1. Стандартные и внутренние стандартные смеси
- Перед экстракцией липидов необходимо подготовить стандартную смесь (SM) и внутреннюю стандартную смесь (ISM). Для SM эквивалентный объем 1 г каждого стандарта (всего 25), указанного в таблице реагентов ниже, с помощью калиброванного шприца поместить в мерную колбу объемом 10 мл. Нормы высушить под азотом и восстановить в 10 мл ацетонитрила (ACN). Конечная концентрация стандартной смеси составит 100 пг/мкл. Разделите на 1 мл аликвот и храните при температуре -80°C до тех пор, пока не понадобится.
- Из этой стандартной смеси можно получить 6 стандартных разведений, что в общей сложности составляет 7 калибровочных стандартов (1 пг/мкл, 2 пг/мкл, 5 пг/мкл, 10 пг/мкл, 20 пг/мкл, 50 пг/мкл и 100 пг/мкл). Эти стандарты должны использоваться с каждой партией образцов, подготовленных для разработки калибровочной кривой, используемой в количественном анализе.
- Для ISM аликвотируют эквивалентный объем 1 г каждого ИИ (всего 14), указанного в таблице реагентов ниже, в мерную колбу объемом 10 мл с помощью калиброванного шприца и высушивают под азотом. Восстановите ISM в 10 мл ACN и разделите на 1 мл аликвот. Конечная концентрация ISM должна составлять 100 пг/мкл. ISM достаточно для обработки 1000 образцов.
- Храните SM и ISM при температуре -80°C.
2. Сбор сред и клеточного лизата
- На каждые 10 см пластины адгезивных клеток (~ 1 X 107) соберите 3 мл среды в стеклянную центрифужную пробирку объемом 10 мл. Далее промойте клетки 2 раза фосфатно-солевым буфером (PBS). Добавьте 1 мл PBS в планшет и соскребите клетки с планшета и пипетируйте во вторую стеклянную центрифужную пробирку объемом 10 мл. На этом этапе клетки и среды могут быть сохранены, если процедура не будет продолжена в это время. Храните образцы при температуре -80°C для длительного хранения или при температуре -20°C менее одной недели.
3. Извлечение липидов из среды
- Свободные биологически активные липиды содержатся в клеточной среде, и они легко экстрагируются с помощью одноэтапной процедуры экстракции l-l. К собранной среде (2.1) добавьте 10 мкл ISM. В это время 8 дополнительных стеклянных центрифужных пробирок объемом 10 мл должны иметь маркировку #0-7 для калибровочных стандартов. Добавьте по 3 мл PBS в каждую из этих пробирок, а затем добавьте 10 μL соответствующего SM в пробирки 1-7 (1-7 из 1,1).
- Дайте ISM уравновеситься в каждом калибровочном стандарте и образце в течение 10 минут, а затем добавьте 5 мл диэтилового эфира. Затем образцы и калибровочные стандарты помещаются в шейкер на низкой скорости в течение 30 минут при комнатной температуре.
- После встряхивания все калибровочные стандарты и образцы центрифугируются при 1935 x g в течение 10 минут. Затем с помощью пастеровской пипетки перенесите верхнюю фазу (органическую) в новую стеклянную центрифужную пробирку объемом 10 мл и высушите под азотом.
4. Извлечение липидов из клеточного лизата
- Уменьшите количество образцов клеток в стеклянных центрифужных пробирках при давлении 1935 X g в течение 5 минут. Утилизировать надосадочную жидкость; добавьте по 2 мл PBS в каждую пробирку и быстро сделайте вихрь. Удалите 25 мкл образца для количественного определения белка. Общий белок будет использоваться для нормализации клеточного лизата.
- Затем переложите половину смеси лизат/PBS в отдельную стеклянную центрифужную пробирку объемом 10 мл. Добавьте еще 2 мл PBS вместе с 10 мкл ISM в каждый образец. Следуйте процессу экстракции l-l, описанному для сред в 3.2 и 3.3. Эта аликвота будет использоваться для измерения свободных липидов в клетках и предотвращения щелочной деградации липидов, таких как простагландины. Эта аликвота не будет проходить шаги 4.3 и 4.4, описанные ниже.
- На первом этапе процесса экстракции l-l этерифицированных липидов необходимо добавить 5 мл CHCl3/MeOH (2:1) в каждый образец. Образцы устанавливают в шейкер на низкую скорость в течение 30 минут. После встряхивания образцы центрифугируют при 1935 x g в течение 10 минут. Затем с помощью пипетки Пастера перенесите нижний (органический) слой экстракции l-l в новую стеклянную центрифужную пробирку объемом 10 мл и высушите образец под азотом.
- Этерифицированные липиды должны быть омылены перед количественным определением. Когда образцы высохнут, добавьте в каждую пробирку 0,5 мл 0,4N KOH с 80% MeOH. Затем образцы инкубируют при температуре 60°C в течение 1 ч. После инкубации добавьте 2 мл PBS. Отрегулируйте pH до 6 с помощью концентрированной кислоты HCl (~30 μL). Добавьте 10 μL ISM в каждый образец. Остальная часть процедуры аналогична экстракции липидов из среды и может быть выполнена в пунктах 3.2 и 3.3.
- Если эти экстракции выполняются одновременно с образцами среды, то для построения калибровочной кривой можно использовать одни и те же калибровочные стандарты; однако, если эти образцы выполняются в другое время, калибровочные стандарты также должны быть обработаны, как описано в 3.1-3.3.
5. Дериватизация пентафторбензилбромида (PFB)
- К высушенным образцам и калибровочным стандартам добавить 100 мкл безводного дихлорметана (CH2Cl2), затем 100 мкл 20% (v/v) N,N-диизопропилэтиламина в безводном CH2Cl2 и, наконец, 100 мкл 20% (v/v) PFB в безводном CH2Cl2.
- После добавления дериватизационных реагентов образцы подвергаются вортексной обработке, инкубации при 60°С в течение 1 ч и сушке в азоте. Образцы и калибровочные стандарты могут храниться при температуре -80°С, если они не были проанализированы немедленно или при -20°С в течение одной недели.
6. Разбавление стабильных изотопов, хиральная жидкостная хроматография, захват электронов, атмосферное давление, химическая ионизационная масс-спектрометрия (SID-LC-ECAPCI-MS)
- Высушенные образцы и калибровочные стандарты восстанавливаются в 100 мкл гексана/этанола (97:3). Затем весь образец можно перенести во флакон с ВЭЖХ с вкладышем. Поместите образцы в охлажденный автосамплер (4°C) и создайте список образцов для анализа.
- Далее настройте методы ВЭЖХ и МС с использованием параметров, описанных в Таблице 1 и Таблице 2 ниже. Таблица 3 содержит конкретную информацию о соединениях, включая MRM-переход и энергию столкновения (CE) для каждого липида, а также расчетное время удержания по результатам анализа Waters 2695/Thermo Fisher TSQ Quantum Ultra. CE определяется путем настройки каждого отдельного липида во время разработки метода.
- Для нормального разделения фаз используется колонка Chiralpak AD-H (4,6 X 250 мм, 5 μ), нагретая до 30°C. Начальная подвижная фаза состоит на 98% из гексана и на 2% из метанола/изопропанола (1:1). После разделения ВЭЖХ метанол добавляют в пост-колонку (0,75 мл/мин), чтобы избежать отложения на игле Corona, которое может привести к снижению чувствительности. МС устанавливается в режим отрицательных ионов с помощью источника APCI. Если источник необходимо сменить с ESI на APCI, обязательно вставьте иглу Corona
.
- Первым образцом, который следует запустить, всегда является заготовка гексана. Это уравновесит колонну, а также выявит, есть ли на ней какие-либо загрязнения, которые могут помешать калибровочному стандарту и анализу образца.
- Следующие прогоны образцов должны быть калибровочными стандартными образцами порядка 0-7 (возрастающая концентрация SM). Эти стандарты будут использоваться для создания калибровочной кривой, содержащей отношение стандартной площади/площади IS по оси y и стандартной концентрации или массы по оси x. Из уравнения y = mx + b, полученного на этом графике, отношение площади образца к площади IS (y) может быть использовано для определения количества или концентрации образца (x).
- Количество биологически активных липидов, обнаруженных в среде, может быть нормализовано до общего объема среды, а количество липидов, обнаруженных в клеточном лизате, может быть нормализовано либо до общего количества клеток/пластины, либо до общего количества белка/пластины. В пункте 4.1 протокола должны быть приняты меры для обеспечения подсчета клеток или количественного определения белка.
7. Репрезентативные результаты:
Хроматограммы на рисунке 1 представляют целевой профиль липидомики. На первой панели (рис. 1А) показаны 13- и 9-HODE вместе с соответствующими 13- и 9-оксоОДами, полученными из линолевой кислоты. Кроме того, 15-оксоЭТЭ, окисленный метаболит 15-HETE, также показан на второй панели. На двух нижних панелях изображены 20-HETE и 20-HETE-IS, [2H6]-20-HETE. На рисунке 1B показано разделение и уникальные переходы, определенные для стереоизомеров HETE, которые возникают в результате ферментативного окисления АА или АФК. На рисунке 1C представлены PGs, isoP и LTB4. Некоторые стандарты не имеют дейтерированной ИС, коммерчески доступной; Поэтому для количественной оценки используется ИС, аналогичная по времени хранения. Например, [2H8]-12(S)-HETE используется для количественного определения видов 11-HETE и 8-HETE в дополнение к 12(R)-HETE и 12(S)-HETE.
Из репрезентативных хроматограмм очевидно, что существует небольшой сдвиг в удержании дейтерированного IS по сравнению с немаркированным стандартом. Этот сдвиг на более позднее время удержания является результатом взаимодействия дейтерия с колонкой нормальной фазы. Дейтерий более полярен, чем водород; Поэтому происходит более сильное взаимодействие с нормальной фазой колонны. Если бы это разделение происходило с использованием столбца с обращенными фазами, сдвиг произошел бы на более раннее время удержания, поскольку более полярная часть имела бы более слабое взаимодействие с обращенной фазой.

Рисунок 1. Этот рисунок является репрезентативным примером целевого липидомического анализа. На рисунке 1A показаны общие ионные хроматограммы (TIC) для нескольких окисленных метаболитов LA и AA, включая 13-оксоОД и 9-оксоОД на первой панели, 15-оксоЭТЭ на второй панели, 13-HODE и 9-HODE (панели 3 и 5) и 20-HETE (панель 7). HODE и 20-HETE имеют соответствующую дейтерированную IS на панели ниже (4, 6 и 8). TIC на рисунке 2B показывают разделение и уникальные переходы стереоизомеров HETE, полученных из АА. На рисунке 2C представлены PG, isoP и LT. Энергия столкновения (CE), MRM-переходы и время удержания (RT, мин) были оптимизированы с помощью Waters 2695 LC, соединенного с Thermo Fisher TSQ Quantum Ultra, и перечислены в таблице 3 для каждого соединения.
См.
См.
| Время (мин) | % А | % В |
| 0 | 98 | 2 |
| 3 | 98 | 2 |
| 11 | 96,4 | 3.6 |
| 15 | 92 | 8 |
| 27 | 92 | 8 |
| 30 | 50 | 50 |
| 38 | 50 | 50 |
| 39 | 98 | 2 |
| 45 | 98 | 2 |
Таблица 1. Условия градиента ВЭЖХ для разделения хиральной нормальной фазы липидомики. Растворитель А на 100% состоит из гексанов, а растворитель В — из метанола/изопропанола (1:1).
| Параметр масс-спектрометрии | оправа |
| источник | ИУППА |
| режим | Отрицательные ионы |
| Длина метода | 40 мин |
| Ширина сканирования MRM | 0,002 м/з |
| Время сканирования MRM | 0.15 сек |
| Ширина пика MRM | 0,70 FWHM |
| Тубусная линза | 164 В |
| Источник CID | 10 эВ |
| Q2 Collision Gas | 1,5 единицы |
| Температура испарителя | 450°C |
| Температура капилляров | 250°C |
| Ток разряда | 0 мкА |
| Давление газов оболочки | 25 единиц |
| Давление развертки ионов | 3 единицы |
| Давление вспомогательного газа | 5 единиц |
Таблица 2. Выше приведены оптимизированные параметры масс-спектрометрии для измерения биоактивных липидов. Эти параметры взяты из принтера Thermo Fisher TSQ Quantum Ultra.
См.
см
См.
мм
мм
См.
мм
См.
См.
См.
См.
мм
См.
См.
См.
См.
мм
См.
См.
См.
См.
мм
См.
См.
мм
мм
См.
См.
мм
мм
мм
См.
См.
| соединение | переход | CE (эВ) | RT (мин) |
| 13-оксоОД | 293.03 → 113.10 | 21 | 9,9 |
| 9-оксоОД | 293.03 → 113.10 | 21 | 17,9 |
| 15-оксоЭТ | 317.05 → 113.18 | 18 | 8,1 |
| 13(R)-HODE | 295.03 → 195.12 | 18 | 12,5 |
| 13(С)-ХОД | 295.03 → 195.12 | 18 | 14,8 |
| [2Ч4]-13(С)-ХОД | 299.03 → 198.12 | 18 | 14,9 |
| 9(R)-ХОД | 295.03 → 171.10 | 18 | 13,7 |
| 9(С)-ХОД | 295.03 → 171.10 | 18 | 21.2 |
| [2Ч4]-9(С)-ХОД | 299.03 → 172.12 | 18 | 21.2 |
| 20-ХЕТЕ | 319.03 → 289.10 | 18 | 12,4 |
| [2Ч6]-20-ХЕТЕ | 325.03 → 295.10 | 18 | 12,4 |
| 5(R)-ХЕТЕ | 319.04 → 115.04 | 16 | 15,7 |
| 5(С)-ХЕТЕ | 319.04 → 115.04 | 16 | 16,2 |
| [2Н8]-5(С)-ХЕТЕ | 327.04 → 116.04 | 16 | 16.4 |
| 12(R)-ХЕТЕ | 319.04 → 179.11 | 14 | 11.7 |
| 12(С)-ХЕТЕ | 319.04 → 179.11 | 14 | 12.3 |
| [2Н8]-12(С)-ХЕТЕ | 327.13 → 184.11 | 14 | 12,5 |
| 15(R)-ХЕТЕ | 319.04 → 219.12 | 13 | 12,4 |
| 15(С)-ХЕТЕ | 319.04 → 219.12 | 13 | 15,9 |
| [2Ч8]-15(С)-ХЕТЕ | 327.03 → 226.12 | 13 | 16.1 |
| 11(R)-ХЕТЕ | 319.04 → 167.11 | 16 | 11.1 |
| 11(С)-ХЕТЕ | 319.04 → 167.11 | 16 | 12,5 |
| 8(R)-ХЕТЕ | 319.04 → 155.09 | 16 | 11.7 |
| 8(С)-ХЕТЕ | 319.04 → 155.09 | 16 | 12,6 |
| ЛТБ4 | 335.03 → 195.10 | 18 | 32,0 |
| [2Ч4]-ЛТБ4 | 339.03 → 197.10 | 18 | 32,0 |
| ПГЭ2 | 351.03 → 271.15 | 18 | 31,2 |
| [2Ч4]-PGE2 | 355.03 → 275.15 | 18 | 31,2 |
| ПГД2 | 351.03 → 271.15 | 25 | 32,5 |
| [2Ч4]-ПГД2 | 355.03 → 275.15 | 25 | 32,5 |
| 8-изо-ПГЕ2 | 351.03 → 271.15 | 18 | 37,4 |
| 11β-ПГФ2 | 353.03 → 193.11 | 25 | 27,6 |
| [2Ч4]-11β-PGF2 | 357.03 → 197.11 | 25 | 27,6 |
| ПГФ2α | 353.03 → 193.11 | 25 | 33,1 |
| [2Ч4]-PGF2α | 357.03 → 197.11 | 25 | 33,1 |
| 8-изо-PGF2α | 353.03 → 193.11 | 25 | 34.4 |
| [2Н4]-8-изо-PGF2α | 357.03 → 197.11 | 25 | 34.4 |
Таблица 3. В этой таблице перечислены соединения, обнаруженные в общем ионном хроматограмме на рисунке 1A-C. Во втором столбце указан переход, используемый для MRM/MS, в третьем столбце указана энергия столкновения (CE, eV), а в последнем столбце указано время удержания (RT, min). Параметры были оптимизированы с помощью разделительного модуля Waters 2695, соединенного с Thermo Fisher TSQ Quantum Ultra.