Name: sheathless capillary electrophoresis&#8211;mass spectrometry for metabolic profiling of biological samples
Uploaded: 2016-10-01T15:00:00
Duration: 7 min 46 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Sheathless Capillary ElectrophoresisÃ¢â‚¬â€œMass Spectrometry for Metabolic Profiling of Biological Samples at JoVE.com

Dr. Rawi Ramautar would like to acknowledge the financial support of the Veni grant scheme of the Netherlands Organization of Scientific Research (NWO Veni 722.013.008).

<ol>
	<li>Ramautar, R., Berger, R., van der Greef, J., Hankemeier, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+metabolomics:+strategies+to+understand+biology.">Human metabolomics: strategies to understand biology.</a> Curr Opin Chem Biol. 17, 841-846 (2013).</li><li>Wishart, D. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HMDB+3.0--The+Human+Metabolome+Database+in+2013.">HMDB 3.0--The Human Metabolome Database in 2013.</a> Nucleic Acids Res. 41, D801-D807 (2013).</li><li>Psychogios, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+human+serum+metabolome.">The human serum metabolome.</a> PLoS One. 6, e16957 (2011).</li><li>Gulersonmez, M. C., Lock, S., Hankemeier, T., Ramautar, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sheathless+capillary+electrophoresis-mass+spectrometry+for+anionic+metabolic+profiling.">Sheathless capillary electrophoresis-mass spectrometry for anionic metabolic profiling.</a> Electrophoresis. 37, 1007-1014 (2016).</li><li>Ramautar, R., Busnel, J. M., Deelder, A. M., Mayboroda, O. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancing+the+coverage+of+the+urinary+metabolome+by+sheathless+capillary+electrophoresis-mass+spectrometry.">Enhancing the coverage of the urinary metabolome by sheathless capillary electrophoresis-mass spectrometry.</a> Anal Chem. 84, 885-892 (2012).</li><li>Ramautar, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolic+profiling+of+human+urine+by+CE-MS+using+a+positively+charged+capillary+coating+and+comparison+with+UPLC-MS.">Metabolic profiling of human urine by CE-MS using a positively charged capillary coating and comparison with UPLC-MS.</a> Mol Biosyst. 7, 194-199 (2011).</li><li>Naz, S., Garcia, A., Barbas, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiplatform+analytical+methodology+for+metabolic+fingerprinting+of+lung+tissue.">Multiplatform analytical methodology for metabolic fingerprinting of lung tissue.</a> Anal Chem. 85, 10941-10948 (2013).</li><li>Ibanez, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CE/LC-MS+multiplatform+for+broad+metabolomic+analysis+of+dietary+polyphenols+effect+on+colon+cancer+cells+proliferation.">CE/LC-MS multiplatform for broad metabolomic analysis of dietary polyphenols effect on colon cancer cells proliferation.</a> Electrophoresis. 33, 2328-2336 (2012).</li><li>Soga, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+determination+of+anionic+intermediates+for+Bacillus+subtilis+metabolic+pathways+by+capillary+electrophoresis+electrospray+ionization+mass+spectrometry.">Simultaneous determination of anionic intermediates for Bacillus subtilis metabolic pathways by capillary electrophoresis electrospray ionization mass spectrometry.</a> Anal Chem. 74, 2233-2239 (2002).</li><li>Soga, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+metabolome+analysis+using+capillary+electrophoresis+mass+spectrometry.">Quantitative metabolome analysis using capillary electrophoresis mass spectrometry.</a> J Proteome Res. 2, 488-494 (2003).</li><li>Britz-McKibbin, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capillary+electrophoresis-electrospray+ionization-mass+spectrometry+(CE-ESI-MS)-based+metabolomics.">Capillary electrophoresis-electrospray ionization-mass spectrometry (CE-ESI-MS)-based metabolomics.</a> Methods Mol Biol. 708, 229-246 (2011).</li><li>Ibanez, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+metabolomic+workflow+for+early+detection+of+Alzheimer's+disease.">A new metabolomic workflow for early detection of Alzheimer's disease.</a> J Chromatogr A. 1302, 65-71 (2013).</li><li>Kuehnbaum, N. L., Britz-McKibbin, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+advances+in+separation+science+for+metabolomics:+resolving+chemical+diversity+in+a+post-genomic+era.">New advances in separation science for metabolomics: resolving chemical diversity in a post-genomic era.</a> Chem Rev. 113, 2437-2468 (2013).</li><li>Nemes, P., Rubakhin, S. S., Aerts, J. T., Sweedler, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Qualitative+and+quantitative+metabolomic+investigation+of+single+neurons+by+capillary+electrophoresis+electrospray+ionization+mass+spectrometry.">Qualitative and quantitative metabolomic investigation of single neurons by capillary electrophoresis electrospray ionization mass spectrometry.</a> Nat Protoc. 8, 783-799 (2013).</li><li>Hirayama, A., Wakayama, M., Soga, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolome+analysis+based+on+capillary+electrophoresis-mass+spectrometry.">Metabolome analysis based on capillary electrophoresis-mass spectrometry.</a> Trac-Trend Anal Chem. 61, 215-222 (2014).</li><li>Maxwell, E. J., Chen, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Twenty+years+of+interface+development+for+capillary+electrophoresis-electrospray+ionization-mass+spectrometry.">Twenty years of interface development for capillary electrophoresis-electrospray ionization-mass spectrometry.</a> Anal Chim Acta. 627, 25-33 (2008).</li><li>Bonvin, G., Schappler, J., Rudaz, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capillary+electrophoresis-electrospray+ionization-mass+spectrometry+interfaces:+fundamental+concepts+and+technical+developments.">Capillary electrophoresis-electrospray ionization-mass spectrometry interfaces: fundamental concepts and technical developments.</a> J Chromatogr A. 1267, 17-31 (2012).</li><li>Hirayama, A., Tomita, M., Soga, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sheathless+capillary+electrophoresis-mass+spectrometry+with+a+high-sensitivity+porous+sprayer+for+cationic+metabolome+analysis.">Sheathless capillary electrophoresis-mass spectrometry with a high-sensitivity porous sprayer for cationic metabolome analysis.</a> Analyst. 137, 5026-5033 (2012).</li><li>Bonvin, G., Schappler, J., Rudaz, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-aqueous+capillary+electrophoresis+for+the+analysis+of+acidic+compounds+using+negative+electrospray+ionization+mass+spectrometry.">Non-aqueous capillary electrophoresis for the analysis of acidic compounds using negative electrospray ionization mass spectrometry.</a> J Chromatogr A. 1323, 163-173 (2014).</li><li>Moini, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simplifying+CE-MS+operation.+2.+Interfacing+low-flow+separation+techniques+to+mass+spectrometry+using+a+porous+tip.">Simplifying CE-MS operation. 2. Interfacing low-flow separation techniques to mass spectrometry using a porous tip.</a> Anal Chem. 79, 4241-4246 (2007).</li><li>Dettmer, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolite+extraction+from+adherently+growing+mammalian+cells+for+metabolomics+studies:+optimization+of+harvesting+and+extraction+protocols.">Metabolite extraction from adherently growing mammalian cells for metabolomics studies: optimization of harvesting and extraction protocols.</a> Anal Bioanal Chem. 399, 1127-1139 (2011).</li></ol>

We have nothing to disclose.

एक sheathless सीई एमएस विधि एक झरझरा टिप emitter रोजगार अत्यधिक ध्रुवीय और आरोप लगाया चयापचयों के विश्लेषण के लिए प्रस्तुत किया गया है। इस दृष्टिकोण की एक अनूठी विशेषता यह है कि ऋणात्मक या cationic चयापचयों केवल एमएस का पता लगाने और सीई वोल्टेज polarity स्विचन द्वारा profiled किया जा सकता है। जैविक नमूने में अत्यधिक ध्रुवीय और आरोप लगाया चयापचयों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए एक उच्च जुदाई दक्षता, जो संरचनात्मक रूप से समान चयापचयों के लिए महत्वपूर्ण है, और (कम) nanomolar रेंज में पता लगाने की सीमा के साथ साथ विश्लेषण किया जा सकता है। प्रस्तुत प्रोटोकॉल के क्रम में एक जैविक नमूने के चयापचय की रूपरेखा के लिए विधि की उपयोगिता उदाहरण देना करने के लिए सेल के अर्क के चयापचय की रूपरेखा के लिए sheathless सीई-एमएस के उपयोग पर ध्यान केंद्रित किया। यहाँ वर्णित दृष्टिकोण भी इस तरह के मानव मूत्र 5 के रूप में जैविक नमूने, के अन्य प्रकार के चयापचय की रूपरेखा के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है यह देखते हुए कि एक उचित नमूना pretreatment प्रक्रिया का इस्तेमाल किया जाता है। sheathless सीई एमएस methoडी एक झरझरा टिप emitter जो सीई की आंतरिक रूप से कम प्रवाह संपत्ति के उपयोग की अनुमति देता है पर आधारित है। इस संदर्भ में, एक स्थिर ईएसआई संकेत प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य चयापचय की रूपरेखा अध्ययन के लिए एक पूर्व अपेक्षित है। इस प्रकार, यह महत्वपूर्ण है कि स्प्रेयर टिप ठीक से एमएस प्रवेश के सामने तैनात है। इस सेट अप में, ईएसआई प्रक्रिया मुख्य रूप से BGE की प्रकृति पर निर्भर है और इसलिए, BGE अनुकूलन महत्वपूर्ण है। sheathless विन्यास म्यान तरल सीई-एमएस सिस्टम जहां म्यान तरल रचनाओं के सभी प्रकार के आयनीकरण दक्षता में सुधार करने के लिए जोड़ा जा सकता है की तुलना में कम बहुमुखी है। Sheathless ईएसआई स्प्रेयर सुई पूरी तरह से प्रवाहकीय तरल (यानी, BGE समाधान) के साथ भरा जाना चाहिए। एक अस्थिर ईएसआई संकेत एक आंशिक या पूरी तरह से खामियों को दूर केशिका से हो सकता है। BGE के साथ उच्च दबाव पर Rinsing इस मुद्दे को हल कर सकते हैं। वरना जुदाई केशिका जगह की जरूरत है। विश्लेषणात्मक प्रदर्शन के आकलन, एक स्थिर ईएसआई पृष्ठभूमि संकेत करने से पहलेपहले उत्पन्न किया जाना चाहिए जो एक दिन से दूसरे करने के लिए संगत है। चयापचय की रूपरेखा अध्ययन के लिए sheathless सीई एमएस विधि के विश्लेषणात्मक प्रदर्शन मेटाबोलाइट मानक मिश्रण का उपयोग दैनिक जाँच की जरूरत है। एक ही प्रयोगात्मक शर्तों के तहत, लगातार पलायन बार, यानी, के लिए 3% नीचे भिन्नता के भीतर दिन (एन = 10) और बीच-दिन (एन = 5) एक मेटाबोलाइट मानक मिश्रण (12.5 माइक्रोन) के एक 20 nl इंजेक्शन का उपयोग, शिखर ऊंचाइयों / क्षेत्रों (15% से नीचे परिवर्तन) और प्लेट संख्या (60,000 और 400,000 के बीच लेकर) प्राप्त किया जाना चाहिए। पता लगाने की सीमा सबसे मेटाबोलाइट मानकों के लिए nanomolar सीमा में होना चाहिए। केवल जब इन मानदंडों से मुलाकात कर रहे विधि जैविक नमूने के चयापचय की रूपरेखा के लिए तैयार है। से calibrated फिर से या झरझरा टिप केशिका emitter बदलने की जरूरत है यदि नहीं, एमएस साधन देखते और जाने की जरूरत है। सीई-एमएस के बीच एक प्रभावी कदम rinsing विश्लेषण न केवल करने के लिए, उच्च महत्व का हैसंभावित भार को रोकने लेकिन यह भी जुदाई प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए। संभावित भार नमूने के साथ दूषित है और इसलिए नई BGE शीशियों के साथ प्रतिस्थापन द्वारा हल BGE शीशियों की वजह से हो सकता है। जब sheathless सीई एमएस विधि उपयोग में नहीं है, यह जुदाई केशिका डिस्कनेक्ट करने के लिए और पानी में केशिका और बाहर एक ट्यूब युक्त पानी केशिका जीवनकाल लम्बा करने के लिए सुरक्षात्मक आस्तीन के साथ जलमग्न के प्रवेश पक्ष स्टोर करने के लिए महत्वपूर्ण है। सारांश में, प्रस्तावित sheathless सीई एमएस विधि जब प्रक्रियाओं इस प्रोटोकॉल में सूचना के अनुसार इस्तेमाल जैविक नमूने के चयापचय की रूपरेखा के लिए एक मजबूत क्षमता का पता चलता। इस स्तर पर, अंतर-प्रयोगशाला तुलना डेटा निश्चित रूप से आदेश (दीर्घावधि) reproducibility और metabolomics के लिए इस दृष्टिकोण की मजबूती का आकलन करने में sheathless सीई-एमएस के लिए आवश्यक हैं। इस प्रोटोकॉल में इस तरह के एक अध्ययन को प्रोत्साहित कर सकते हैं। विभिन्न विश्लेषणात्मक चुनौतियों अभी भी विचार किया जाना चाहिए। इष्टतम perf के लिएormance, सीई वर्तमान अधिमानतः 5 μA नीचे और इस स्तर केशिका झरझरा टिप उत्सर्जक केवल 91 सेमी की लंबाई जो उच्च throughput assays के विकास में बाधा हो सकती है पर प्रदान की जाती हैं पर रखा जाना चाहिए। इसके अलावा, एक कम पीएच जुदाई बफर ऋणात्मक चयापचय की रूपरेखा जो संरचनात्मक रूप से संबंधित चीनी फॉस्फेट का एक आधारभूत जुदाई को प्राप्त करने के लिए सबसे इष्टतम नहीं हो सकता है के लिए इस्तेमाल किया गया था। यह भी महत्वपूर्ण है केवल ऋणात्मक चयापचयों विश्लेषण किया जा सकता है कि (आंशिक रूप से) नकारात्मक खेतों में जुदाई की शर्तों के तहत चार्ज किया जाता है जो है। अगले कदम के रूप में वर्तमान में नैदानिक ​​चयापचय प्रोफाइलिंग की पढ़ाई के लिए sheathless सीई एमएस विधि की उपयोगिता का आकलन करने के लिए है, एक भी झरझरा टिप केशिका emitter केवल अप करने के लिए 100 जैविक नमूने के विश्लेषण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। कुल मिलाकर, sheathless सीई एमएस दृष्टिकोण में आगे के विकास के metabolomics, यानी के क्षेत्र में एक नई दिशा खुल जाएगा, एस में जैविक कार्यों की एक गहरी समझ की दिशा मेंपर्याप्त प्रतिबंधित मामले हैं।

समकालीन metabolomics में, उच्च अंत विश्लेषणात्मक जुदाई तकनीक के क्रम में एक प्रतिनिधि प्राप्त करने के मेटाबोलाइट वर्गों की एक विस्तृत श्रृंखला का विश्लेषण करने के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं पढ़ने के लिए बाहर एक जीव 1 की शारीरिक स्थिति की। एक metabolomics अध्ययन के अंतिम उद्देश्य एक दिया जैविक / नैदानिक ​​प्रश्न का उत्तर प्राप्त करने के लिए है। वर्तमान में, मानव Metabolome डाटाबेस 40,000 से अधिक मेटाबोलाइट दोनों अंतर्जात और exogenous यौगिकों (पोषक तत्वों, माइक्रोबायोटा, दवाओं और अन्य स्रोतों से बाद के उद्भव) का प्रतिनिधित्व प्रविष्टियों के शामिल है 2। भौतिक-रासायनिक गुणों और इन चयापचयों की एकाग्रता रेंज में विशाल विविधता को देखते हुए, विभिन्न जुदाई तंत्र के साथ कई विश्लेषणात्मक तकनीकों के क्रम में एक दिया जैविक नमूने में संभव के रूप में कई चयापचयों प्रोफ़ाइल में संयोजन के रूप में इस्तेमाल किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, Psychogios एट अल। चयापचय मुनाफे के लिए पांच विश्लेषणात्मक जुदाई तकनीक के संयोजन का इस्तेमाल कियामानव सीरम 4,000 से अधिक रासायनिक विविध चयापचयों 3 का पता लगाने में जिसके परिणामस्वरूप के iling। इस पत्र में, ध्यान जैविक नमूने 4,5 के चयापचय की रूपरेखा के लिए हाल ही में विकसित सीई एमएस रणनीतियों के लिए भुगतान किया जाएगा। सीई में, और विशेष रूप से केशिका क्षेत्र वैद्युतकणसंचलन (CZE, सामान्य रूप से सीई के रूप में कहा गया है), यौगिकों अपने आरोप-टु-आकार के अनुपात के आधार पर अलग हो रहे हैं और इसलिए, इस विश्लेषणात्मक तकनीक अत्यधिक ध्रुवीय और आरोप लगाया चयापचयों के विश्लेषण के लिए अनुकूल है। सीई की जुदाई तंत्र जिससे जैविक नमूने 6-8 की चयापचय रचना पर एक पूरक दृश्य प्रदान, chromatographic आधारित तकनीक से मौलिक रूप से अलग है। सोगा और सह कार्यकर्ताओं पहला जैविक नमूने 9,10 में चयापचयों के वैश्विक रूपरेखा के लिए सीई-एमएस की उपयोगिता दिखाने के लिए थे। अब तक, metabolomics के लिए व्यवहार्यता और सीई-एमएस की उपयोगिता को व्यापक रूप से 11-15 प्रदर्शित किया गया है।सीई आम तौर पर एक म्यान तरल तकनीक 16,17 interfacing के माध्यम से एमएस के लिए युग्मित है; हालांकि, म्यान तरल द्वारा केशिका प्रवाह के कमजोर पड़ने के कारण का पता लगाने संवेदनशीलता आंतरिक रूप से समझौता किया है। हाल ही में, यह प्रदर्शन किया गया है कि एक sheathless इंटरफ़ेस का उपयोग काफी विभिन्न जैविक नमूने में मौजूद चयापचयों का पता लगाने के कवरेज में सुधार एक शास्त्रीय म्यान तरल इंटरफ़ेस 5,18,19 उपयोग सीई-एमएस की तुलना में। उदाहरण के लिए, 900 के लगभग आणविक सुविधाओं sheathless सीई-एमएस द्वारा मानव मूत्र में पाया जबकि 300 के बारे में आणविक सुविधाओं म्यान तरल सीई एमएस 5 के साथ मनाया गया गया था। इस्तेमाल किया sheathless इंटरफेस एक झरझरा टिप emitter, जो Moini 20 द्वारा आविष्कार किया गया था, प्रभावी नैनो ईएसआई-एमएस के साथ संयोजन में सीई की आंतरिक रूप से कम प्रवाह संपत्ति के उपयोग की अनुमति के आधार पर किया गया था। आदेश metabolomics के क्षेत्र में sheathless सीई-एमएस के उपयोग को प्रोत्साहित करने के लिए,एक प्रोटोकॉल का वर्णन कैसे इस दृष्टिकोण, के रूप में ग्लियोब्लास्टोमा सेल लाइन से अर्क के विश्लेषण के लिए एक उदाहरण प्रस्तुत किया जैविक नमूनों में अत्यधिक ध्रुवीय चयापचयों के विश्लेषण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता प्रस्तुत किया है। यह दिखाया है कि cationic चयापचयों की रूपरेखा के लिए sheathless सीई एमएस विधि भी बिल्कुल वैसा ही केशिका और जुदाई शर्तों का उपयोग, जिससे विश्लेषण समय को कम करने और वैश्विक रूपरेखा के लिए एक एकल विश्लेषणात्मक मंच प्रदान ऋणात्मक चयापचयों की रूपरेखा के लिए इस्तेमाल किया जा सकता आरोप लगाया चयापचयों। प्रोटोकॉल भी एमएस यंत्र के साथ sheathless झरझरा टिप emitter के प्रभावी संरेखण के लिए एक रणनीति का वर्णन है।

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="958">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">CESI 8000 instrument</td>
			<td style="width:167px;">Sciex</td>
			<td style="width:181px;">A98089</td>
			<td style="width:395px;">OptiMS adapter required to couple CESI to MS</td>
		</tr>
		<tr height="61">
			<td height="61" style="height:61px;width:216px;">OptiMS Fused-Silica Cartridge, 30 &#956;m ID x 90 cm total length</td>
			<td style="width:167px;">Sciex</td>
			<td style="width:181px;">B07367</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">OptiMS Adapter for Sciex Nanospray III source</td>
			<td style="width:167px;">Sciex</td>
			<td style="width:181px;">B07363</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">CESI vials</td>
			<td style="width:167px;">Sciex</td>
			<td style="width:181px;">B11648</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Micro vials</td>
			<td style="width:167px;">Sciex</td>
			<td style="width:181px;">144709</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Glacial acetic acid</td>
			<td style="width:167px;">Sigma</td>
			<td style="width:181px;">A6283</td>
			<td>Use in fume hood</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Cationic metabolite mixture</td>
			<td style="width:167px;">Human Metabolome Technologies</td>
			<td style="width:181px;">H3304-3034</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Anionic metabolite mixture</td>
			<td style="width:167px;">Human Metabolome Technologies</td>
			<td style="width:181px;">H3304-1031</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Methanol (LC-MS Ultra Chromasolv)</td>
			<td style="width:167px;">Sigma</td>
			<td style="width:181px;">14262</td>
			<td>Use in fume hood</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sodium hydroxide solution</td>
			<td style="width:167px;">Sigma</td>
			<td style="width:181px;">72079</td>
			<td>0.1 M</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">U-87 MG Glioblastoma cell line</td>
			<td style="width:167px;">Sigma</td>
			<td>89081402</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Chloroform</td>
			<td style="width:167px;">Sigma</td>
			<td align="right" style="width:181px;">650498</td>
			<td>Toxic; use in fume hood</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

sheathless capillary electrophoresis&#8211;mass spectrometry for metabolic profiling of biological samples

metabolomics में, विश्लेषणात्मक तकनीकों की एक विस्तृत रेंज (अंतर्जात) जटिल नमूनों में चयापचयों के वैश्विक रूपरेखा के लिए प्रयोग किया जाता है। इस पत्र में, एक प्रोटोकॉल केशिका वैद्युतकणसंचलन-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (सीई एमएस) द्वारा जैविक नमूनों में ऋणात्मक और cationic चयापचयों के विश्लेषण के लिए प्रस्तुत किया है। सीई अत्यधिक ध्रुवीय और आरोप लगाया चयापचयों के विश्लेषण के लिए अच्छी तरह से अनुकूल के रूप में यौगिकों अपने आरोप-टु-आकार के अनुपात के आधार पर अलग हो रहे हैं। हाल ही में विकसित sheathless interfacing डिजाइन, यानी, एक झरझरा टिप इंटरफेस, सीई युग्मन electrospray को आयनीकरण (ईएसआई) एमएस के लिए प्रयोग किया जाता है। इस interfacing दृष्टिकोण ध्रुवीय मेटाबोलाइट वर्गों की एक व्यापक श्रेणी के लिए nanomolar का पता लगाने सीमा में जिसके परिणामस्वरूप, प्रभावी एमएस के साथ संयोजन में सीई की आंतरिक रूप से कम प्रवाह संपत्ति के उपयोग की अनुमति देता है। यहाँ प्रस्तुत प्रोटोकॉल एक के विश्लेषण के लिए कम पीएच जुदाई की स्थिति पर एक झरझरा टिप emitter के साथ एक नंगे जुड़े हुए सिलिका केशिका रोजगार पर आधारित हैजैविक नमूने में मेटाबोलाइट वर्गों के व्यापक सरणी। यह दिखा दिया है कि एक ही sheathless सीई एमएस विधि केवल एमएस का पता लगाने और स्विचन द्वारा अमीनो एसिड, न्यूक्लियोसाइड और छोटे पेप्टाइड, या ऋणात्मक चयापचयों, चीनी फॉस्फेट, न्यूक्लियोटाइड और कार्बनिक अम्ल सहित cationic चयापचयों, की रूपरेखा के लिए इस्तेमाल किया जा सकता जुदाई वोल्टेज polarity। इस तरह के मूत्र, मस्तिष्कमेरु द्रव और ग्लियोब्लास्टोमा सेल लाइन के अर्क के रूप में विभिन्न जैविक नमूनों में अत्यधिक जानकारी युक्त चयापचय प्रोफाइल,, सीई-एमएस विश्लेषण के कम से कम 1 घंटे में इस प्रोटोकॉल के द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।

प्रस्तावित sheathless सीई एमएस विधि अत्यधिक कुशल उपलब्ध कराने में सक्षम है यानी, प्लेट 60,000 से 400,000 से लेकर नंबर, पता लगाने nanomolar BGE के रूप में 10% एसिटिक एसिड (पीएच 2.2) का उपयोग कर सीमा पर ऋणात्मक और cationic चयापचयों के लिए प्रोफाइल। अत्यधिक ध्रुवीय ऋणात्मक चयापचयों के विश्लेषण के लिए विधि की जुदाई प्रदर्शन तीन संरचनात्मक रूप से संबंधित चीनी फॉस्फेट isomers (चित्रा 1) के लिए प्रदर्शन किया है। हालांकि एक आधारभूत जुदाई इन तीन analytes के लिए प्राप्त नहीं कर रहा था, एक आंशिक जुदाई के रूप में इन analytes ही सटीक जन एमएस द्वारा उनकी चयनात्मक पता लगाने की अनुमति देने के लिए पर्याप्त है। कोशिकाओं की सीमित संख्या के चयापचय की रूपरेखा के लिए sheathless सीई एमएस विधि की क्षमता यानी, एक 20 nl इंजेक्शन 400 कोशिकाओं से मेल खाती है (सेल घनत्व लगभग 20 कोशिकाओं / nl है), एक उद्धरण में cationic चयापचयों के विश्लेषण के लिए प्रदर्शन किया है ग्लियोब्लास्टोमा सेल लाइन की (चित्रा 2), जिसमें 300 से अधिक आणविक सुविधाओं को एक एस / एन अनुपात ≥ 5 से ऊपर पाया गया। <img alt="आकृति 1" src="/files/ftp_upload/54535/54535fig1.jpg" /> Sheathless सीई एमएस। निकाली आयन तीन चीनी फॉस्फेट isomers (25 माइक्रोन) के नकारात्मक आयन मोड में sheathless सीई-एमएस के साथ प्राप्त करने के लिए electropherogram द्वारा चित्रा 1. चीनी फॉस्फेट isomers का विश्लेषण। प्रायोगिक स्थिति: BGE, 10% एसिटिक एसिड (2.2 पीएच); जुदाई वोल्टेज, -30 केवी (0.5 साई सीई केशिका के प्रवेश पर लागू होता है); नमूना इंजेक्शन, 60 सेकंड के लिए 2.0 साई। अनुमति के साथ Reproduced 4। <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54535/54535fig1large.jpg" target="_blank">यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।</a> <img alt="चित्र 2" src="/files/ftp_upload/54535/54535fig2.jpg" /> चित्रा 2. isoleucine और एल के विश्लेषणsheathless सीई एमएस। निकाली आयन दो एमिनो एसिड isomers (25 माइक्रोन) के सकारात्मक आयन मोड में sheathless सीई-एमएस के साथ प्राप्त की electropherogram द्वारा eucine। प्रायोगिक स्थिति: BGE, 10% एसिटिक एसिड (2.2 पीएच); जुदाई वोल्टेज, +30 केवी; नमूना इंजेक्शन, 60 सेकंड के लिए 2.0 साई। <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54535/54535fig2large.jpg" target="_blank">यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।</a> <img alt="चित्र तीन" src="/files/ftp_upload/54535/54535fig3.jpg" /> चित्रा 3. एक सेल लाइन निकालने में cationic चयापचयों की रूपरेखा के लिए sheathless सीई-एमएस की क्षमता। चयापचय प्रोफ़ाइल (कुल आयन electropherogram) सकारात्मक आयन मोड में sheathless सीई-एमएस के साथ एक ग्लियोब्लास्टोमा सेल लाइन का एक उद्धरण में मनाया। प्रायोगिक स्थिति: BGE, 10% एसिटिक एसिड (2.2 पीएच); जुदाई वोल्टेज, +30 केवी; नमूना इंजेक्शन, 60 सेकंड के लिए 2.0 साई। अनुमति के साथ Reproduced 4 </sअप&gt;। <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54535/54535fig3large.jpg" target="_blank">यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।</a>

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Sheathless Capillary ElectrophoresisÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œMass Spectrometry for Metabolic Profiling of Biological Samples

एक sheathless झरझरा टिप इंटरफेस डिजाइन का उपयोग कर केशिका वैद्युतकणसंचलन-मास स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा जैविक नमूने के चयापचय की रूपरेखा के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत किया है।

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Research

JoVE Journal

Biochemistry

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