LC-MS/MS Method Package for Short Chain Fatty Acids

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Dieses Methodenpaket ermöglicht eine gezielte Analytik von kurzkettigen Fettsäuren und anderen organischen Säuren

Die von der Darmflora produzierten kurzkettigen Fettsäuren wie Essigsäure, Propionsäure und Buttersäure sind gut bekannt. Ebenso verstanden ist der Zusammenhang zwischen diesen Fettsäuren und bestimmten, lebensstilbedingten Krankheiten, wie Fettleibigkeit und Diabetes. Eine zuverlässige Quantifizierung solcher Metaboliten hilft dabei Stoffwechselerkrankungen zu erkennen und zu vermeiden. Allerdingt ist aufgrund der hohen Flüchtigkeit und der Hydrophilie kurzkettiger Fettsäuren die konventionelle LC-MS-Analytik mittels klassischer Umkehrphasenchromatographie recht schwierig. Daher werden in diesem Methodenpaket MRM-Übergänge von Fettsäuren (C2-C5) verwendet, die zuvor mit 3-Nitrophenylhydrazin (3-NPH) derivatisiert werden. So können simultan 22 Komponenten analysiert werden, inklusive einiger im Metabolismus involvierter organischer Säuren.

Kurzkettige Fettsäuren
Essigsäure
Propionsäure
Buttersäure
Isobuttersäure
Valeriansäure
Isovaleriansäure
Organische Säuren
2-Oxobuttersäure
2-Hydroxyglutarsäure
α-Ketoglutarsäure
β-Hydroxybuttersäure
Isozitronensäure
Oxalessigsäure
Zitronensäure
Glyoxylsäure
Glykolsäure
Bernsteinsäure
Milchsäure
Brenztraubensäure
Fumarsäure
Maleinsäure
Malonsäure
Äpfelsäure

Einstellungen der Datenaufnahme im MRM-Modus

Bei der Erstellung der MRM-Übergange kann die Selektivität durch die Angabe charakteristischer Produkt-Ionen für 3-Nitrophenylhydrazin-Derivate verbessert werden. Beachten Sie, dass einige organische Säuren eine von Ketonen abgeleitete Carbonylgruppe haben, sodass 3-Nitrophenylhydrazin-Derivate, die mit der Carbonsäure und der Carbonylgruppe reagierten, für den MRM-Übergang gesetzt werden.

Von der Probenvorbereitung über die Datenaufnahme bis hin zur Datenanalyse

Das benötigte Protokoll zur Probenvorbereitung, einschließlich der Derivatisierung, ist in dem Methodenpaket enthalten. Damit umfasst das Methodenpaket die vollständige Analyse kurzkettiger Fettsäuren von der Derivatisierung über die Datenaufnahme einschließlich optimierter MRM-Übergänge bis hin zur Auswertung der Daten.

Die Reaktion der Derivatisierung von 3-NPH findet unter milden Bedingungen statt. Als Kondensationsreagenz wird Carbodiimid eingesetzt. Ein Vorteil gegenüber der konventionellen Derivatisierung mittels 2-NPH, liegt in der Stabilität des 3-NPH Derivats nach Reaktionsablauf. Somit eignet sich die Methode zur Quantifizierung der untersuchten Verbindungen. Zusätzlich findet die Reaktion in wässriger Lösung statt, wodurch eine Austrocknung oder ein Verdampfen der flüchtigen Komponenten vermieden wird und dementsprechend kein Probenverlust entsteht.

Derivatization Reaction with 3-nitrophenylhydrazine (3-NPH)

 
 
 

Im folgenden Beispiel ist eine Analyse mit dem Shimadzu LCMS-8060 einer Standard-Lösung aus kurzkettigen Fettsäuren und organische Säuren gezeigt. Das hier dargestellte MRM-Chromatogramm wurde nach der Derivatisierung der kurzkettigen Fettsäuren und organische Säuren mit 3-NHP aufgenommen und zeigt die chromatographische Trennung von Komponenten wie Buttersäure, Isobuttersäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Citronensäure und Isocitronensäure. Fazit: Das Methodenpaket ermöglicht die simultane Analyse von sowohl kurzkettigen Fettsäuren (C2 bis C5) und von organischen Säuren, die in dem zentralen Metabolismus eine entscheidende Rolle spielen.

chromatogram of short-chain fatty acids
 

Anmerkungen und Vorsichtsmaßnahmen

LabSolutions LCMS Ver. 5.99SP2 oder höher ist erforderlich.

 

LabSolutions ist eine Marke der Shimadzu Corporation.

 
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