Phân tích amino acid bằng LC/MS – (R)-BiAC từ Fujifilm Wako

Trong nghiên cứu sinh học và y học hiện đại, việc phân tích chính xác D-amino acid ngày càng trở nên quan trọng, và trở thành nhu cầu thiết yếu bởi chúng liên quan đến chức năng sinh lý đặc biệt, từ dẫn truyền thần kinh đến bệnh lý. Tuy nhiên, do nồng độ rất thấp và cấu trúc gần giống với L-amino acid, việc định lượng riêng biệt D-amino acid gặp nhiều thách thức đối với 1 số kỹ thuật. 

Một trong những giải pháp nổi bật, được ứng dụng hiện nay nhằm xử lý vấn đề đó chính là sử dụng phương pháp LC/MS kết hợp thuốc thử đối quang (R)-BiAC từ Fujifilm Wako. Phương pháp này không chỉ giúp tách chính xác D- và L-amino acid mà còn đạt độ nhạy cao, dễ dàng ứng dụng trong các mẫu sinh học, thực phẩm và vi sinh vật. 

Bài viết sau sẽ giúp bạn hiểu rõ nguyên lý, ưu điểm và ứng dụng thực tế của phân tích amino acid đối quang bằng LC/MS với (R)-BiAC Wako.

>>Bài viết được phân tích tổng hợp lại từ tài liệu của hãng Wako: xem TẠI ĐÂY

1. Tổng quan về amino acid

Amino acid còn được gọi là axit amin là thành phần cơ bản của protein và có vai trò quan trọng như: dẫn truyền thần kinh, miễn dịch, điều hòa nội tiết... Ngoại trừ glycine, hầu hết amino acid tồn tại ở hai dạng đối quang là D- và L-. Trong đó:

• L-amino acid là dạng phổ biến, cấu tạo nên protein trong sinh vật sống.
• D-amino acid hiếm hơn nhưng lại có vai trò đặc biệt, ví dụ:
  • D-serine: liên quan đến học tập và trí nhớ.
  • D-aspartic acid: điều hòa tổng hợp hormone.
  • D-alanine, D-glutamic acid: tham gia cấu trúc peptidoglycan của vi khuẩn.

Một số thực phẩm lên men như rượu, giấm, sữa chua chứa hàm lượng cao D-amino acid. Đặc biệt, nồng độ D-amino acid trong huyết tương thay đổi ở bệnh nhân suy thận mạn hoặc suy giảm nhận thức nhẹ.

Dòng hóa chất nổi bật bán chạy của Wako, phân phối tại ICG

• Hexamethylenetetramine
• Sodium Hydroxide (NaOH) Wako
• Sodium Chloride - NaCl , Wako

2. Thách thức, khó khăn trong phân tích D-amino acid

So với L-amino acid, nồng độ D-amino acid trong sinh vật rất thấp, gây khó khăn trong việc phát hiện ra và định lượng nó chính xác. Trong khi đó nhiều phương pháp phân tích hiện tại vẫn chưa đạt độ nhạy, tối ưu và chọn lọc hoặc tách được hai dạng D/L rõ ràng, đặc biệt khi làm việc với mẫu sinh học hoặc thực phẩm phức tạp.

Do đó, trong sự yêu cầu ngày càng cao như hiện nay, việc phát triển các phương pháp tối ưu, nhận dạng, phân tích D-amino acid có độ chính xác, nhạy cao là cực kỳ cần thiết.

Vậy khoa học thế giới đã có những phhương pháp nào giúp quá trình này trở nên dễ tiếp cận hơn?

3. Phương pháp tách D- và L-amino acid

Phương pháp trực tiếp:

• Sử dụng cột sắc ký đối quang (chiral column) để tách D- và L-amino acid.
• Phát hiện bằng detector huỳnh quang hoặc khối phổ (MS).

Ví dụ: phương pháp 2D-HPLC dùng NBD-F làm thuốc thử tạo huỳnh quang.

Phương pháp gián tiếp:

• Gắn nhóm phân tử bất đối xứng vào amino acid → tạo diastereomer.
• Sau đó tách bằng cột pha đảo (reverse phase column) → đo bằng huỳnh quang hoặc MS.

Thường dùng thuốc thử OPA kết hợp chiral thiol.

Tuy nhiên, để tăng tính kỵ nước giúp amino acid bám trụ tốt hơn trong cột pha đảo, quá trình dẫn xuất (derivatization) là bắt buộc. Điều này cũng tăng độ nhạy và độ chọn lọc khi phân tích.

4. Ứng dụng LC/MS trong phân tích amino acid

Ứng dụng LC/MS ngày càng trở nên phổ biến và công cụ, thiết bị không thể thiếu trong nghiên cứu phát triển, của hầu hết phòng thí nghiệm lớn nhỏ ở nước ta, đồng thời chúng kết hợp với các thuốc thử quang, giúp quá trình phân tích nhanh chóng, tối ưu, và chúng được dùng nhiều trong phân tích Amino Acid bởi vì:

• Độ nhạy cao, phân tích nhanh.
• Có thể tách và định lượng hàng chục amino acid chỉ trong vài phút.

Ví dụ điển hình: phương pháp dùng thuốc thử APDSTAG® của Fujifilm Wako cho phép phân tích 38 amino acid trong 8 phút.

Kết hợp với thiết bị "UF-Amino Station" của Shimadzu giúp tự động hóa quá trình dẫn xuất.

Tuy nhiên, cần chú ý hiệu ứng nền (matrix effect) làm giảm hoặc tăng tín hiệu MS. Do đó, việc sử dụng nội chuẩn đồng vị ổn định (stable isotope) là cần thiết để định lượng chính xác.

5. Phân tích amino acid đối quang bằng phương pháp (R)-BiAC

Giải pháp mới hiệu quả từ Fujifilm Wako

(R)-BiAC là một thuốc thử dẫn xuất đối quang mới, thiết kế đặc biệt để phản ứng chọn lọc với nhóm amino, tạo thành các diastereomer có thể tách rõ D- và L-amino acid bằng cột sắc ký pha đảo và phát hiện nhạy bằng MS, là 1 dòng thuốc thử ứng dụng cùng LC/MS trong quá trình phân tích Amino Axit với

Ưu điểm nổi bật:

• Phân tích đồng thời 19 cặp D/L-amino acid trong 19 phút.
• Độ nhạy cực cao, phát hiện ở mức attomol/injection.
• Trong mẫu thật chứa nhiều L-amino acid, thuốc thử (R)-BiAC vẫn đảm bảo tách và nhận diện rõ D-amino acid nhờ vào thứ tự rửa giải: D elute trước L.
• Phù hợp với đa dạng mẫu: huyết tương, nước tiểu, mô, tế bào, thực phẩm (như sữa chua, đồ uống lên men).

Ví dụ minh họa bằng sắc ký đồ

Hiển thị cách D và L-amino acid phản ứng với thuốc thử (R)-BiAC và kết quả tách được bằng MS.

Sắc ký đồ phân tích D/L-amino acid trong một đồ uống chứa acid lactic cho thấy rõ sự hiện diện của D-alanine, D-glutamic acid, D-aspartic acid.

Phương pháp (R)-BiAC từ Fujifilm Wako mở ra một hướng đi mới cho nghiên cứu D-amino acid, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về tính chọn lọc, độ nhạy cao, dễ sử dụng và áp dụng rộng rãi.

Trong khi nhiều phương pháp chỉ phù hợp với mẫu chuẩn hoặc yêu cầu quy trình phức tạp, thì (R)-BiAC kết hợp LC/MS lại cho phép bất kỳ phòng lab nào có thiết bị LC/MS cũng có thể triển khai một cách hiệu quả và chính xác.

Nếu bạn đang phân vân về ứng dụng, hoặc cần tư vấn thêm hãy liên hệ nhanh đội ngũ kỹ sư được đào tạo từ hãng:

CÔNG TY CỔ PHẦN KHOA HỌC VÀ ĐỔI MỚI CÔNG NGHỆ ICG

• Địa chỉ: Tầng 14, Tòa Nhà HM Town, 412 Nguyễn Thị Minh Khai, Phường 05, Quận 3, TP Hồ Chí Minh, Việt Nam
• Hotline: 0865 958 468