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Mass Frontier碎片离子检索功能(FISh)在士的宁...(二)

2020.5.18

3.3士的宁完整裂解机理

LTQ Orbitrap XL的线性离子阱相比传统三维离子阱具有更高的离子容量,故具有优异的多级质谱能力,能够高效的捕获前级离子进行碎裂,并获得高灵敏度的碎片离子信息,在对士的宁母离子的采集过程中,获得了其四级有效质谱信息(MS4)。通过多级质谱解析,总结出士的宁完整裂解机理,为未知代谢物检索带来有价值的信息(图3)。

 

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图3. 士的宁MS4离子树及完整裂解机理

 

3.4 碎片离子检索(Fragment Ion Search, FISh)工作流程

碎片离子检索功能利用母药和代谢物的结构相关性,采用母药的特征质谱碎片,结合代谢途径,完成对未知代谢物的检索。利用该功能,在完成了士的宁母药的质谱裂解规律后,将特征碎片导入FISh模块中,并选择可能的代谢途径,结合代表性组分查找,检索士的宁未知代谢物的全面信息(图4)。

 

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图4.碎片离子检索士的宁未知代谢物工作流程

 

3.5 碎片离子检索(Fragment Ion Search, FISh)结果

通过碎片离子检索获得准确全面的未知代谢物信息,包含未知代谢物色谱信息、一级多级质谱数据、未知代谢物代谢途径等信息,同时FISh 解释功能还可以通过母药及代谢物多级质谱信息之间的比对,进一步对代谢位点进行推测(图5)。

 

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图5.士的宁未知代谢物检索鉴定结果

 

以RT 11.5 min的未知代谢物为例,通过FISh计算,获知该未知代谢物为羟基化代谢产物,通过FISh解释功能比对264.1、280.0、323.1、334.2、238.0 m/z等特征碎片,推测出该代谢物为16-Hydroxystrychnine(图6)。

 

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图6.士的宁代谢物16-Hydroxystrychnine

 

使用相同处理方法,共检测到士的宁26个代谢产物,其中一相代谢产物22个,二相代谢产物4个,见表1。

 

表1. 士的宁代谢产物鉴定结果

 

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4. 小结:

4.1 Thermo LTQ Orbitrap XL质谱仪将线性离子阱与高分辨静电场轨道阱Orbitrap 检测技术相结合,提供优异的性能和出色的多功能性。线性离子阱更高的离子容量能够高效的捕获前级离子进行多级碎裂,获得高质量的多级质谱图,本实验通过线性离子阱逐级裂解剖析了士的宁完整裂解机理。Orbitrap技术具备高分辨高质量精度(HR/AM)的能力,本实验中士的宁代谢产物质量偏差<3 ppm,能够有效的排除干扰,获得代谢物准确的元素组成。

 

4.2 Mass Frontier为Thermo专业的结构解析软件,利用其丰富的碎裂数据库(Fragmentation Library),可快速的对士的宁多级碎片结构进行了准确推测和归属,在快速解析碎片的同时,可获得完整的碎片裂解途径,并可方便的调用查看所引用的文献情况,保证了碎片解析的准确性。母药和代谢物存在结构相关性,质谱多级碎裂后可能生成共有碎片,碎片离子检索(FISh)功能将这种相关性与可能的代谢途径有机的结合起来,从繁杂的基质样品质谱信号中准确的筛选到未知代谢物信息,通过比对母药和代谢物多级质谱信息, FISh解释功能更可进一步对代谢位点进行推测。

 


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