联系我们
意见反馈

关注公众号

获得最新科研资讯

瑕瑜研究组-自由基生物质谱

简介

分享到

Paternò–Büchi反应-UVPD质谱鉴定脂质双键异构体

最近,清华大学精仪系欧阳证教授课题组和化学系瑕瑜教授课题组合作在Research杂志上发表了研究论文:“Site-Specific Photochemical Reaction for Improved C=C Location Analysis of Unsaturated Lipids by Ultraviolet Photodissociation”。该文的第一作者为博士后李海方博士, 通讯作者为瑕瑜教授和欧阳证教授。该工作将自行搭建的紫外光诱导解离质谱(UVPD-MS/MS)技术结合 Paternò-Büchi(PB)反应,提高210 nm以上波长 UVPD对脂质双键异构体表征能力,并由“鸟枪法”实现对混合物样品中多种极性磷脂双键位置异构体的分析。

图一. PB-UVPD MS/MS示意图

脂质是生命体重要的基础分子,是细胞膜的主要组成基质,能量储存分子以及细胞信号传导因子。因此,分析脂质双键异构体的种类和含量具有重要意义。相对于碰撞诱导解离质谱,紫外诱导光解离是一种新型离子活化技术。其中157 nm, 193 nm,213 nm UVPD-MS/MS 都曾被展示用于脂质双键位置的鉴定。但由于脂质中无强生色基团的存在,上述分析方法所得到的诊断离子丰度较低,亟需开发有效的方法提高碎裂离子的强度。 Heiles课题组早前将苯乙酮-PB反应和266 nm UVPD相结合来分析磷脂酰胆碱中C=C双键异构体。相比于不饱和脂质UVPD直接分析技术,PB-UVPD MS/MS明显提高了包含双键位置信息的碎片离子的效率。在本工作中,作者围绕了三个问题进行研究:1)能否设计出比苯乙酮更有效的用于PB-UVPD分析技术的PB试剂;2)UVPD分析波长是否影响C=C双键的诊断离子生成效率;3)PB-UVPD技术能否广泛应用于不同的脂质种类分析。

以PC 16:0/18:1为模型,作者发现以4-CF3-二苯甲酮(4-CF3-Bzp)为PB试剂可以实现较高的反应效率(40%),并极大提高诊断例子的丰度。如图二所示,使用210 nm UVPD直接对磷脂进行分析,不能观察到双键相关的特征离子;而经4-CF3-Bzp衍生后的PC则会生成丰富的诊断离子FA和FO,提高UVPD的分析效率至少3个数量级。

       

图二. 未经PB衍生(左)和经PB衍生(右)的不饱和PC对应的UVPD-MS/MS谱图(波长为210 nm)

 

作者进一步考察了以4-CF3-Bzp为PB试剂对其他亚类磷脂进行PB-UVPD MS/MS分析的适用性,发现对于磷脂酰亚胺(PE),225 nm相比于210 nm可以有效避免一些类似CID的中性丢失,得到双键特异性的碎裂谱图;PS与PE的结果类似。而对于磷脂酰甘油(PG),210 nm UVPD MS/MS分析可以得到较高丰度的C=C诊断离子。PA同样需要采用210 nm UVPD MS/MS进行分析。如下表所示,作者对分析各类磷脂的优化 UVPD MS/MS波长及对应的C=C诊断离子进行了总结。

作者将上述所建立的方法应用于牛肝极性脂质提取物的分析,确定了15种不饱和PC的双键结构信息,与早前报道的基于Orbitrap的193 nm UVPD MS/MS分析能力相媲美。也应用于了E.coli脂质提取物的分析,共鉴定了9种不饱和PE和7种PG。

综上所述,本工作将离线的4-CF3-Bzp PB反应与波长可调谐的UVPD技术相结合,发展了可对复杂样品中各类不饱和磷脂进行高效率结构解析的鉴定方法,展现了该方法应用于生物样品分析的潜力。

 

本文编辑:赵婧  

本文审核:瑕瑜,李海方

本文链接:

https://spj.sciencemag.org/journals/research/2022/9783602/

本文引用:

https://doi.org/10.34133/2022/9783602

创建: May 03, 2022 | 09:37

分享到: