Lipidy reprezentują dużą klasę cząsteczek, które odgrywają istotną rolę w procesach biologicznych. Ze względu na ogromną liczbę i różnorodność gatunków lipidów w różnych układach biologicznych, szybkie i dokładne oznaczanie ilościowe lipidów pozostaje trudnym zadaniem, zwłaszcza gdy cząsteczki docelowe to gatunki lipidów o niskiej liczebności, które są złożone i rzadkie. Ostatnie postępy w ekstrakcji, identyfikacji i kwantyfikacji lipidów znacznie przyczyniły się do zrozumienia funkcji różnych gatunków lipidów. Zbiór ten ma na celu uwzględnienie najnowszych postępów w metodach opracowanych do analizy lipidów pochodzących z różnych zasobów, w tym postępów w przygotowaniu, separacji, identyfikacji i kwantyfikacji próbek.
Celem metody opisanej przez Parrisha i Wellsa jest określenie całkowitej zawartości lipidów i rozróżnienie gatunków lipidów w próbkach morskich1. Lipidy i próbki biologiczne w wodzie morskiej są najpierw zbierane przez filtrację, a następnie odzyskiwane przez ekstrakcję ciecz-ciecz w niepolarnych rozpuszczalnikach organicznych, które składają się z chloroformu lub mieszanin chloroformu i metanolu. Ta ostatnia mieszanina jest stosowana, gdy obecne są ciała stałe. Po derywatyzacji FAME za pomocąH2SO4 w MeOH, lipidy są mierzone za pomocą pręcikowej chromatografii cienkowarstwowej i wykrywane za pomocą jonizacji płomieniowej. Zaletą tej metody jest to, że frakcje próbek morskich w postaci cząstek zawierających lipidy można wyizolować na etapie separacji za pomocą filtrów przy określonym punkcie odcięcia. Ponadto ekstrakcja ciecz-ciecz ułatwia oddzielenie lipidów od innych składników w matrycy wodnej. Hydrofobowy charakter lipidów przyczynia się do izolacji lipidów z próbek morskich i ich wzbogacania. Protokół może mieć zastosowanie w badaniach ekologicznych i biogeochemicznych mających na celu ocenę zdrowia ekosystemów, takich jak badania mierzące stopień wpływu antropogenii na ekosystem.
Gangliozydy są glikosfingolipidami zawierającymi kwas sjalowy i występują w dużych ilościach w mózgu. Gangliozydy są fizjologicznymi modyfikatorami i celami terapeutycznymi w zakresie raka, metabolizmu i funkcji mózgu. W tym kontekście Porter i in. opisują metody na poziomie laboratoryjnym, które można zastosować do izolacji, oczyszczania i półilościowej lub jakościowej analizy gangliozydów2. Techniki te, które obejmują analizę chromatografii cienkowarstwowej, pozwalają na maksymalizację wydajności gangliozydów w dużych i małych skalach, przy jednoczesnym usprawnieniu oczyszczania, a także zapewniają optymalny odzysk i dokładne analizy. Opisana tutaj metoda jest przydatna dla badaczy, którzy są zainteresowani izolacją, oczyszczaniem i analizą gangliozydów w odkryciach biomedycznych i rozwoju terapeutycznym.
Metoda opracowana przez Angeliniego i wsp. służy do generowania odcisków palców leukocytów kardiolipiny za pomocą spektrometrii mas MALDI-TOF3. Metoda umożliwia pomiar stosunku między monolizokardiolipiną a kardiolipiną w celu szybkiej diagnozy zespołu Bartha. Spektrometria mas MALDI-TOF służy do uzyskiwania profili lipidowych niewielkich ilości różnych próbek biologicznych w celu identyfikacji biomarkerów lipidowych lub zmian patologicznych. Główną zaletą tej techniki jest wykrywanie diagnostycznych form lipidów za pomocą pojedynczej rundy spektrometrii mas bezpośrednio po wyizolowaniu leukocytów z 1 ml krwi. Wysoka skuteczność oraz czułość i swoistość tego testu sprawiają, że jest to odpowiedni test diagnostyczny, który można włączyć do rutynowej pracy laboratoriów klinicznych w zakresie badań przesiewowych w kierunku zespołu Bartha.
Substancje pomocnicze na bazie lipidów (LBE) mają pewne zalety, takie jak niska toksyczność, dobra biokompatybilność i przetwarzanie oparte na naturalności, a stosowanie LBE przyczynia się do zrównoważonego rozwoju produkcji farmaceutycznej. W związku z tym zrozumienie zmian w stanie stałym w LBE i ich wpływu na działanie produktów farmaceutycznych LBE jest kluczowym czynnikiem w produkcji solidnych form dawkowania na bazie lipidów. Protokół opisany przez Salar-Behzadi i wsp. pokazuje, że dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego i różnicowa kalorymetria skaningowa mogą być określane jako złote standardy w badaniu LBE w stanie stałym4. Gdy LBE są stosowane jako materiał powlekający lub jako matryca do kapsułkowania, różnicowa kalorymetria skaningowa (DSC) pozwala na badanie przesiewowe zachowania termicznego lipidów i ocenę mieszalności potencjalnie aktywnych składników farmaceutycznych (API).
Chociaż protokoły analizy lipidów są dobrze udokumentowane, aby można je było zastosować w różnych dziedzinach nauki, często wymagają modyfikacji w zależności od warunków badawczych i typów próbek. W naukach wodnych oznaczanie gatunków lipidów i zawartości organizmów wodnych jest kwitnącą dziedziną badań5. System Chromarod Iatroscan TLC-FID może szybko generować dane synoptyczne dotyczące klas lipidów z małych próbek. Dlatego może być stosowany do badań przesiewowych próbek morskich przed przeprowadzeniem szczegółowych badań chromatograficznych. W połączeniu z jakościowymi metodami mikroskopowymi, system ten może być bardzo przydatnym narzędziem do badania krystalizacji na poziomie mikro.
Do tej pory charakterystyka lipidów izomerycznych jest nadal trudna ze względu na obecność gatunków, które mają wyrafinowane struktury, takie jak podwójne pozycje wiązań, różne orientacje i wiele połączeń łańcuchów acylowych z wyraźną stereochemią grup funkcyjnych6. W przyszłości potrzebne będą połączone podejścia i/lub zaawansowane techniki analityczne do skutecznej charakterystyki lipidów i, co ważniejsze, do lepszego zrozumienia nowych gatunków lipidów, które są stale odkrywane7. Należy opracować dalsze narzędzia analityczne dopasowane do wybranego procesu przygotowania próbki. Aby zaprojektować wysoce skuteczne farmaceutyki na bazie lipidów, konieczne jest zrozumienie zależności między strukturą, funkcją i przetwarzalnością lipidów. Wiedza ta z kolei doprowadzi do ustalenia nowych ról funkcji lipidów oraz opracowania skuteczniejszej diagnostyki chorób i leków. Ponadto wysoce pożądane są wysokoprzepustowe metody szybkiego badania przesiewowego komórek produkujących lipidy lub kwasy tłuszczowe. W tym kontekście, niniejszy zbiór metod wykazał, że zoptymalizowane techniki analityczne mogą charakteryzować różne gatunki lipidów z dużą dokładnością i swoistością, a optymalizacja i standaryzacja obecnych metod może przyczynić się do zrozumienia biologicznych mechanizmów lipidów i ich wykorzystania.