Ikhtisar

Metabolomik GC-MS memadukan kromatografi gas dengan spektrometri massa untuk analisis metabolit volatil dan semi-volatil. Karena sebagian besar metabolit tidak mudah menguap pada suhu yang kompatibel dengan GC, derivatisasi kimia diperlukan, biasanya proses metoksimasi dua langkah yang diikuti dengan sililasi, untuk mengubah gugus fungsi polar menjadi turunan yang mudah menguap dan stabil secara termal. GC-MS menawarkan beberapa keuntungan untuk metabolomik: waktu retensi yang sangat dapat direproduksi, pola fragmentasi yang terkarakterisasi dengan baik, dan perpustakaan spektral komersial dan publik yang luas (seperti NIST dan Golm Metabolome Database) yang memfasilitasi identifikasi metabolit.

Metode

Derivatisasi berlangsung dalam dua langkah. Metoksimasi dengan metoksiamin hidroklorida melindungi gugus karbonil dan mengurangi jumlah bentuk tautomer. Sililasi dengan N-metil-N-(trimetilsilil)trifluoroasetamida (MSTFA) menggantikan hidrogen aktif pada gugus hidroksil, amina, dan karboksil dengan gugus trimetilsilil, sehingga meningkatkan volatilitas. Pemisahan dilakukan pada kolom kapiler silika leburan dengan fase diam non-polar, menggunakan gradien suhu terprogram untuk mengelusi metabolit pada rentang volatilitas yang luas. Ionisasi elektron pada 70 eV menghasilkan spektrum fragmentasi yang sangat dapat direproduksi dan dapat dicari berdasarkan pustaka referensi. Algoritme Dekonvolusi seperti AMDIS menyelesaikan senyawa ko-eluting dengan mengekstraksi spektrum komponen murni dari kromatogram ion total.

Aplikasi

Metabolomik GC-MS adalah platform matang yang digunakan secara luas dalam metabolomik tanaman, metabolomik mikroba, dan diagnostik klinis untuk kesalahan metabolisme bawaan. Ini adalah metode pilihan untuk pembuatan profil asam organik dalam urin dan untuk menganalisis zat antara metabolisme karbon pusat. Teknik ini melengkapi teori kromatografi gas dengan deteksi spektrometri massa. Teknik persiapan sampel yang cermat sangat penting untuk derivatisasi yang dapat direproduksi dan kuantifikasi yang akurat.