清华大学化学系瑕瑜教授课题组于2020年在Analyst杂志上发表了题为 “Analysis of ether glycerophosphocholines at the level of C=C locations from human plasma” 的论文。该文的通讯作者是清华大学化学系瑕瑜教授，第一作者为博士生林巧红。在这项工作中，作者利用Paternò–Büchi (PB)反应，结合高分辨质谱、多级串联质谱技术，实现了人血浆中醚甘油磷脂酰胆碱中C=C位置的解析。
作为磷脂中特殊的一类脂质分子，醚甘油磷脂酰胆碱 (ether PCs) 的sn-1位置含有1-O-烷基 (plasmanyl) 或1-O-烯基 (plasmenyl/plasmalogen)，可以分别用“-O”、“-P” 来表示这两类ether PCs (结构如图1所示)。Ether PCs不仅是细胞膜的重要结构、功能组分，还参与细胞分化与信号传导等过程。Ether PCs在此前的研究中被证实与许多疾病相关，例如过氧化物酶体紊乱、神经退行性变等。质谱是脂质组学研究的有利工具，然而，复杂生物样品中往往存在ether PCs的同分异构体及同重素，对ether PCs的质谱分析造成了干扰。此前，Hsu与Turk等利用负离子模式下多级串联质谱的特征碎裂行为区分PC-O与PC-P (J. Am. Soc. Mass Spectrom., 2014)；Blanksby等人则利用臭氧诱导裂解（OzID）尝试了ether PEs中碳碳双键位置的鉴定(S. J. Blanksby, et al. Anal. Chem., 2009)。
在本工作中，作者首先利用丙酮作为PB反应试剂探究了PC-P的PB反应现象，发现由于PC-P中的烯醚C=C比diacyl PC中的孤立C=C具有更高的电子云密度，其PB反应速率更快。作者接着分别对PC-P和PC-O的PB产物进行CID-MS/MS碎裂分析。其中，烯醚C=C的PB产物碎裂只产生一个诊断离子，说明其丙酮加成存在区域选择性，如图1(a)所示，而对于孤立C=C来说，无论是在PC–O的烷基醚链还是在酰基链上，其PB产物碎裂都产生有一对诊断离子，如图1(b)所示。
图1
由于ether PCs在人血浆中的含量较低，作者首先利用HILIC色谱将PC与其他类别的脂质分开来，并利用高分辨质谱（R~30000）获取ether PCs的亚类信息 (即键类型、总碳数与总不饱和度) 。接着，为了区分PC-O与PC-P，作者对ether PCs的醋酸根阴离子加合物进行了MS2和MS3 -CID分析，确定了ether PCs分子的酰基链/醚链组成信息。最终，作者从人血浆中在C=C位置这一结构水平上鉴定出了28个ether PCs分子 (相对离子丰度在0.3-2.9%)。(图2)。
图2
综上所述，瑕瑜教授团队发展了一种基于PB-MS/MS的结构解析方法，实现了ether PCs中 C=C位置的鉴定，并将此方法应用到人血浆中ether PCs的分析。该研究结果将可能会有助于揭示醚磷脂C=C位置异构体的组成变化与某些疾病发病机理之间的联系。
本文编辑：施恒学 审核：林巧红
本文链接：https://doi.org/10.1039/c9an01515a
本文引用：10.1039/c9an01515a
