脂质组学是对生物体、组织或细胞中的脂质以及与其相互作用的分子进行全面系统的分析、进而揭示脂质代谢与生命活动关系的科学。作为代谢组学的一个重要分支，脂质组学的概念一经提出即迅速成为研究热点。当前，脂质组学研究面临的重大挑战即对生物样本中存在的所有脂质分子进行全面检测以及准确鉴定。常规样品如血浆提取物中的脂质丰度差异较大，因此，对分析设备的灵敏度和动态范围提出了要求。

布鲁克创新的真空绝缘加热电喷雾离子源（VIP-HESI）与离子淌度质谱（TIMS）相结合（图1），为4D-代谢组学/脂质组学研究提供最佳解决方案。VIP-HESI是一个集成APCI探头的双离子源，与timsTOF系统和impact II兼容，无需换源即可实现不同离子化方式的切换。值得注意的是，在正离子模式和负离子模式下，HESI和APCI模式都能显著提高灵敏度。借助离

子淌度的分离能力，在降低本底噪音的同时获得更清晰的二级谱图，有助于脂质鉴定。

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VIP-HESI双离子源与TIMS结合助力4D-代谢组学/脂质组学

本研究利用脂质标准品在有无基质存在情况下，分别使用VIP-HESI和布鲁克传统Apolo II ESI离子源进行数据采集，以评估新型VIP-HESI离子源的检测限 (LOD)、动态范围。

实验方案

• LC：布鲁克Elute UHPLC, 色谱柱：YMC-Triart C18（100 x 2.1 mm, 1.9 um）。液相梯度运行时间为5min，进样量为5μL；
• MS：timsTOF Pro；采集模式：PASEF，负离子模式；
• 软件：MetaboScape® 2021b，通过基于规则的脂质注释进行分析；利用TASQ 2021b 进行定量分析；

• 试剂：血清SRM1950（Sigma）、氘代SPLASH混合脂质标准品（Avanti Lipids）。

实验结果

VIP-HESI源提高检测限（LOD）

为了评估LOD，将一系列SPLASH混合物溶解于1mL甲醇或30µL SRM1950基质中（30µL SRM1950血浆提取物相当于1mL甲醇）实验结果如图2所示，与传统ESI源相比，VIP-HESI源显著提高LOD。

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比较VIP-HESI与标准Apolo II离子源的LOD

注：将检测限定义为信噪比S/N>3, ESI/HESI LOD比例<1、1-10和>10分别采用不同背景颜色表示；*表示血浆中基质降低LOD

如图3所示，较传统ESI源相比， VIP-HESI具有更好的电离能力，在负离子模式下，血浆中脂质的检测灵敏度获得了5倍提升。

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血浆中脂质在VIP-HESI源下强度提升5倍

VIP-HESI源显具有更高的动态范围

以Lyso PE 18:1（d7）为例，在保持校准函数的线性的前提下，VIP-HESI将定量限（LOQ）降低了一个数量级（图4），结果表明较ESI相比，VIP-HESI源能够提供更高的的动态范围。

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Lyso PE 18:1（d7）在使用VIP-HESI（红）和ESI离子源（蓝）的线性范围

小结

新型VIP-HESI双离子源与离子淌度技术相结合，为脂质组学提供了更深入和更广泛的分析手段，能够识别出更多的独特脂质，从而得到更加全面的生物学信息。

领域：蛋白/抗体/蛋白质组,基因/基因组/测序,多组学/蛋白质组/代谢组/脂质组