高分辨多级质谱数据库—突破中药复杂组分定性分析瓶颈

赛默飞色谱与质谱中国

2019.9.02

赛默飞色谱与质谱分析

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刘国强徐牛生

中药是一个非常复杂的化学体系，含有大量的次生代谢产物，其结构复杂，性质各异，浓度不一，且存在大量的同分异构体，LC-MS已成为解决中药分析挑战的强有力的工具。

2005年

然而质谱图的解析对专业人员的技术要求较高，早在2005年中药界的大牛果德安教授课题组就在世界科学技术-中医药现代化杂志上撰文指出建立天然产物的LC-MS谱图库是该技术实现普及应用的根本途径[1]。

2018年

时间来到2018年，为了更好的服务中国中药研究领域的客户，赛默飞与清华大学药学院药物发现平台合作进行开发，以《中国药典》2015年版一部为参考，基于Q Exactive平台建立了包含1202个天然产物的高分辨二级质谱数据谱库，涵盖中药中常见的化学成分类型，是目前市面上质量极高的天然产物参考谱图，为中药成分的快速鉴定提供了有力的技术保障。

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高分辨多级质谱

然而面对自然界中数以万计的天然产物，中药复杂体系中的活性组分常存在大量的同分异构体。对于这些广泛存在的结构相似的异构体成分，现行业内普遍使用的二级标准品数据库的匹配模式很难对其进行区别鉴定。

高分辨多级质谱将是对天然产物同分异构体鉴定的有效方式[2-5]。

赛默飞Orbitrap ID-X™ Tribrid™ 质谱仪将双压线性离子阱与Orbitrap自由组合，提供多至MS¹⁰级的精确质量谱图信息，有助于通过多级高分辨的特征碎片区分同分异构体结构。

近期我们利用Orbitrap ID-X在研究果汁中的黄酮组分时，同样发现异构体Kaempferol 3-O-b–rutinoside和Luteolin 7-rutinoside在二级质谱图上具有相同的碎片离子，仍然需要借助三级质谱上的特征性碎片进行区分鉴定。

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由于多级高分辨质谱数据库是突破中药复杂组分定性分析瓶颈的最佳方法之一。赛默飞与世界各地的研究机构正在进行合作，建立了庞大的在线高分辨多级质谱数据库（mzCloud），截止目前已包含17089个化合物，其中天然产物相关的化合物数目约为1740个（每周进行更新）。

数据库中的谱图都是通过标准品采集获得，经过严格标准的流程进行导入，噪音及杂离子已进行过滤，碎片离子m/z也已校正成理论值；谱库中包含CID和HCD两种碎片方式的不同碰撞能量的二级或多级质谱图；质谱图中同时标注碎片离子的结构信息，帮助用户更方便的进行未知组分的结构鉴定工作。

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赛默飞一直致力于为客户提供先进的仪器和极佳的解决方案。基于Orbitrap ID-X 三合一超高分辨质谱仪建立中药高分辨多级质谱数据库的征途我们已经起航，未来我们期待与更多的客户一起合作，壮大我们的数据库，为中药的科学研究贡献一份力量。

参考文献：

[1] 液质联用技术(LC/MS)在中药现代化研究中的应用, 世界科学技术-中医药现代化, 2005, 7(5), 33-40.

[2] An integrated strategy for the systematic characterization and discovery of new indole alkaloids from Uncaria rhynchophylla by UHPLC/DAD/LTQ-Orbitrap-MS, Anal Bioanal Chem, 2015, 407(20), 6057–6070.

[3] Using fragmentation trees and mass spectral trees for identifying unknown compounds in metabolomics, Trends in Analytical Chemistry, 2015, 69, 52–61.

[4] UPLC/LTQ-Orbitrap-MS 的黄芩中黄酮碳苷的结构表征及同分异构体的区分, 中草药, 2015, 46(22), 3318-3325.

[5] Stability and degradation of caffeoylquinic acids under different storage conditions studied by high-performance liquid chromatography with photo diode array detection and high-performance liquid chromatography with electrospray ionization collision-induced dissociation tandem mass spectrometry, Molecules 2016, 21(7), 948.

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