335,03 → 195,10 | 18 | 32.0 |
| [2H4]-LTB4 | 339,03 → 197,10 | 18 | 32.0 |
| PGE2 | 351,03 → 271,15 | 18 | Artículo 31.2 |
| [2H4]-PGE2 | 355,03 → 275,15 | 18 | Artículo 31.2 |
| PGD2 | 351,03 → 271,15 | 25 | 32.5 |
| [2H4]-PGD2 | 355,03 → 275,15 | 25 | 32.5 |
| 8-iso-PGE2 | 351,03 → 271,15 | 18 | Artículo 37.4 |
| 11β-PGF2 | 353,03 → 193,11 | 25 | Artículo 27.6 |
| [2H4]-11β-PGF2 | 357,03 → 197,11 | 25 | Artículo 27.6 |
| PGF2α | 353,03 → 193,11 | 25 | Artículo 33.1 |
| [2H4]-PGF2α | 357,03 → 197,11 | 25 | Artículo 33.1 |
| 8-iso-PGF2α | 353,03 → 193,11 | 25 | Artículo 34.4 |
| [2H4]-8-iso-PGF 2α | 357,03 → 197,11 | 25 | Artículo 34.4 |
Tabla 3. Esta tabla enumera los compuestos detectados en los cromatogramas iónicos totales de la Figura 1A-C. La segunda columna proporciona la transición utilizada para MRM/MS, la tercera columna enumera la energía de colisión (CE, eV) y la última columna enumera el tiempo de retención (RT, min). Los parámetros se optimizaron utilizando un módulo de separación Waters 2695 acoplado a un Thermo Fisher TSQ Quantum Ultra.