Determination of the fatty acyls composition of glycerolipids and glycerophospholipids by separation techniques coupled with high resolution mass spectrometry
Détermination de la composition en acyles gras des glycérolipides et glycérophospholipides par techniques séparatives couplées à la spectrométrie de masse haute résolution
Résumé
Fatty acyls (FAs) represent the main constituent element of complex lipids (glycerolipids / phospholipids / sphingolipids). Their structure varies according to their functionalization, number of carbons, number and position of unsaturations. This variety is at the origin of the very large number of lipid species and the complexity of their analysis.The work carried out during this thesis has demonstrated, through three publications, that the evaluation of the FAs distribution of glycerolipids and phospholipids was accessible thanks to the intensity of the fragment ions [monoacylglycerol+H-H2O]+ (B ions) produced in APPI/APPI-HRMS source, during coupling to the FIA or the NPLC.The foundations of this new concept were laid through the study of vegetable oil triglycerides.It was observed that the intensity distribution of B ions was directly related to the distribution of FAs, except for the polyunsaturated FA C18:3.Weighting coefficients of the intensities of the B ions have been calculated to compensate for the differences in ionization. Overall, a coefficient twice as large was applied to the intensities of the B(18:3) ions to compensate for its lower intensity.The concept was later extended to phospholipids (PLs). For extracts containing only diacyl-PLs, the transposition is also direct. The nature of the polar head had no influence on the formation of B ions.For extracts containing both diacyl-PLs and plasmalogens (vinyl ether function) a prior separation must be carried out. Indeed, the formation of B ions does not take place to the same degree for these two subclasses.Hydrolysis by hydrochloric acid vapors made it possible to specifically break the vinyl ether bonds. The plasmalogens are then transformed into Lyso-PLs and aldehydes.These extracts also have the particularity of containing high levels of polyunsaturated FAs. By analogy with the study of TGs, a weighting coefficient of two was applied to the intensities of the B ions of these FAs.To access the fatty alkenyl distribution of plasmalogens, a concept similar to that of B ions has been successfully implemented.Additionally, a fragmentation scheme has been proposed for PC plasmalogens when using the APCI source.Finally, our new concept was implemented on lipid extracts of Yarrowia Lipolytica strains (oleaginous yeast) modified to promote the production of odd-chain FAs. The distribution of FAs within each lipid class was evaluated and the concept was extended to two other lipid classes (Diglycerides-DG and glucuronosyl diacylglycerol-GlcADG).
Les acyles gras (FAs) représentent le principal élément constitutif des lipides complexes (glycérolipides / phospholipides / sphingolipides). Leur structure varie en fonction de leur fonctionnalisation, nombre de carbones, nombre et position d'insaturations. Cette variété est à l'origine du très grand nombre d'espèces lipidiques et de la complexité de leur analyse.Les travaux menés au cours de cette thèse ont démontré, au travers de trois publications, que l'évaluation de la distribution FAs des glycérolipides et phospholipides était accessible grâce à l'intensité des ions fragments [monoacylglycérol+H- H2O]+ (ions B) produits en source APPI/APPI-HRMS, lors du couplage à la FIA ou la NPLC.Les bases de ce nouveau concept ont été posées via l'étude des triglycérides d'huiles végétales.Il a été observé que la distribution des intensités des ions B était directement reliée à la distribution des FAs, sauf pour le FA polyinsaturé C18:3.Des coefficients de pondération des intensités des ions B ont été calculés pour compenser les différences d'ionisation. Globalement, un coefficient deux fois plus important a été appliqué aux intensités des ions B(18 :3) pour compenser sa plus faible intensité.Le concept a ensuite été étendu aux phospholipides (PLs). Pour les extraits contenant uniquement des diacyl-PLs, la transposition est également directe. La nature de la tête polaire n'a pas eu d'influence sur la formation des ions B.Pour les extraits contenant à la fois des diacyl-PLs et des plasmalogènes (fonction éther vinylique) une séparation préalable doit être réalisée. En effet, la formation des ions B n'a pas lieu au même degré pour ces deux sous-classes.Une hydrolyse par des vapeurs d'acide chlorhydrique a permis de rompre spécifiquement les liaisons éthers vinyliques. Les plasmalogènes sont alors transformés en Lyso-PLs et aldéhydes.Ces extraits ont également la particularité de contenir des teneurs importantes de FAs polyinsaturées. Par analogie avec l'étude des TGs, un coefficient pondérateur de deux a été appliqué aux intensités des ions B de ces FAs.Pour accéder à la distribution des alkényls gras des plasmalogènes, un concept similaire à celui des ions B a été mis en œuvre avec succès.De plus, un schéma de fragmentation a été proposé pour les plasmalogènes PC lors de l'utilisation de la source APCI.Enfin, notre nouveau concept a été mis en œuvre sur des extraits lipidiques de souches Yarrowia Lipolytica (levure oléagineuse) modifiées pour favoriser la production de FAs à chaînes impaires. La distribution des FAs au sein de chaque classe de lipides a été évaluée et le concept a été étendu à deux autres classes de lipide (Diglycérides-DG et glucuronosyl diacylglycerol-GlcADG).
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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