使用五氟苯丙基 (Pentafluorophenylpropyl, PFPP) 管柱 同步分析 97 種主要代謝物
產生能量對於每個生物體都是不可或缺的，細胞層級的能量製造，發生在各種代謝程序中，包括醣解系統和檸檬酸 (TCA) 循環。在研究生命系統的代謝機轉時，確定每種代謝物的含量十分重要，不過，許多主要代謝物屬於親水性，無法以逆相層析法進行分析。這類親水性化合物有時可採用離子對層析法，但不適合 LCMS 分析，因為離子對使用的試劑，會嚴重增加背景訊號，降低靈敏度。
現在已有一種創新方法，使用五氟苯丙基 (PFPP) 管柱克服這些限制。下表的數據來自以 PFPP 管柱同步分析 97 種主要代謝物，例如胺基酸、有機酸、核苷酸、核苷、輔酶，管柱使用五氟苯丙基官能化的顆粒。此方法不僅可達到疏水性交互作用，也能保留親水性化合物，成功分析初級代謝物。
樣品為組織萃取物。HPLC 及 MS 實驗條件包括使用 LC/MS/MS 初級代謝物方法套組第 2 版，以及具有 5 msec 停留時間及 15 msec 極性切換率之Shimadzu LCMS-8040 三重四極桿超快速質譜儀 (UFMS) 分析。
■ 化合物列表 (顏色圖例; TCA： ■ 甲基化及轉硫作用： ■ 尿素： ■)
從小鼠切下肝臟及心臟組織，立即以液態氮冷凍，之後將每個冷凍樣品稱重，並在含有內標準品的甲醇 (methanol) 中均質化。均質之後以甲醇–氯仿 (methanol-chloroform) 萃取。
收集親水性代謝物，將萃取物濃縮。製備完成後，將 3 µL 稀釋後樣品注入 LCMS-8040。圖 1 為肝臟及心臟組織萃取物中的代謝物 MRM 疊合層析圖。在每種萃取物測得超過 80 種代謝物，圖中標示出每個組織的主要峰及特定代謝物。
"Fig. 1: MRM chromatograms for 97 primary metabolites, Upper: Liver, Lower: Heart 圖 1：97 種初級代謝物 MRM 層析圖，上圖：肝臟，下圖：心臟"
圖 2 以肝臟和心臟組織樣品的 TCA 循環中有機酸面積比為例，說明代謝路徑中的代謝物比較結果。每項比率依內標準品 (三重複 2-Morpholinoethanesulfonic acid) 的面積計算得出。PFPP 管柱對於分離胺基酸及有機酸特別有效，確認了兩種不同組織中，TCA 循環的有機酸相對比率存在差異。
圖 2：肝臟及心臟組織 TCA 循環的有機酸面積比較
樣品由日本慶應義塾大學醫學院 Suematsu 博士提供
LCMS-8040
LCMS-8040 的設計大幅提高了靈敏度，同時維持 LCMS-8030 的高速分析效能，達到超高速的 MRM 轉換速度，每秒 555 MRM (1 msec dwell time 及 1 msec pause time)。