La Universidad de Neuchâtel selecciona el SYNAPT™ XS para permitir futuros descubrimientos en metabolómica vegetal

Personal de Waters

Tiempo de lectura: 6 minutos

Tras un exhaustivo proceso de evaluación, la Universidad de Neuchâtel (Suiza) ha tomado recientemente la decisión de incorporar el nuevo SYNAPT XS a su cartera de instrumentos de espectrometría de masas.

El Dr. Gaétan Glauser, científico principal de las instalaciones de la Plataforma de Química Analítica de Neuchâtel (NPAC), está especializado en química analítica de plantas y metabolómica. El Dr. Glauser y sus colegas encontraron el SYNAPT XS's versatilidad y alto rendimiento para ser un complemento perfecto para el trabajo continuo de las instalaciones en su investigación.

Nos pusimos al día con el Dr. Glauser para saber más sobre los retos actuales de su laboratorio y sus objetivos para el futuro, y cómo la inversión en un espectrómetro de masas de alta resolución contribuirá a su éxito.

¿En qué áreas se centran las instalaciones del CNAE para la investigación?

Las instalaciones del NPAC son una plataforma para facilitar la colaboración con otros institutos académicos, tanto de la propia Universidad como de grupos externos, de modo que podamos proporcionar recursos para las investigaciones que necesiten nuestros conocimientos e instrumentos.

En la Unidad de Espectrometría de Masas y Metabolómica, desarrollamos métodos principalmente para aplicaciones biológicas, específicamente el análisis dirigido y no dirigido de pequeñas moléculas presentes en diversas matrices biológicas. También proporcionamos asistencia para la preparación de muestras y la interpretación de los datos.

El trabajo se centra sobre todo en la biología vegetal. También examinamos muestras de animales y realizamos algunos análisis medioambientales, por ejemplo de pesticidas, con nuestros sistemas.

¿Qué sistemas de Waters utiliza actualmente en el laboratorio para obtener sus conocimientos?

Hemos invertido previamente en varios sistemas LC-MS de Waters y otros proveedores, y ahora completamos el 80-90% de nuestros análisis con LC-MS o LC-MS/MS. Nuestras instalaciones albergan los siguientes instrumentos:

Nuestro actual espectrómetro de masas de alta resolución, el SYNAPT G2, será sustituido en breve por el SYNAPT XS de Waters.

¿Cuáles son sus mayores retos analíticos?

La cobertura e identificación a gran escala de los compuestos biológicamente activos es un gran reto al que nosotros, y otros grupos, debemos enfrentarnos al tratar con matrices complejas. Estamos haciendo progresos significativos con la metabolómica, pero todavía estamos lejos de una identificación completa y fiable de todos los metabolitos. Prevemos que las nuevas técnicas relacionadas con la espectrometría de masas y el procesamiento de datos nos permitirán acercarnos a este objetivo.

¿Cómo abordó la evaluación y selección de nuevos instrumentos?

Buscábamos añadir selectividad y sensibilidad a nuestro flujo de trabajo de EM no dirigida y determinamos que la movilidad iónica podría ser una de las tecnologías que podrían aportar mejoras en estos aspectos. Obtuvimos una subvención de la Fundación Nacional Suiza para la Ciencia y, a continuación, dedicamos mucho tiempo a probar cuidadosamente instrumentos de distintos proveedores, tratando de examinar todas las características que podían ser fundamentales para nuestras aplicaciones. Cuando se iniciaron las conversaciones con Waters, una evaluación de Vion™ nos dio buenas pruebas de que la movilidad de los iones era un elemento clave para la limpieza de los espectros de masas, pero esto también mostró que el instrumento tenía menos sensibilidad de la que necesitábamos

Tras la presentación por parte de Waters del SELECT SERIES™ Cyclic IMS y del SYNAPT XS, nos dispusimos a evaluar ambos instrumentos. En primer lugar, para el Cyclic IMS viajamos a Manchester para asistir a la demostración, pero pronto identificamos que la plataforma era más compleja de lo que necesitábamos para nuestras aplicaciones.

Waters nos propuso que evaluáramos el SYNAPT XS, un sistema HRMS habilitado para IMS con un funcionamiento más rutinario que el Cyclic IMS, pero con más poder de resolución, sensibilidad y flexibilidad que el Vion. Así pues, volvimos a analizar la muestra que ya habíamos investigado en el Vion y en el Cyclic IMS utilizando parámetros genéricos. Tras dos demostraciones, Waters tomó las mismas muestras, las analizó de nuevo y nos envió los resultados. Julien Bourquin, un químico de aplicaciones senior de Waters, visitó entonces nuestro laboratorio in situ y diseccionamos juntos los datos.

A partir de las diversas demostraciones que realizamos, creo que tuve una muy buena visión de las capacidades de los diferentes sistemas que Waters y otros proveedores proponían y quedó claro que el SYNAPT XS era la mejor opción para nosotros.

¿Por qué decidió asociarse con Waters?

Aparte de los resultados de la demostración, que fueron clave en nuestro proceso de decisión, nuestra cartera de instrumentos ya incluía varios instrumentos de Waters, incluido el SYNAPT G2. Esto nos benefició porque ya estábamos familiarizados con la tecnología y los flujos de trabajo de SYNAPT, por lo que el paso a SYNAPT XS no debería ser demasiado difícil.

Este fue sin duda un factor que nos llevó a elegir el SYNAPT XS, ya que conocemos muy bien a la gente de Waters y los instrumentos, y hasta ahora no nos ha decepcionado su rendimiento.

¿Qué tiene el SYNAPT XS que le hizo destacar en comparación con los instrumentos de otros proveedores que estaba evaluando?

En términos de metabolómica, pensamos que el SYNAPT XS era el instrumento más versátil y que nos permitiría hacer la mayoría de las cosas que queríamos hacer.

Todos los instrumentos que evaluamos, incluido el SYNAPT XS, tenían algunas ventajas y desventajas y ninguno era perfecto. Algunos eran ligeramente más sensibles, otros más estables, pero el SYNAPT XS era el que mejor se adaptaba a nuestras aplicaciones. Creo que siempre es importante mencionarlo, porque para otros requisitos, otro sistema puede ser más adecuado.

¿Cómo cree que la inversión en espectrometría de masas de alta resolución le ayudará a afrontar sus retos actuales y a alcanzar sus objetivos?

El cuello de botella de cualquier experimento metabolómico es básicamente la identificación de los marcadores interesantes. En la metabolómica de plantas, esto se complica aún más por el hecho de que hay muchas especies diferentes que contienen muchos metabolitos específicos. De hecho, estimamos que todo el reino vegetal puede contener cientos de miles de moléculas, la mayoría aún desconocidas.

Hemos elegido el SYNAPT XS para que nos ayude a adentrarnos un poco más en este proceso de identificación, y el objetivo será realizar análisis UHPLC-IMS-HRMS, y procesar estos datos con software de terceros para generar redes moleculares. Esperamos que esto nos ayude a identificar mejor los compuestos que buscamos, porque a menudo nos encontramos con el problema de que tenemos marcadores interesantes que discriminan diferentes tratamientos, situaciones y estados de las plantas, pero es muy difícil dar el paso a la identificación completa.

¿Hay algún comentario constructivo que quiera compartir?

Lo que empecé a notar es que con los nuevos sistemas, mucho más sensibles, como el SYNAPT XS, se llega a ser tan sensible que en algunos puntos hay demasiados iones que entran en el detector. Esto puede provocar efectos de saturación y desplazamientos de masa. También observamos este problema en otros instrumentos que evaluamos, pero no en nuestro viejo SYNAPT G2, que es mucho menos sensible que los instrumentos más recientes.

Parece que no hay manera de evitar totalmente este problema; a veces se obtienen picos tan grandes que se empieza a saturar.

Sin embargo, podemos corregir esto con las soluciones de software de Waters, por lo que no deberíamos sufrir demasiado este problema. También podemos estudiar la posibilidad de adaptar directamente la concentración de las muestras con las que trabajamos para minimizar estos efectos de saturación.

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