【摘要】 Orbitrap高分辨率质谱能够在较宽的质量范围内生成全扫描数据,并提供成分的定性和定量分析

Orbitrap高分辨率质谱能够在较宽的质量范围内生成全扫描数据,并提供成分的定性和定量分析[21]。另外,药物代谢物在各种生物基质(如血液、血清、尿液等)中的分析需要复杂的预处理过程,而Orbitrap质谱也可以准确地分析复杂生物基质中的痕量分析物,从而简化样品的预处理过程。基于这些优点,Orbitrap质谱已经成为药物代谢研究中有力的分析工具。

 

应用于中药组分分析?

Orbitrap串联超高效液相色谱仪,实现单针进样,可以高通量获取中药数百种化合物的定性和定量信息,可以显著提高中药复杂系统中化学成分的快速分析和鉴定能力。

由于中药成分复杂,真正有效的化学成分通常不够清晰。用二维液相色谱连接LTQ-Orbitrap质谱,定性定量地分析丹参中的酚酸和双炔成分。根据裂化机制和高分辨率MSn数据,共识别或初步表征了102种化合物,同时检测出丹参样品中的14种生物活性化合物,其中10种酚酸和4种双胍,其中丹参是发挥心血管疾病疗效的主要成分。

从中药中探索新的化学物质是选择备选药物的重要来源。选择Orbitrap高分辨率质谱来识别蛇麻花中具有潜在抗菌活性的化合物,系统地表征钩藤中的92种黄酮,发现56种新的潜在生物活性分子,进一步明确了钩藤疗效的物质基础。

 

应用于药物杂质检查。

杂质检查是药品安全评估的重要组成部分。由于其强大的定性和定量分析性能,Orbitrap技术可以为原料药物中的杂质和药物降解产物的研究提供强有力的支持。紫外检测器和高分辨率质谱检测器采用超高效液相色谱连接。(UPLC-UV-LTQ-Orbitrap)鉴定左旋甲状腺素的氧化降解杂质,利用时间区分的高分辨质谱数据与自动数据处理的结合,可以推断出单个化合物基础上杂质形成的动力学及其形成机制;通过对比降解曲线,一共识别了甲状腺素降解杂质产生的四种主要类型的路径。

通过LCLC,使用超高效液相色谱串联Orbitrap质谱仪对伊潘立酮降解杂质进行分离和鉴定。-MS通过对7种降解杂质的分析,发现伊潘立酮在水解和氧化环境中是不稳定的。

 

非法添加筛查中成药的应用

液相色谱串连高分辨率质谱技术不仅可以用来筛查已知的非法添加成分,还可以在复杂基质中发现和识别未知成分,研究了磷酸二酯酶-5抑制剂、降糖药和糖皮质激素在中成药中非法添加的筛查和鉴定。在63批中成药和34批保健品样本的检测中,7批保健品检测出降糖药,涉及二甲双胍、苯乙双胍和格列本脲。在非法添加糖皮质激素的检测中,分析物响应和浓度值(1.0~1000ng·mL-1)线性关系良好,回归系数(r2)大于0.9990,全部分析物检验下限(LODs)为1.0ng·mL-在42批中成药中,共有22批样品检测出醋酸泼尼松,其中一批样品同时检测出泼尼松和醋酸氢化可的松。

 

应用于蛋白质组学

目前蛋白质检测中广泛使用的质谱分析主要使用两种类型的质谱:一种是MALDI-TOF直接测量含量;另一种是利用ESI-MS高分辨率质谱分析电喷获得多电荷信号,然后对信号进行卷积分析,获得准确的含量值。这两种方法各有优点和适用领域

选择直接MALDI-TOF进行分子量测定的主要问题是,MALDI-TOF质谱仪在各质量区域的分辨率差异较大,含量越大,分辨率越低。所以,当样品是大分子蛋白质样品(如抗体药物)时,MALDI-TOF无法测量精确含量,更不用说分析蛋白质的糖基化等装饰方法了。

 

抗体类蛋白质药物的精确分子量测定

抗体蛋白质药物是生物医学领域非常重要的样品。这些蛋白质分子的含量特别高,一般在150KDa左右。因此,在没有高分辨率谱仪的情况下,很难准确测量这类蛋白质的分子量。

当高分辨率质谱仪出现后,特别是orbitrap原理质谱仪出现后,抗体蛋白质去卷积分子量的测定变得容易实现。

 

(2)不同亚基精确分子量的抗体样品复原后测定。

通过恢复抗体蛋白样品,可以将轻链与重链分离,然后通过HPLC分离,在线进行MS分析,获得亚基的精确含量。

 

蛋白质样品的精确分子量测量(3)小含量(25KDa)

常见的蛋白质样品包括抗体蛋白质(150KDa)和一些相对较小的蛋白质分子。对这些相对较小的蛋白质进行LC-MS分析,通过卷积分析获得准确的含量,不需要太高的分辨率(早期的离子陷阱,比如LTQ,可以测量小含量蛋白质的分子量)。

高分辨率质谱可以准确测量蛋白质样品(约10-150KDa)的分子量,精度在1Da左右,可以满足蛋白质的装饰状态(如糖基化、磷酸化、氧化、C尾K缺失等)的分析。),并且可以定量分析这些装饰状态。