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島津超快速質譜助力靶向代謝組學研究

來源:島津企業管理(中國)有限公司   2020年03月17日 14:03  

靶向代謝組學中,通常需要同時檢測多個目標組分,這對質譜數據的采集速度提出了很高的要求。

 

 

島津超快速質譜(UFMS)擁有業內采集速度。以LCMS-8050為例,其駐留時間(Dwell time≥0.8 ms)、切換時間(Pause time≥1 ms)、掃描速度(Scan speed≤30000 u/sec)、正負極切換速度(Polarity switching time=5 ms);并且具有觸發子離子掃描功能,可以實現MRM定量的同時對目標組分進行子離子掃描定性分析。

 

以下圖為例,假設一個峰寬6秒的UHPLC色譜峰用于定量分析,必須有20個采集點左右,峰型才足夠平滑,峰面積和出峰時間的重復性才能達標。如此算來,每個采集點的循環時間(loop time)只有300 ms。在300ms的時間段內,需要進行所有目標組分的采集,如下AB正離子,CD負離子:

 

1.采集循環開始,切換時間內對質譜通道電壓進行調整(為A離子對“鋪路”);

2.A母離子通過四級桿Q1、碰撞池內進行碰撞、四級桿Q3篩選子離子、終到達檢測器進行離子計數,這段時間總和即為駐留時間;

3.為B離子重復以上過程,到此正離子采集完成;

4.接著切換從離子源到質譜通道到檢測器的電壓為負,此為正負極切換時間;

5.進入到C、D的采集過程,過程與AB一樣;

6.后將電壓切換為正,到此結束整個循環時間,開始下個采集點的循環時間。

 

這只是兩個正離子和兩個負離子的采集例子,如果采集目標組分數量急劇增加,在峰寬不變的情況下(即循環時間loop time不變),分到每個離子的駐留時間和切換時間將急劇減少,因此小駐留時間和切換時間,直接決定了該質譜在所能同時采集的離子對數量,這對于靶向代謝組學或其他需要進行多目標物同時篩查的項目,至關重要!

 

 圖2. 質譜采集信號的過程,以及頻率和點數的關系

后,舉例說明島津UFMS在靶向代謝組學中的一個應用實例:脂質組學屬于代謝組學的一個分支。為進行靶向脂質組學研究,島津公司利用超快速質譜適于多化合物同時檢測的特性,推出了第三版脂質介質方法包:包含了主要脂類化合物如類花生酸、二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)等多價不飽和脂肪酸代謝物,花生四烯酸乙醇胺(AEA)、血小板活化因子(PAF)等196種主要脂質介質及其相關物質的色譜、質譜條件(MRM通道)。

 

該方法只需20分鐘的色譜分析便能獲得這196種化合物的脂質介質的分析結果。此外,方法包中還根據出峰時間和結構特性,準備了18種氘代內標化合物的MRM通道。另外,該方法包可進行保留時間校正,可使用內標法進行半定量,所以可用于檢索多變量解析時的標記物。下圖顯示了超快速質譜MRM模式中,196種脂質和18種內標同時分離所采集得到的色譜圖。

 

 圖3. 脂質介質方法包用于196種脂質,18種內標的分離

 

 

 

撰稿人:鐘啟升

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