Technologies du vivant - Life Technologies

Profiling of anionics metabolites using CE-qTOF-MS with bare fused silica capillaries

Meyrat, Cindy

Mémoire de diplôme HES : HES-SO Valais, 2008.

Objective: Metabolomics approaches have become an important strategy to gain insight into various aspects of metabolism. However, the comprehensive coverage of all cellular metabolites presents formidable challenges because of the immense range of structures and chemical properties. Capillary electrophoresis coupled to mass spectrometry is considered a promising technique for the profiling of... Mehr

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    Résumé
    Objectif: L’approche metabolomics est devenue une stratégie importante afin de progresser dans la compréhension des divers aspects du métabolisme. Toutefois, la connaissance globale de l’ensemble des métabolites cellulaires représente un redoutable défi de part l’immense éventail de structures et de propriétés chimiques que possèdent ces composés. Le couplage de l’électrophorèse capillaire à la spectrométrie de masse est considéré comme étant une technique prometteuse pour le profil de métabolites polaires et ioniques ; composés qui jouent un rôle important dans de nombreux processus métaboliques. De part le fait que le couplage de l’EC et du MS supprime la présence d’une vial de sortie, contrairement à l’EC classique, la séparation des métabolites anioniques se révèle ambitieuse. En effet, le EOF agit dans le sens opposé à celui de la mobilité electrophorétique des anions. L’emploi de capillaires dont les parois sont chargées positivement a été suggéré, mais cette approche souffre du coût très élevé des capillaires ainsi que de la courte durée d’utilisation de ceux-ci. Résultats: Le travail présenté ici propose l’approche d’un profil métabolique par électrophorèse capillaire couplé à la spectrométrie de masse afin d’analyser des métabolites anioniques tels que acides organiques, sucres phosphates et dérivés de coenzyme A. Ceci en employant un capillaire en silice vierge, très bon marché et en profitant du EOF en direction de la cathode. Ce travail est le premier à présenter la séparation de sept dérivés de coenzyme A par EC-MS.
    Summary
    Objective: Metabolomics approaches have become an important strategy to gain insight into various aspects of metabolism. However, the comprehensive coverage of all cellular metabolites presents formidable challenges because of the immense range of structures and chemical properties. Capillary electrophoresis coupled to mass spectrometry is considered a promising technique for the profiling of polar and ionic metabolites, which play important roles in numerous metabolic processes. Because the coupling of CE and MS eliminates the outlet vial, contrary to regular CE, the separation of anionic metabolites is challenging. The EOF acts in the opposite direction compared to the electrophoretic mobility of anions. The use of capillaries with positively charged surfaces has been suggested, but this approach suffers from high capillary prices and short capillary lifetimes. Results: The present work introduces a metabolic profiling approach using capillary electrophoresis coupled to mass spectrometry to analyze anionic metabolites such as organic acids, sugar phosphates and coenzyme A derivatives, using an inexpensive bare fused silica capillary, by taking advantage of the EOF velocity towards the cathode. This paper is the first to report the separation of seven coenzyme A derivatives by CE-MS.