Ω Analyzer结合UPLC/QTof推出复杂体系中脂质成分鉴定及C=C双键精准定位解决方案

        脂质精细结构的鉴定是目前脂质相关分析化学和生命科学的研究热点之一，是进一步研究脂质异构体生理过程及功能的基础。近期，清谱科技与沃特世科技（Waters）合作，将清谱科技的Ω Analyzer（脂质分析系统）结合Waters UPLC/QTof系统，实现了脂质碳碳双键（C=C）异构体的分析，并推出了快速、高效的复杂生物脂质精准分析解决方案。Waters已发布Application Notes（点击此处查看完整内容）

【流程及分析原理】

       该解决方案以牛肝提取物中的磷脂类成分（脑磷脂、卵磷脂及鞘磷脂）分析为例，诠释了其快速鉴定工作流程，利用3针进样快速解析复杂生物样品中磷脂分子结构信息。

       该方案具体通过UPLC（HILIC）快速分离不同类别脂质，然后在线进入Ω Analyzer进行PB光化学衍生反应，最后通过QTof质谱仪进行检测，不仅可以快速获得不同脂质分子中脂肪酰基/烷基链信息，还可以获得脂链上C=C双键的数量及位置位置信息。结合数据分析系统和软件平台可自动进行数据采集、数据处理分析，可快速得到大量脂质的分析结果。

       案例中具体阐述了如何利用清谱科技Ω Analyzer（脂质分析系统）+UPLC/QTof鉴定脑磷脂PE16:0_18:1(Δ9)的分析流程。此外，该方法也适用于多不饱和磷脂异构体的分析，下图所示为PE18:0_20:4(Δ 5, 8, 11, 14)和PE16:0_22:4(Δ 7, 10, 13, 16)双键位置异构鉴定示例。

【总结】

       清谱科技的Ω Analyzer（脂质分析系统）结合Waters UPLC/QTof的全新组合方式，实现脂质C=C位置的精准分析及相对定量，使快速分析复杂样品中脂质成分成为可能，将为脂质异构体生物学研究提供高效易用的新工具。

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https://www.waters.com/waters/library.htm?lid=135067295&locale=122

Ω Analyzer相关技术延伸：

        清华大学瑕瑜、欧阳证教授课题组此前发展了基于Paternò-Büchi光衍生-串联质谱的脂质碳碳双键（C=C）异构体分析技术，将脂质结构解析与定量推向更深水平，已成为脂质结构鉴定和脂质组分析的主流技术之一。该技术可准确表征脂质C=C异构体，与鸟枪脂质组分析（shotgun lipidomics）[1]和小型质谱仪联用，实现人癌组织中脂质C=C异构体的结构表征和相对定量分析[2]。2019年，课题组通过发展光化学微流反应器，实现了光化学PB衍生与液相色谱-串联质谱（HPLC-MS/MS）的在线联用。发展了不饱和磷脂高通量分析质谱平台，提高低丰度脂质的分析灵敏度及脂类物质覆盖度，并探究了C=C双键位置异构体在新型疾病标志物发现中的可能性。该研究成果发表于Nature Communications（2019）[3]。以该反应器和相关数据分析方法为基础，开发了Ω Analyzer脂质分析系统。

        近期，瑕瑜教授课题组基于新型气相自由基碎裂反应，利用碳酸氢根与胆碱磷酸之间的非共价相互作用，利用碰撞诱导裂解将C-N均裂，实现了胆碱磷脂脂肪酸链sn位置异构体的结构鉴定与定量。该方法与Ω Analyzer联用，实现了胆碱磷脂中脂肪酸链sn位置及C=C位置的同时、准确结构鉴定。该研究成果发表于Chemical Science（2019）[4]。由于流动相的兼容问题，PB反应与反向液相色谱（RPLC）的在线结合存在一定困难。针对该问题，最近，瑕瑜教授课题组发展了新的脂质RPLC分离分析流动相。基于丙酮、乙腈和水体系下发展的梯度洗脱流程，在较低柱温下即可实现大量生物脂质混合物的高效RPLC分离。相关色谱分离方法与Ω Analyzer联用，建立了RPLC-PB-MS/MS在线分析技术，显著提升了PB方法在生物样品中磷脂异构体分析上的性能。该研究成果发表于Analytical Chemistry（2020）[5]。

参考文献：

[1] Ma X, Chong L, Tian R, et al. Identification and quantitation of lipid C=C location isomers: A shotgun lipidomics approach enabled by photochemical reaction[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2016, 113(10):2573.

[2] Zou R, Cao W, Chong L, et. al. Point-of-Care Tissue Analysis Using Miniature Mass Spectrometer[J]. Analytical Chemistry, 2019, 91(1): 1157-1163.

[3] Zhang W, Zhang D, Chen Q, et al. Online photochemical derivatization enables comprehensive mass spectrometric analysis of unsaturated phospholipid isomers[J]. Nature communications, 2019, 10(1): 79.

[4]  Zhao X, Zhang W, Zhang D, Liu X, Cao W, Chen Q, Ouyang Z, Xia Y. A lipidomic workflow capable of resolving sn- and C=C location isomers of phosphatidylcholines. Chemical Science 2019, 10: 10740-0748.

[5] Zhang W, Shang B, Ouyang Z, Xia Y. Enhanced phospholipid isomer analysis by online photochemical derivatization and RPLC-MS. Analytical Chemistry 2020, 92：6719-6726.