1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Журнал аналитической химии
  4. T. 78, № 11, 2023

Журнал аналитической химии, 2023, T. 78, № 11, стр. 1002-1013

Метаболическое профилирование карбоновых и аминокислот в биологических жидкостях пациентов с диагнозом эндометриоз методами жидкостной (ВЭЖХ-УФ) и газовой (ГХ-МС) хроматографии

Е. А. Бессонова a, *, А. Т. Арасланова a, А. И. Лазаретова a, И. Е. Говоров b, С. И. Ситкин b, Л. А. Карцова a

a Санкт-Петербургский государственный университет, Институт химии
198504 Санкт-Петербург, Университетский просп., 26, Петродворец, Россия

b Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова Минздрава России
197341 Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, 2, Россия

* E-mail: Lena_pol@inbox.ru

Поступила в редакцию 10.04.2023
После доработки 28.05.2023
Принята к публикации 28.05.2023

Аннотация

Предложены подходы к высокочувствительному определению низкомолекулярных жирных кислот методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС) и аминокислот методом ВЭЖХ с применением диодно-матричного детектора в образцах сыворотки крови больных с диагнозом эндометриоз. Найдены условия селективного определения 23 аминокислот методом обращенно-фазовой ВЭЖХ со спектрофотометрическим детектированием в виде производных с дансилхлоридом и выявлены основные факторы, влияющие на параметры их разделения (рН подвижной фазы, природа растворителя и буферного раствора, профиль градиентного режима). Показано, что традиционное ГХ-определение метаболитов в форме силильных производных не обеспечивает требуемой чувствительности: высокая летучесть производных уже на стадии пробоподготовки приводит к значительным потерям и, как следствие, к невоспроизводимым результатам. Оптимизированы условия определения органических кислот без дериватизации методом ГХ-МС на полярной неподвижной фазе. Предложена схема подготовки сыворотки крови к анализу (осаждение белков и очистка от липидов) и условия селективного разделения аналитов (температурный градиент 70−230°C). Разработанные подходы обеспечили получение характеристических профилей органических кислот в образцах сыворотки крови больных с эндометриозом и миомой матки (в качестве группы сравнения).

Ключевые слова: метаболомика, аминокислоты, высоко- и низкомолекулярные жирные кислоты, ОФ ВЭЖХ, ГХ-МС, эндометриоз.

Список литературы

  1. Giudice L.C. Clinical practice. Endometriosis // N. Engl. J. Med. 2010. V. 362. P. 2389. https://doi.org/10.1056/NEJMcp1000274

  2. Govorov I., Sitkin S., Pervunina T., Moskvin A., Baranenko D., Komlichenko E. Metabolomic biomarkers in gynecology: A treasure path or a false path? // Curr. Med. Chem. 2020. V. 27. № 22. P. 3611. https://doi.org/10.2174/0929867326666190104124245

  3. Kartsova L.A., Bessonova E.A., Deev V.A., Kolobova E.A. Current role of modern chromatography with mass spectrometry and nuclear magnetic resonance spectroscopy in the investigation of biomarkers of endometriosis // Crit. Rev. Anal. Chem. 2023. P. 1. (Epub ahead of print).https://doi.org/10.1080/10408347.2022.2156770

  4. Dutta M., Singh B., Joshi M. Metabolomics reveals perturbations in endometrium and serum of minimal and mild endometriosis // Sci. Rep. 2018. № 8. P. 6466. https://doi.org/10.1038/s41598-018-23954-7

  5. Dutta M., Josh M., Srivastava S., Lodh I., Chakravarty B., Chaudhury K. A metabonomics approach as a means for identification of potential biomarkers for early diagnosis of endometriosis // Mol. Biosyst. 2012. V. 8. P. 3281.https://doi.org/10.1039/c2mb25353d

  6. Jana S.K., Dutta M., Joshi M., Srivastava S., Chakravarty B., Chaudhury K. 1H NMR based targeted metabolite profiling for understanding the complex relationship connecting oxidative stress with endometriosis // BioMed Res. Int. 2013. Article 329058. https://doi.org/10.1155/2013/329058

  7. Vicente-Muñoz S., Morcillo I., Puchades-Carrasco L., Payá V., Pellicer A., Pineda-Lucena A. Nuclear magnetic resonance metabolomic profiling of urine provides a non-invasive alternative to the identification of biomarkers associated with endometriosis // Fertil. Steril. 2015. V. 104. № 5. P. 1202. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2015.07.1149

  8. Vicente-Muñoz S., Morcillo I., Puchades-Carrasco L., Payá V., Pellicer A., Pineda-Lucena A. Pathophysiologic processes have an impact on the plasma metabolomic signature of endometriosis patients // Fertil. Steril. 2016. V. 106. № 5. P. 1733.https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2016.09.014

  9. Li J., Guan L., Zhang H., Gao Y., Sun J., Gong X., Li D., Chen P., Liang X., Huang M. Endometrium metabolomic profiling reveals potential biomarkers for diagnosis of endometriosis at minimal-mild stages // Reprod. Biol. Endocrinol. 2018. V. 16. № 1. P. 42. https://doi.org/10.1186/s12958-018-0360-z

  10. Wang L.-L., Guo H.-H., Huang S., Feng C.-L., Han Y.-X., Jiang J.-D. Comprehensive evaluation of SCFA production in the intestinal bacteria regulated by berberine using gas-chromatography combined with polymerase chain reaction // J. Chromatogr. B. 2017. V. 1057. P. 70. https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2017.05.004

  11. Chadchan S.B., Popli P., Ambati C.R., Tycksen E., Han S.J., Bulun S.E., Putluri N., Biest S.W., Kommagani R. Gut microbiota–derived short-chain fatty acids protect against the progression of endometriosis // Life Science Alliance. 2021. V. 4. № 12. Article e202101224. https://doi.org/10.26508/lsa.202101224

  12. Zeng M., Cao H. Fast quantification of short chain fatty acids and ketone bodies by liquid chromatography-tandem mass spectrometry after facile derivatization coupled with liquid-liquid extraction // J. Chromatogr. B. 2018. V. 1083. P. 137.https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2018.02.040

  13. Mulat D.G., Feilberg A. GC/MS method for determining carbon isotope enrichment and concentration of underivatized short-chain fatty acids by direct aqueous solution injection of biogas digester samples // Talanta. 2015. V. 143. P. 56. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2015.04.065

  14. Amer B., Nebel C., Bertram H.C., Mortensen G., Dalsgaard T.K. Direct derivatization vs. aqueous extraction methods of fecal free fatty acids for GC–MS analysis // Lipids. 2015. V. 50. P. 681. https://doi.org/10.1007/s11745-015-4029-5

  15. Zhang H., Wang Z., Liu O. Development and validation of a GC–FID method for quantitative analysis of oleic acid and related fatty acids // J. Pharm. Anal. 2015. V. 5. № 4. P. 223. https://doi.org/10.1016/j.jpha.2015.01.005

  16. Douny C., Dufourny S., Brose F., Verachtert P., Rondia P., Lebrun S., Scippo M.-L. Development of an analytical method to detect short-chain fatty acids by SPME-GC–MS in samples coming from an in vitro gastrointestinal model // J. Chromatogr. B. 2019. V. 1124. P. 188.https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2019.06.01

  17. Gao H., Yu X., Sun R., Yang N., He J., Tao M., Wang G. Quantitative GC–MS assay of citric acid from humans and db/db mice blood serum to assist the diagnosis of diabetic nephropathy // J. Chromatogr. B. 2018. V. 1077–1078. P. 28https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2017.12.021

  18. Lu X., Fang M., Dai Y., Yang Y., Fan A., Xu J., Li N. Quantification of triacontanol and its PEGylated prodrug in rat plasma by GC–MS/MS: Application to a pre-clinical pharmacokinetic study // J. Chromatogr. B. 2018. V. 1089. P. 8.https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2018.04.037

  19. Rıos-Covian D., Ruas-Madiedo P., Margolles A., Gueimonde M., de Los Reyes-Gavilan C.G., Salazar N. Intestinal short chain fatty acids and their link with diet and human health // Front. Microbiol. 2016. V. 7. P. 185. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00185

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Журнал аналитической химии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал