LC-MS/MSによる低分子質量有機酸の細胞およびミトコンドリアの測定

細胞およびミトコンドリア抽出物における低分子質量有機酸（LMMOA）を測定するための選択的かつ敏感な方法が示されています。分析方法は、逆位相液体クロマトグラフィーと、悪意、コハシク、形成、およびクエン酸などのLMMOAのタンデム質量分析（LC-MS/MS）による検出による分離で構成されています。これらの酸は、トリカルボン酸サイクル（TCA）の細胞中間体の1つであるため、その定量化は、生理学的および病理学的条件下で細胞で発生する異化および同化プロセスに関する重要な情報を提供できます。分析方法は、線形性、検出および定量化の制限、回復と精度の観点から完全に検証されました。悪意、コハク酸、フマル酸の検出限界（LOD）は1〜10nmの範囲でしたが、20nmはクエン酸について得られました。細胞およびミトコンドリア抽出物の分析的回復が88〜105％（CV％≤7.1）で見つかり、マトリックス効果は108％未満と推定されました。TCAサイクル代謝産物の定量化に適用されるLC-MS/MSメソッドは、細胞とミトコンドリアの4つの酸の異なる分布を明らかにし、TCAサイクルと酸化的リン酸化機能障害に関連する代謝変化の監視に使用できます。

A selective and sensitive method for the determination of low molecular mass organic acids (LMMOAs) in cell and mitochondrial extracts is presented. The analytical method consists in the separation by reversed phase liquid chromatography and detection with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) of the LMMOAs like malic, succinic, formic and citric acids. These acids are among the cellular intermediates of the tricarboxylic acid cycle (TCA), thus their quantitation can provide essential information about the catabolic and anabolic processes occurring in cells under physiological and pathological conditions. The analytical method was fully validated in terms of linearity, detection and quantification limits, recovery and precision. Detection limits (LOD) for malic, succinic and fumaric acids were in the range of 1-10nM, while 20nM was obtained for citric acid. Analytical recovery in cell and mitochondrial extracts was found between 88 and 105% (CV% ≤7.1) and matrix effect was estimated to be less than 108%. The LC-MS/MS method applied to the quantification of TCA cycle metabolites revealed a different distribution of the four acids in cells and mitochondria, and it could be used to monitoring metabolic alterations associated with TCA cycle and oxidative phosphorylation dysfunctions.