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  • Gas Chromatography-Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometry-Based Determination of Isotopologue and Tandem Mass Isotopomer Fractions of Primary Metabolites for (13)C-Metabolic Flux Analysis.

Gas Chromatography-Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometry-Based Determination of Isotopologue and Tandem Mass Isotopomer Fractions of Primary Metabolites for (13)C-Metabolic Flux Analysis.

Analytical chemistry (2015-10-30)
Teresa Mairinger, Matthias Steiger, Justyna Nocon, Diethard Mattanovich, Gunda Koellensperger, Stephan Hann
RESUMEN

For the first time an analytical work flow based on accurate mass gas chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry (GC-QTOFMS) with chemical ionization for analysis providing a comprehensive picture of (13)C distribution along the primary metabolism is elaborated. The method provides a powerful new toolbox for (13)C-based metabolic flux analysis, which is an emerging strategy in metabolic engineering. In this field, stable isotope tracer experiments based on, for example, (13)C are central for providing characteristic patterns of labeled metabolites, which in turn give insights into the regulation of metabolic pathway kinetics. The new method enables the analysis of isotopologue fractions of 42 free intracellular metabolites within biotechnological samples, while tandem mass isotopomer information is also accessible for a large number of analytes. Hence, the method outperforms previous approaches in terms of metabolite coverage, while also providing rich isotopomer information for a significant number of key metabolites. Moreover, the established work flow includes novel evaluation routines correcting for isotope interference of naturally distributed elements, which is crucial following derivatization of metabolites. Method validation in terms of trueness, precision, and limits of detection was performed, showing excellent analytical figures of merit with an overall maximum bias of 5.8%, very high precision for isotopologue and tandem mass isotopomer fractions representing >10% of total abundance, and absolute limits of detection in the femtomole range. The suitability of the developed method is demonstrated on a flux experiment of Pichia pastoris employing two different tracers, i.e., 1,6(13)C2-glucose and uniformly labeled (13)C-glucose.

MATERIALES
Referencia del producto
Marca
Descripción del producto

Sigma-Aldrich
Agua, Nuclease-Free Water, for Molecular Biology
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Pyridine, ACS reagent, ≥99.0%
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Sacarosa, for molecular biology, ≥99.5% (GC)
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Glicina, ReagentPlus®, ≥99% (HPLC)
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Agua, sterile-filtered, BioReagent, suitable for cell culture
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
D-(+)-Glucosa, ≥99.5% (GC)
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
D-(+)-Glucosa, powder, BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture, suitable for plant cell culture, ≥99.5%
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Sacarosa, ≥99.5% (GC)
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Glicina, suitable for electrophoresis, ≥99%
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Agua, Deionized
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Sacarosa, ≥99.5% (GC), BioXtra
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
L-Glutamina, meets USP testing specifications, suitable for cell culture, 99.0-101.0%, from non-animal source
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Sacarosa, BioUltra, for molecular biology, ≥99.5% (HPLC)
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Glicina, BioUltra, for molecular biology, ≥99.0% (NT)
Número de referencia del producto (SKU)
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Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Dextrosa, 97.5-102.0% anhydrous basis, meets EP, BP, JP, USP testing specifications
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Clorotrimetilsilano, ≥98.0% (GC)
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
L-Prolina, from non-animal source, meets EP, USP testing specifications, suitable for cell culture
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
L-Leucine, from non-animal source, meets EP, JP, USP testing specifications, suitable for cell culture, 98.5-101.0%
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Agua, for embryo transfer, sterile-filtered, BioXtra, suitable for mouse embryo cell culture
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Pyridine, ReagentPlus®, ≥99%
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
L-Glutamina, ReagentPlus®, ≥99% (HPLC)
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
L-Lisina, ≥98% (TLC)
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
D-(+)-Glucosa, ≥99.5% (GC), BioXtra
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
L-Leucine, reagent grade, ≥98% (HPLC)
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
L-Isoleucina, from non-animal source, meets EP, JP, USP testing specifications, suitable for cell culture, 98.5-101.0%
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Acetic anhydride, puriss. p.a., ACS reagent, reag. ISO, reag. Ph. Eur., ≥99% (GC)
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Ácido L-aspártico, reagent grade, ≥98% (HPLC)
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Agua, for molecular biology, sterile filtered
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Glicina, from non-animal source, meets EP, JP, USP testing specifications, suitable for cell culture, ≥98.5%
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad
Sigma-Aldrich
Clorotrimetilsilano, purified by redistillation, ≥99%
Número de referencia del producto (SKU)
Tamaño de envase
Disponibilidad
Precio
Cantidad