作者：鐵偲，崔馨戈，張志軍，耿祎聰，劉婷，戎曉娟，鄭昕

通訊單位：北京協(xié)和醫(yī)院臨床藥理研究中心，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）

合作單位：新疆維吾爾自治區(qū)藥物研究所， 中國(guó)

論文DOI：

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c04032

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）鐵偲團(tuán)隊(duì)與北京協(xié)和醫(yī)院臨床藥理研究中心鄭昕團(tuán)隊(duì)基于 QTRAP 5500 LC-MS/MS構(gòu)建了脂質(zhì)分子化學(xué)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)保留時(shí)間預(yù)測(cè)算法的磷脂酰膽堿（PCs）分子異構(gòu)體鑒定策略。通過對(duì)PCs分子可變結(jié)構(gòu)單元的分析，窮舉樣本中可能的PCs分子結(jié)構(gòu)；并基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法預(yù)測(cè)全部PCs分子的油水分配系數(shù)及保留時(shí)間窗口，以此為依據(jù)開展樣本中PCs雙鍵位置異構(gòu)體的鑒定。

通過對(duì)照品以及 ZenoTOF 7600中EAD（Electron activated dissociation，電子激活解離）碎裂(or解離)模式在PCs結(jié)構(gòu)的雙鍵位置產(chǎn)生特征“V”型碎片分布的特點(diǎn)，對(duì)鑒定的PCs異構(gòu)體進(jìn)行了交叉驗(yàn)證?；谠摲椒ㄔ诖笫蠓谓M織樣本中共計(jì)鑒定出分屬于35種分子組成的130種PCs異構(gòu)體，并發(fā)現(xiàn)了在塵肺造模過程中含相同?；M成的PCs分子分布的高度相關(guān)性。相關(guān)成果Z近以“A Novel Structure-Driven Predict-to-Hit Strategy for PC Double Bonds Positional Isomers Identification Based on Negative LC-MRM Analysis”為題，在線發(fā)表于分析化學(xué)領(lǐng)域著名學(xué)術(shù)期刊Analytical Chemistry（IF: 7.4）。

文中大鼠肺組織樣本的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：雙鍵位置是脂質(zhì)分子參與體內(nèi)生命過程調(diào)控的重要特異性依憑，通過對(duì)PCs雙鍵位置異構(gòu)體在生理、病理調(diào)控過程中表達(dá)含量情況的研究，將為進(jìn)一步揭曉脂質(zhì)分子的生物功能提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。另一方面，該分析策略有效提升了PCs雙鍵位置異構(gòu)體鑒定的效率，增強(qiáng)了檢測(cè)靈敏度，保證了異構(gòu)體定量的可靠性，極大降低了開展脂質(zhì)分子雙鍵位置異構(gòu)體生物功能探索的門檻。

脂質(zhì)作為四種基本生命物質(zhì)之一，其分子結(jié)構(gòu)上具備普遍的同分異構(gòu)現(xiàn)象。近20年來，伴隨著質(zhì)譜技術(shù)的快速發(fā)展，脂質(zhì)組鑒定和定量經(jīng)歷了一個(gè)高速發(fā)展過程。受制于傳統(tǒng)的CID（碰撞誘導(dǎo)解離）碎裂技術(shù)無法提供有效的碎片信息，脂質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中?；M成的鑒定，特別是酰基中雙鍵位置的鑒定，長(zhǎng)期以來都是分析化學(xué)家努力攻克的難題。近年來，包括OzID, UVPD, EIEIO, MAD, RDD等在內(nèi)的氣相反應(yīng)技術(shù)被陸續(xù)開發(fā)出來，用于脂質(zhì)分子雙鍵位置異構(gòu)的鑒定，使得酰基雙鍵位置的探索向前邁進(jìn)一大步。

EIEIO碎裂模式下的“V”型強(qiáng)度分布是雙鍵位點(diǎn)鑒定的顯著特征。下圖中可以觀察到EIEIO碎片離子從[PC+H-CH3]+開始，會(huì)出現(xiàn)一系列相差CH2 (14.014 Da)的碎片離子。對(duì)于不飽和PC，由于?；继茧p鍵很難斷裂形成碎片離子，故其碎片離子強(qiáng)度明顯低于其鄰近位置的單鍵斷裂碎片強(qiáng)度；所以在EIEIO MS/MS譜圖中，碳碳雙鍵位置呈現(xiàn)出獨(dú)特的“V”型強(qiáng)度分布，適用于雙鍵位置的準(zhǔn)確鑒定。

ZenoTOF 7600由公司在2021年推出，不但包含傳統(tǒng)的CID碎裂模式，還包含EAD碎裂模式。EAD碎裂模式和CID碎裂模式因其碎裂原理不同，兩者碎片表現(xiàn)出強(qiáng)互補(bǔ)性，為結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確鑒定提供了進(jìn)一步完善的解決方案。

ZenoTOF 7600的EAD碎裂技術(shù)，Z大的應(yīng)用特點(diǎn)就是：EAD的電子動(dòng)能（KE，Electron Kinetic Energy，EAD參數(shù)）可調(diào)，保證了EAD技術(shù)可以在一臺(tái)儀器上實(shí)現(xiàn)ECD（Electron Capture Dissociation）、Hot ECD（Hot Electron Capture Dissociation）和EIEIO三種裂解方式，從而使其能真正做到大分子和小分子應(yīng)用的全兼容。EAD碎裂模式被廣泛應(yīng)用到肽段同分異構(gòu)體、蛋白翻譯后修飾、二硫鍵位點(diǎn)鑒定和小分子結(jié)構(gòu)鑒定等定性、定量領(lǐng)域，為科學(xué)的進(jìn)步發(fā)揮了獨(dú)特作用。