近日，清华大学化学系瑕瑜教授课题组采用Waters Cyclic IMS高分辨质谱仪，开发了一种基于离子淌度-质谱、Paternò-Büchi反应-MS/MS的鸟枪法分析流程，实现了对皮脂组超过900种脂质C=C异构体的快速及灵敏分析。

极致淌度分辨率和多种且可灵活组合的碎裂模式

实现对皮脂组在精细结构层级上的定性定量

首先，利用Cyclic IMS可灵活组合的三个CID碎裂池的多种碎裂模式，使用电荷标签PB试剂和光催化剂对脂质C=C的PB反应进行评估。以单不饱和蜡酯WE 18:0/18:1(Δ9)（见图1）为例，其经电荷标签PB反应后，离子化效率可提升约1,000倍。PB产物的MS2 CID产生了指向n-端C=C位置的诊断离子，进一步的pseudo-MS3 CID分析能够识别出Δ-端位置，从而实现WE中FA链上C=C位置的特异性鉴定。研究者们还对WE 18:1(Δ9)/18:0进行了PB-MS/MS分析。无论C=C双键是位于FA链还是FOH链，PB-MS/MS均能实现链特异性的C=C位置鉴定。此外，研究者还对SQ的C=C进行了PB-MS1和PB-MS2 CID分析，成功鉴定了SQ中各个C=C双键的位置。

图1. 蜡酯WE 18:0/18:1(Δ9)的PB-MS/MS分析。

在鸟枪法分析皮脂时，采用高分辨率环形离子淌度谱（Cyclic IMS）出色的离子淌度分辨率，对来自含多一个不饱和度脂质的同位素峰（[M+2Da]）进行分离（见图2）。研究表明，经过10圈Cyclic IMS分离（分辨率约260），WE 36:2/WE 36:1 (5:1)的PB产物中，[M+2Da]干扰由60%显著降至4%。此方法相较于反相色谱法（干扰6%），干扰更少，分离速度也更快（< 250 ms vs. ～30 min）。

图2. Cyclic IMS多圈淌度模式对皮脂进行分离。

基于以上，开发了皮脂的分析工作流程（见图3）。首先，通过RPLC-APCI-MS定性定量蜡酯的总组成，随后采用结合离子淌度质谱Cyclic IMS、PB-MS/MS的鸟枪法分析流程对皮脂进行C=C结构层次的分析。Cyclic IMS实现了PB反应后的皮脂中不同脂质亚类、脂质链长不同和不饱和度差异以及同重素干扰的分离。此外，Cyclic IMS还可以提升PB-MS/MS对脂质C=C异构体的鉴定能力。以皮脂中的WE 36:1为例，PB-MS/MS产生的C=C诊断离子经过一圈的Cyclic IMS分离，其淌度到达时间与C=C位置（m/z）呈现线性关系。研究者们沿着该线性关系的趋势，可发现2个相对丰度低于0.3%的诊断离子。这一发现表明，在即便缺少脂质C=C位置异构体标准品的情况下，基于PB-MS/MS诊断离子的IMS到达时间的线性关系，可以提高对低丰度C=C位置异构体的鉴定能力。

图3. 皮脂的分析工作流程。

论文作者

论文第一作者是清华大学博士研究生施恒学，通讯作者是清华大学化学系瑕瑜教授。

图4.清华大学博士研究生施恒学。

Waters Cyclic IMS助力深度前沿科学研究

环形离子淌度质谱，自横空出世以来，就吸引着各领域研究者们的目光。经过近两三年的孵化测试，环形离子淌度质谱仪SELECT SERIES Cyclic IMS，已被成功应用于生物、医疗、化工、制药、食品及环境等前沿科学研究领域，特别是在蛋白结构、糖结构、金属配合物、中药天然产物、未知物化合物或结构类似物表征方面，都有着非常强大的用途。

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