Integrating Accelerated Droplet Chemistry with LC-MS for High Throughput Quantitative Analysis

将加速液滴化学与 LC-MS 相结合进行高通量定量分析

基本信息

  • 批准号:
    10607125
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 30.57万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-01-01 至 2026-12-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Project Summary/Abstract There is an increasing need to improve the characterization of lipids and saccharides for clinical and biomedical research purposes. NMR is the method of choice for obtaining detailed structural information about saccharides. However, NMR typically requires milligram (micromole) quantities of analyte; this often exceeds biologically relevant levels. For lipids, mass spectrometry (MS) provides an efficient avenue for rapid profiling, but quantitative analysis is challenged by difficulty in isolating species of interest due to wide structural diversity. A new MS approach is proposed that fundamentally addresses challenges in quantitative and qualitative MS by utilizing online accelerated droplet chemistry. Since ion suppression effects in electrospray ionization (ESI) MS occur during droplet formation, our method is designed to tackle this intellectual challenge exactly at the point of droplet formation – not before by adding reagents in solution, and not after by performing gas-phase reactions. This strategy simplifies instrumentation requirements and allows effective coupling to liquid chromatography (LC). Selected droplet-based reactions improve signal-to-noise ratios to enable femtomole sensitivity using <1 µL sample volume. Gas-phase ion intensities generated by our platform reflect the corresponding analyte concentration in solution. Importantly, selected droplet-based reactions allow isomers of lipids and saccharides to be differentiated. We propose to couple online droplet reactions with LC to enable high throughput quantification of lipids and saccharides in complex mixtures. The specific research aims are: Aim 1: To develop a functional contained-electrospray platform for coupling accelerated droplet chemistry on LC-MS for saccharide analysis. A novel contained-ESI source is proposed to couple droplet chemistry with LC-MS. Our method will enable LC mobile phase and ESI spray solvent to be independently optimized. This orthogonal feature is expected to allow effective separation of isomeric saccharides (linkage, anomeric, and position isomers). Selected droplet reactions will improve detectability of saccharides and provide a second layer of identification for isomers that co-elute. The LC-contained-ESI-MS/MS platform will be validated via high throughput combinatorial studies. Aim 2: To develop a plasma-droplet fusing contained-electrospray source for coupling LC-MS for lipid analysis. We propose to include etched silica capillaries on our LC-contained-ESI-MS/MS platform for accurate quantification of all types of lipids, including triglycerides. The device is expected to enable instantaneous determination of degree of unsaturation, C=C bond position, and bond orientation (cis/trans). The tandem development of quantitative analytical methods for lipids and saccharides will result in concomitant creation of versatile platforms for applications in diseases diagnosis and high throughput analysis of rare sugars to effectively guide synthetic method development. The proposed strategy will also be valuable in biomedical research using existing instruments without modification.
项目总结/摘要 越来越需要改善脂质和脂质体的表征,以用于临床和生物学研究。 生物医学研究目的。核磁共振是获得详细结构信息的首选方法, - 是的然而,NMR通常需要毫克(微摩尔)量的分析物;这通常超过 生物相关水平。对于脂质,质谱法(MS)提供了快速分析的有效途径, 但是定量分析受到由于广泛的结构多样性而难以分离感兴趣的物种的挑战。 提出了一种新的MS方法,从根本上解决了定量和定性MS的挑战 通过利用在线加速液滴化学。由于电喷雾离子化中的离子抑制效应, MS发生在液滴形成过程中,我们的方法旨在解决这一智力挑战, 液滴形成点-不是在溶液中加入试剂之前,也不是在进行气相反应之后 反应.该策略简化了仪器要求,并允许有效耦合到液体 色谱法(LC)。选定的基于液滴的反应提高信噪比, 使用<1微升样品体积的灵敏度。我们的平台产生的气相离子强度反映了 溶液中相应的分析物浓度。重要的是,所选择的基于液滴的反应允许以下异构体: 脂肪和脂肪酸的区别。我们建议将在线液滴反应与LC耦合,以实现高的 复杂混合物中脂质和甘油三酯的通量定量。具体的研究目标是: 目的1:研制一种功能化的包容式电喷雾加速液滴耦合平台 用于糖分析的LC-MS化学。提出了一种新型的包容式电喷雾离子源 我们的方法将使LC移动的相和ESI喷雾溶剂能够独立地 优化预期这种正交特征允许异构体的有效分离(键合, 异头异构体和位置异构体)。选定的液滴反应将提高微滴的可检测性, 第二层鉴别共异构体。将对LC-ESI-MS/MS平台进行验证 通过高通量组合研究。 目的2:研制等离子体-液滴熔融包容式电喷雾源,用于液相色谱-质谱联用, 脂质分析我们建议在我们的LC-ESI-MS/MS平台上包括蚀刻的二氧化硅毛细管, 准确定量所有类型的脂质,包括甘油三酯。该设备预计将使 不饱和度、C=C键位置和键取向(顺式/反式)的瞬时测定。 脂质和甘油三酯定量分析方法的串联发展将导致 同时创建用于疾病诊断和高通量分析的多功能平台 以有效指导合成方法的发展。拟议的战略也将是宝贵的, 使用现有仪器进行生物医学研究,无需修改。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Abraham Badu-Tawiah其他文献

Abraham Badu-Tawiah的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Abraham Badu-Tawiah', 18)}}的其他基金

Multiplexed Paper-Based Blood Test for Early-Stage Colorectal Cancer Screening
用于早期结直肠癌筛查的多重纸质血液检测
  • 批准号:
    10578142
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 30.57万
  • 项目类别:
Malaria Management through an On-demand Diagnostic Approach using Novel Ionic Probes
使用新型离子探针通过按需诊断方法进行疟疾管理
  • 批准号:
    10159195
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 30.57万
  • 项目类别:
Malaria Management through an On-demand Diagnostic Approach using Novel Ionic Probes
使用新型离子探针通过按需诊断方法进行疟疾管理
  • 批准号:
    10399621
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 30.57万
  • 项目类别:
Malaria Management through an On-demand Diagnostic Approach using Novel Ionic Probes
使用新型离子探针通过按需诊断方法进行疟疾管理
  • 批准号:
    9926216
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 30.57万
  • 项目类别:
Malaria Management through an On-demand Diagnostic Approach using Novel Ionic Probes
使用新型离子探针通过按需诊断方法进行疟疾管理
  • 批准号:
    10615736
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 30.57万
  • 项目类别:

相似国自然基金

具有抗癌活性的天然产物金霉酸(Aureolic acids)全合成与选择性构建2-脱氧糖苷键
  • 批准号:
    22007039
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
海洋放线菌来源聚酮类化合物Pteridic acids生物合成机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
手性Lewis Acids催化的分子内串联1,5-氢迁移/环合反应及其在构建结构多样性手性含氮杂环化合物中的应用
  • 批准号:
    21372217
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    80.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
对空气稳定的新型的有机金属Lewis Acids催化剂制备、表征与应用研究
  • 批准号:
    21172061
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
钛及含钛Lewis acids促臭氧/过氧化氢体系氧化性能的广普性、高效性及其机制
  • 批准号:
    21176225
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Zip Nucleic Acids引物对高度降解和低拷贝DNA检材的STR分型研究
  • 批准号:
    81072511
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    31.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
海洋天然产物Makaluvic acids 的全合成及其对南海鱼虱存活的影响
  • 批准号:
    30660215
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

Lipid nanoparticle-mediated Inhalation delivery of anti-viral nucleic acids
脂质纳米颗粒介导的抗病毒核酸的吸入递送
  • 批准号:
    502577
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30.57万
  • 项目类别:
CAREER: Highly Rapid and Sensitive Nanomechanoelectrical Detection of Nucleic Acids
职业:高度快速、灵敏的核酸纳米机电检测
  • 批准号:
    2338857
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30.57万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Double Incorporation of Non-Canonical Amino Acids in an Animal and its Application for Precise and Independent Optical Control of Two Target Genes
动物体内非规范氨基酸的双重掺入及其在两个靶基因精确独立光学控制中的应用
  • 批准号:
    BB/Y006380/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30.57万
  • 项目类别:
    Research Grant
Quantifying L-amino acids in Ryugu to constrain the source of L-amino acids in life on Earth
量化 Ryugu 中的 L-氨基酸以限制地球生命中 L-氨基酸的来源
  • 批准号:
    24K17112
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Synthetic analogues based on metabolites of omega-3 fatty acids protect mitochondria in aging hearts
基于 omega-3 脂肪酸代谢物的合成类似物可保护衰老心脏中的线粒体
  • 批准号:
    477891
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30.57万
  • 项目类别:
    Operating Grants
Metabolomic profiles of responders and non-responders to an omega-3 fatty acids supplementation.
对 omega-3 脂肪酸补充剂有反应和无反应者的代谢组学特征。
  • 批准号:
    495594
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30.57万
  • 项目类别:
Molecular recognition and enantioselective reaction of amino acids
氨基酸的分子识别和对映选择性反应
  • 批准号:
    23K04668
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Integrated understanding and manipulation of hypoxic cellular functions by artificial nucleic acids with hypoxia-accumulating properties
具有缺氧累积特性的人工核酸对缺氧细胞功能的综合理解和操纵
  • 批准号:
    23H02086
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Basic research toward therapeutic strategies for stress-induced chronic pain with non-natural amino acids
非天然氨基酸治疗应激性慢性疼痛策略的基础研究
  • 批准号:
    23K06918
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Molecular mechanisms how arrestins that modulate localization of glucose transporters are phosphorylated in response to amino acids
调节葡萄糖转运蛋白定位的抑制蛋白如何响应氨基酸而被磷酸化的分子机制
  • 批准号:
    23K05758
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了