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瑕瑜研究组-自由基生物质谱

简介

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针对脂肪酸的深度结构解析及异构体定性定量分析方法

脂肪酸是细胞正常生理活动的必要元素,根据烷基链中双键数目的不同,主要分为饱和脂肪酸及不饱和脂肪酸。在细胞内,不饱和脂肪酸碳碳双键位置异构体可由去饱和酶SCD及FADS分别从头合成,其含量和分布与癌症、免疫疾病等有关。因此对碳碳双键位置的准确鉴定和对脂肪酸位置异构体的定量分析对了解疾病发生机制、代谢路径具有重要意义。瑕瑜课题组于2014年发展了针对脂质双键异构体的分析方法,采用丙酮作为Paternò–Büchi(PB)试剂,利用在线光反应对碳碳双键进行特异性修饰,结合串联质谱(MS/MS)生成位置相关的诊断离子。但是,将丙酮PB-MS/MS其应用于脂肪酸分析存在包括电离响应弱、较多化学干扰、双键诊断离子生成效率低等一些问题。针对以上缺点,瑕瑜小组发展了电荷标记PB试剂,开发了适用于脂肪酸的定性定量分析流程。相关工作“A Liquid Chromatography-Mass Spectrometry Workflow for In-Depth Quantitation of Fatty Acid Double Bond Location Isomers”近日发表在Journal of Lipid Research上,第一作者为清华大学化学系2018级博士生赵婧,通讯作者为瑕瑜教授。

作者首先测试了一系列含吡啶环的羰基化合物,探究其作为电荷标记PB试剂针对碳碳双键的衍生化效率和碎裂模式。研究发现,使用2-乙酰吡啶(2-acpy)作为电荷标记PB试剂,可以明显提高检测灵敏度,副产物少,CID碎裂效率高,可实现对单不饱和脂肪酸FA 18:1(n-9Z)低于nM的检测限。另外,2-acpy PB-MS/MS方法对双键位置异构体定量不受反应转化率影响,线性范围广。该工作中所设计的对脂肪酸的定性定量分析流程,结合AMPP衍生化和离线PB光反应,AMPP衍生化后的样品经过MRM分析可在脂肪酸链层面上实现相对定量,而PB-MS/MS则为双键位置异构体的相对定量提供了条件(图一)。

图一. 脂肪酸分析流程

作者将该流程应用于复杂样品中脂肪酸的分析,测定了牦牛奶粉中游离的共轭亚油酸含量,包括FA 18:2(n-7, n-9)和FA 18:2(n-6, n-8);也实现了对人血浆中的共计8种饱和脂肪酸和37种不饱和脂肪酸定性和定量分析(图二)。作者进一步比较了糖尿病病人和正常人血浆中脂肪酸的含量变化,初步的小样本(N = 6)实验发现尽管FA 18:1和FA 16:1的总浓度没有发生明显的变化,糖尿病病人血浆中FA 18:1和FA 16:1的n-10双键异构体含量相比正常人有显著上升。

图二. 人血浆中的脂肪酸分布以及双键异构体相对含量

综上所述,该工作所发展的基于2-acpy PB反应和AMPP衍生化的液质联用分析流程可实现饱和以及不饱和脂肪酸的定性定量分析,具有广泛应用于脂质组学研究的潜力,可用于挖掘未知的疾病标记物。

撰稿:赵婧

审核:房梦璇

 

创建: Aug 30, 2021 | 17:11

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