Analisis Kualitatif dan Kuantitatif Asid Organik dalam Urin oleh Kromatografi Gas-Spektrometri Jisim Resolusi Tinggi dengan Pengionan Keras dan Pengionan Lembut

Pengenalan

Ujian asid organik air kencing adalah komponen penting dalam kajian penyakit metabolik yang diwarisi, seperti ralat metabolisme bawaan. Air kencing mengandungi pelbagai asid organik yang terbentuk melalui pelbagai sumber, termasuk metabolisme normal dan tidak normal, ubat-ubatan dan metabolisme dadah, atau malah xenobiotik dan makanan tambahan. Kromatografi gas - spektrometri jisim (GC-MS), terutamanya GC - MS quadrupole tunggal (GC-QMS) secara amnya dipilih untuk analisis asid organik air kencing. Walau bagaimanapun, memandangkan GC-QMS tidak mempunyai keupayaan untuk mengenal pasti asid organik yang tepat dalam air kencing kerana campurannya yang rumit terutamanya apabila mencipta kaedah baharu, MS (GC-HRMS) beresolusi tinggi GC ialah sistem yang lebih layak.

JMS-T2000GC, sistem GC-HRMS yang menggabungkan sumber ion gabungan pengionan elektron (EI) dan pengionan medan (FI), mampu menukar antara mod EI dan FI tanpa memecahkan vakum. Analisis data yang diperoleh melalui 2 kaedah pengionan melalui perisian AI msFineAnalysis membawa kepada anggaran struktur kimia serta komposisi, yang praktikal untuk penentuan sebatian dalam asid organik. 

Dalam kerja ini, analisis kualitatif komposisi kimia dan struktur sebatian organik dalam air kencing dan analisis kuantitatif asid organik sasaran menggunakan JMS-T2000GC dengan msFineAnalysis AI telah dilaksanakan.

Pengukuran

Asid organik sebagai larutan sampel diekstrak daripada air kencing berasid melalui pengekstrakan cecair-cecair dengan etil asetat, diikuti oleh terbitan trimetilsilil (TMS) untuk meningkatkan kemeruapan asid organik. 1 μL larutan sampel kemudiannya disuntik dalam JMS-T2000GC oleh autosampler. Perisian AI msFineAnalysis digunakan untuk analisis kualitatif dan perisian Escrime™ digunakan untuk analisis kuantitatif. Keadaan pengukuran GC-HRMS terperinci dibentangkan dalam Jadual 1.

JMS-T2000GC "AccuTOF™ GC Alpha"

Jadual 1. Keadaan pengukuran

GC-HRMS	JMS-T2000GC (JEOL Ltd.)
Mod masuk GC	tak berbelah bahagi
Suhu masuk GC	280 ° C
Lajur GC	DB-5MS, 30 mx 0.25 mm, 0.25 μm
Ketuhar GC	60°C (1 min) →10°C/min →300°C (3 min)
Gas pembawa	Dia, 1.0 mL/min
Pengionan MS	EI+: 70 eV, 300 μA FI+: -10 kV dengan pemancar JEOL 5 μm (10 mA, 6 msec)
Julat ion MS Monitor	m/z 45-800
Perisian analisis	Kualitatif: msFineAnalysis AI (JEOL Ltd.) Kuantitatif: Escrime™ (JEOL Ltd.)

Rajah 1. TICC asid organik air kencing daripada sampel (atas: EI, bawah: FI)

Keputusan Analisis Kualitatif

Rajah 1 menunjukkan kedua-dua EI dan FI jumlah kromatogram semasa ion (TICCs) asid organik air kencing daripada sampel, menghasilkan pengesanan 108 sebatian termasuk 29 asid organik sasaran, yang keputusan analisis msFineAnlaysis AI ditunjukkan dalam lajur merah dalam Jadual 2. Puncak [33] telah ditetapkan sebagai asid 5-Metil-3-isoksazolpropanoik trimetilsilil ester, sebatian terbitan TMS daripada aseton succinyl teroksida. Beberapa komponen yang dielusi bersama akibat kegagalan pengasingan kromatografi seperti puncak [023] dan [024] bagaimanapun dikesan secara berasingan oleh fungsi penyahkonvolusi AI msFineAnalysis. 

Keputusan kedua-dua analisis bersepadu dan analisis struktur AI bagi puncak[098] yang diperolehi oleh msFineAnalysis AI ditunjukkan dalam Rajah 2 dan 3 masing-masing. Ion molekul tidak dikesan dalam spektrum jisim EI Rajah 2 manakala [M+H]⁺ ion telah dikesan dalam spektrum jisim FI, yang membayangkan kepentingan analisis gabungan kaedah pengionan lembut. Formula kimia dianggarkan sebagai C₁₆H₃₄TIDAK₅Si₂ daripada jisim tepat [M+H] yang dikesan⁺ ion, yang tidak sepadan dengan anggaran komposisi kimia daripada ion molekul atau sebatian calon daripada hasil carian pangkalan data NIST. Walau bagaimanapun, msFineAnalysis AI memperoleh perpustakaan AI yang mengandungi banyak spektrum jisim sebatian EI yang tidak didaftarkan dalam pangkalan data NIST, dan sebatian yang sepadan dengan komposisi kimia yang dianggarkan daripada ion molekul dan mempunyai corak ion serpihan EI yang sepadan telah ditunjukkan sebagai calon. dalam hasil carian perpustakaan AI (Rajah 3). 

Rajah 2. Keputusan Analisis Bersepadu puncak 098

Rajah 3. Keputusan Analisis Struktur AI puncak 098

Jadual 2. keputusan AI msFineAnalysis

Keputusan Analisis Kuantitatif

Rajah 4 menunjukkan EI TICC dan kromatogram ion yang diekstrak (EIC) bagi tiga asid organik sasaran: 2TMS-asid laktik, 2TMS-glikolik asid dan 2TMS-piruvik asid oksim. Puncak berbilang dikesan dalam TICC untuk komponen rumit dalam air kencing. Walau bagaimanapun, EIC dicipta oleh yang tepat m/z isyarat berjaya mengesan sebatian sasaran sambil mengehadkan pengaruh sebatian lain ke tahap minimum.
Semua asid organik, termasuk asid organik yang dielusi bersama, menunjukkan bentuk puncak yang boleh dikesan untuk analisis kuantiti (sebahagiannya dibentangkan dalam Rajah 4). Sebagai contoh analisis kuantitatif, nilai kuantitatif asid organik sasaran dalam beberapa sampel air kencing yang ditunjukkan dalam Jadual 3 dikira daripada nisbah kawasan dengan sampel rujukan pada kepekatan yang diketahui.

Jadual 3. Nilai kuantitatif asid organik sasaran (Unit: μM)

Rajah 4. TICC dan EIC sampel air kencing yang diekstrak.
(Kanan: 2TMS-asid laktik, Pusat: 2TMS-asid glikolik, Kiri: 2TMS-asid piruvik oksim)

Ringkasan

JMS-T2000GC dengan msFineAnalysis AI ialah alat yang berkuasa untuk mengenal pasti komposisi kimia dan struktur kimia komponen seperti derivatif TMS asid organik dalam air kencing, dan untuk analisis kuantitatif oleh EIC yang dicipta dengan tepat. m/z. JMS-T2000GC dengan msFineAnalysis AI dijangka mempunyai pelbagai aplikasi untuk analisis metabolomik dan klinikal pada masa hadapan. 

Rumusan berdasarkan bidang

Biologi / Sains hayat

Lebih Banyak Produk

JMS-T2000GC AccuTOF™ GC-Alpha Kromatografi Gas Berprestasi Tinggi - Spektrometer Jisim Masa-Penerbangan

msFineAnalysis AI Ver.2 Perisian Analisis Struktur Sebatian Tidak Diketahui

Kategori produk

GC-MS