Umfassende Omics-Profilierung für flüchtige Verbindungen und ungewöhnliche Fettsäuren

Die Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) weist seit Jahren einen konstanten Anteil an jährlich veröffentlichten Metabolomik-Artikeln auf. Einem stetigen Anstieg der Zahl von Metabolomik-Berichten für LC-MS stand in den letzten 10 Jahren ein Rückgang der NMR-basierten metabolischen Phänotypisierung gegenüber. Was ist der Grund für diesen Erfolg der GC-MS?

Erstens kann die GC sowohl Verbindungen analysieren, die bei Raumtemperatur flüchtig sind, als auch solche, die bis zu ihrem Siedepunkt stabil bleiben. Während klassische flüchtige Stoffe wie Terpene weiterhin die exklusive Domäne der GC-MS sind, zeigt eine überraschend hohe Anzahl von Verbindungen eine hohe thermische Stabilität, um ohne zusätzliche Derivatisierung mit dieser Technik analysiert zu werden. Die UC Davis setzt weiterhin GC-TOFMS zur Profilerstellung des Primärstoffwechsels mit zweistufigen Derivatisierungen ein, jetzt mit der neuesten Innovation, das Pegasus-BTX-Gerät. Wir haben unser Portfolio jedoch auch erweitert, indem wir eine Reihe flüchtiger Stoffe messen, die grob in flüchtige Stoffe bei Raumtemperatur (die Anreicherungstechniken erfordern) und flüchtige Stoffe mit höheren Siedepunkten als Hexan (die Flüssiginjektionen ermöglichen) unterteilt werden können.

Hier konzentrieren wir uns auf einen weiteren Vorteil von GC-Techniken gegenüber LC-MS, die überlegene totale chromatografische Auflösung aufgrund der Gesamtzahl der theoretischen Böden (entweder mit oder ohne 2D-Trennungen). Mit sehr langen Säulen kann eine große Anzahl von Isomeren vor der MS-Detektion getrennt werden. Beispielsweise haben menschliche Darmmikroben die Fähigkeit, eine enorme Vielfalt ungewöhnlicher Lipide zu produzieren, von Sulfonolipiden und FAHFAs bis hin zu cyclopropanhaltigen Fettsäuren. Diese Verbindungen haben identische Formeln wie Isomere, was 60-m-Säulen erfordert, um komplexe Gemische in Studien zur menschlichen Ernährung wie etwa mit Mandeln zu unterscheiden.

Zweitens werden wir zeigen, wie LECO’s Tisch-GC-TOF-MS-Gerät ermöglicht die Untersuchung der sozialen Interaktionen innerhalb von Honigbienenstöcken und unterscheidet chemische Signalisierungsprofile zwischen Königinnen, Drohnen, Ammenbienen und Sammlerinnen. Da viele dieser Verbindungstypen nicht durch Elektrospray-Ionisation ionisiert werden können, werden GC-MS-Techniken weiterhin Bestand haben und bei der Analyse komplexer混合ungen florieren!