所屬品牌:島津
產(chǎn)品特點(diǎn):LCMS-IT-TOF是一款新型質(zhì)譜儀,它結(jié)合了QIT(離子阱)和TOF(飛行時(shí)間)技術(shù)。QIT和TOF相結(jié)合時(shí),最大的技術(shù)挑戰(zhàn)是有效引入離子至QIT內(nèi),同時(shí)噴射捕獲離子到TOF。這里,我們介紹新開(kāi)發(fā)的技術(shù),用來(lái)解決這些問(wèn)題。
LCMS-IT-TOF是一款新型質(zhì)譜儀,它結(jié)合了QIT(離子阱)和TOF(飛行時(shí)間)技術(shù)。QIT和TOF相結(jié)合時(shí),最大的技術(shù)挑戰(zhàn)是有效引入離子至QIT內(nèi),同時(shí)噴射捕獲離子到TOF。這里,我們介紹新開(kāi)發(fā)的技術(shù),用來(lái)解決這些問(wèn)題。 |
源設(shè)計(jì),來(lái)自于島津制作所的成功的單四極質(zhì)譜儀源設(shè)計(jì),脫溶劑毛細(xì)管,減少碰撞離子聚焦的Q-Array。八極桿離子透鏡可以通過(guò)CII(壓縮離子導(dǎo)入)方法有效地從LC引進(jìn)洗脫離子。離子阱QIT通過(guò)們新的清潔技術(shù),獲得高效的MSn 能力。此外,BIE(彈道離子提。┘夹g(shù),為所有MS ,MSn ...模式提供高分辨率。飛行管的溫度控制確保了穩(wěn)定的離子飛行路徑長(zhǎng)度和離子加速電壓,從而確保質(zhì)量數(shù)穩(wěn)定。雙級(jí)反射,以優(yōu)化的能量吸收和時(shí)間收斂給出了出色的分辨率
LCMS-IT-TOF旨在通過(guò)使用高速/高精確度MSn(n≥10)數(shù)據(jù)在研發(fā)領(lǐng)域,如雜質(zhì)分析、代謝輪廓和生物標(biāo)記物研究,大力協(xié)助鑒定目標(biāo)化合物的新技術(shù)。
上述數(shù)據(jù)表明四個(gè)化合物在2.0分鐘內(nèi)的分析。MSn 的自動(dòng)功能,使得它有可能獲得通過(guò)外部標(biāo)準(zhǔn)的高精確度的MSn 數(shù)據(jù),利用高速質(zhì)譜測(cè)量性能。
高速正負(fù)極性切換,在不能判斷樣品是否將作為正離子或負(fù)離子檢測(cè)時(shí),它特別有用。 LCMS-IT-TOF采用了新開(kāi)發(fā)的、高度精確和穩(wěn)定的電源供應(yīng)器,以及新開(kāi)發(fā)的高壓開(kāi)關(guān),允許只有1秒或更少的極性切換(需要尖銳的色譜峰與改進(jìn)的高速色譜法)。極性切換的最大速率為2.5赫茲,它允許獲得每秒2.5倍的正離子和負(fù)離子的質(zhì)譜對(duì)。
示例數(shù)據(jù)
LCMS-IT-TOF的離子光學(xué)系統(tǒng),帶來(lái)一種新型的離子導(dǎo)入的方法,被稱為壓縮離子導(dǎo)入或CII,Skimmer、八極桿和第一個(gè)鏡頭的組合,把連續(xù)的離子流轉(zhuǎn)換為脈沖,以便引進(jìn)到離子阱中。這種方法使得它可以在引入離子阱之前控制離子的積累,使得RF在所有CII積累的離子進(jìn)入離子阱的瞬間應(yīng)用于射頻環(huán)電極。LCMS-IT-TOF采用這種不同于傳統(tǒng)離子阱的控制。CII的發(fā)展有效地將LC系統(tǒng)連接至MS,并且極大地改善了離子阱捕獲率,克服了以前的缺陷,從而提高了靈敏度。
圖1和圖2顯示紅霉素A肟(ERY-AO)的UV和MS色譜,這是一個(gè)由應(yīng)變產(chǎn)生的細(xì)菌,稱為Saccaropolyspora紅霉素的大環(huán)內(nèi)酯類抗生素。一些雜質(zhì)被標(biāo)示出來(lái)。圖3顯示了紅霉素A肟(ERY-AO)的質(zhì)譜圖。紅霉素AO的分子顯示為m/z =747.4661。獲得數(shù)據(jù)字和理論值之間的質(zhì)量差(747.4643)約為0.002。
如圖4所示的MS/MS譜圖的m/z=747。大峰的m/z=571,被視為A區(qū)紅霉素AO結(jié)構(gòu)的損失,因?yàn)橘|(zhì)量差與M/Z=747是176。在m/z=396.2416被視為C區(qū)。這是高度可靠的數(shù)字,因?yàn)榕c理論的數(shù)字相比,其質(zhì)量差僅為0.003。
圖6顯示了雜質(zhì)A的質(zhì)譜圖:MS/MS譜圖表明ERY-AO具有類似的結(jié)構(gòu)。
與C區(qū)(396.2386)理論圖相比,m/Z=396.2406的質(zhì)量差為0.002。M/Z=571也進(jìn)行了檢測(cè),它是類似于ERY-AO的MS/MS譜圖。然而,雜質(zhì)的分子量是733,雜質(zhì)A和從該損失之間的雜質(zhì)的質(zhì)量差是162。而從地區(qū)ERY-AO質(zhì)量差是14.0144。使用精確質(zhì)量計(jì)算器,這個(gè)數(shù)字被認(rèn)為是CH2(14.0156),并假設(shè)雜質(zhì)有一個(gè)結(jié)構(gòu),從一個(gè)區(qū)的甲基A組,以一個(gè)氫取代。
智能自動(dòng)MSn功能
樣品一旦進(jìn)入LC / MS便不能重復(fù)采集分析;因此,至關(guān)重要的是,儀器可以自動(dòng)選擇合適的母離子。利用LCMS-IT-TOF,各種離子選擇標(biāo)準(zhǔn)都可使用,如根據(jù)離子的強(qiáng)度或m/z ,以及智能自動(dòng)母離子選擇,如單同位素峰選擇和帶電狀態(tài)的過(guò)濾。
按強(qiáng)度順序選擇母離子
中性丟失分析原則
如果指定的中性丟失在MS2的譜圖中觀察到,則MS3分析自動(dòng)進(jìn)行。中性丟失分析中,只有目標(biāo)離子在MS3中進(jìn)行測(cè)量,從而有效的獲得所需信息,而不浪費(fèi)時(shí)間。
由于有關(guān)目標(biāo)離子的詳細(xì)信息,可以通過(guò)使用中性丟失分析功能得到,它可以成為一個(gè)支持化合物鑒定的強(qiáng)大工具(例如,藥物研發(fā)中的二相代謝產(chǎn)物)。
中立丟失分析功能示例中性丟失分析和MS3的測(cè)量相結(jié)合,提供了準(zhǔn)確的質(zhì)量信息,可進(jìn)行高度可靠的磷脂結(jié)構(gòu)分析
設(shè)置PS(極性基團(tuán) X:絲氨酸) - 特定NL (87Da) ,并進(jìn)行中性丟失分析
精確MSn 的有效性
在組成預(yù)測(cè)中,目標(biāo)成分有一個(gè)小的質(zhì)量和質(zhì)量精度,其測(cè)量值,提供數(shù)量較少的候選化合物和提高預(yù)測(cè)的可靠性。當(dāng)使用公式預(yù)測(cè)的信息豐富的MSn 數(shù)據(jù)軟件時(shí),公式預(yù)測(cè)從子離子中最小的質(zhì)量的離子開(kāi)始,并使用在母離子的候選數(shù)量減少的有效預(yù)測(cè)結(jié)果。
公式預(yù)測(cè)軟件窗口
舉個(gè)例子來(lái)說(shuō),預(yù)測(cè)離子的m/z371.1645元素組成的情況下。正確的成分是C17H26N2O5S+的H+(m/z為371.1641)。
組合預(yù)測(cè)過(guò)程如下:
這樣,使用同位素的模式,使正確的公式,以實(shí)現(xiàn)較高的排名。此外,使用MSn的數(shù)據(jù),可減少候選化合物數(shù)量。
LCMS- IT -TOF采用廣泛應(yīng)用的電離ESI方法,然而APPI (大氣壓光電離)和APCI (APCI電離)方法為更多的低極性物質(zhì)的離子化提供了選擇。 APPI (大氣壓光電離源),是其中的電離樣品離子化,使用紫外線燈。 APCI(APCI電離)是在分析樣品受到電暈針?lè)烹姷碾婋x。 APPI達(dá)到良好的低到中等極性化合物的電離,而APCI是適合于中等極性的物質(zhì)。使用這些電離方法,可以預(yù)期進(jìn)一步擴(kuò)大LCMS- IT - TOF的應(yīng)用。電離方法的選擇是基于樣品性質(zhì)。
APPI-IT-TOF(LCMS-IT-TOF大氣壓光電離包:APPI+APCI)
· 支持APPI, APCI, APPI / APCI組合模式。
· APPI采用紫外線,而APCI通過(guò)與反應(yīng)離子(來(lái)自溶劑)進(jìn)行離子-分子反應(yīng)獲得離子化。
· 對(duì)于低到中等極性化合物(多環(huán)芳烴,某些真菌毒素等的分析)。
· LCMS-IT-TOF的儀器控制和數(shù)據(jù)處理軟件LCMSsolution。
LCMS-IT-TOF大氣壓力化學(xué)電離源套件
· 支持APCI電離。
· APCI通過(guò)反應(yīng)離子(來(lái)源于溶劑)進(jìn)行離子 - 分子反應(yīng)來(lái)進(jìn)行電離。
· 對(duì)于中等極性物質(zhì)的分析(類固醇,脂質(zhì)體,糖類,農(nóng)藥等)。
· LCMS-IT-TOF儀器控制和數(shù)據(jù)處理軟件LCMSsolution。
大氣壓光電離( APPI )
直接APPI如果分析目標(biāo)電離能量比光子的能量低,離子M +光子離子接收來(lái)自溶劑中的氫質(zhì)子,成為 [M + H] + 。
加入的化合物稱為摻雜,電離能低于分析目標(biāo),有時(shí)可以增加靈敏度。
APCI電離(APCI)
這是一種電離方法,通過(guò)反應(yīng)離子產(chǎn)生離子 - 分子反應(yīng)而電離樣品。樣品溶液進(jìn)入加熱器(約400℃ )后被霧化氮?dú)忪F化,形成噴霧,兩個(gè)樣品和溶劑分子被蒸發(fā)成氣態(tài)。溶劑分子通過(guò)電暈放電電離,形成穩(wěn)定的反應(yīng)離子。這些反應(yīng)離子與樣品分子(離子 - 分子反應(yīng))之間發(fā)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移,樣品分子添加或失去質(zhì)子成為離子。這種離子 - 分子反應(yīng)以各種各種形式出現(xiàn),如質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng),親電加成反應(yīng)等,同ESI一樣 ,檢測(cè)質(zhì)子化的分子(或去質(zhì)子化分子),因此它被用于分析高脂溶性化合物和在溶液中不電離的化合物。
MTDATA [ 4,4 ',4 “ - 三( 3 -甲基phenylphenylamino的)三苯胺]是一種作為有機(jī)EL元素的典型材料。用APPI模式,觀測(cè)到的基峰為分子離子M + ,而在APCI電離模式,它是質(zhì)子化分子[M + H ] + ;诿恳痪_質(zhì)量是有可能鑒定其為MTDATA的。使用APCI,可觀察到MTDATA的裂解碎片離子 m / z值為530.2628,607.3000和698.3422 ,用APPI僅觀察到分子離子,而且沒(méi)有發(fā)生任何斷裂。
MetID解決方案對(duì)代謝前、后樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,然后對(duì)預(yù)期和非預(yù)期的代謝產(chǎn)物進(jìn)行搜索。(見(jiàn)性能分析解決方案代謝軟件,深度搜索功能統(tǒng)計(jì),針對(duì)在大量數(shù)據(jù)中的變化。)代謝樣品中所產(chǎn)生的峰值(不出現(xiàn)在代謝前的樣品中)是公認(rèn)的可能的代謝物,并結(jié)合組合預(yù)測(cè)工具中的同位素模式比較有力地支持高度精確的代謝物鑒定。對(duì)未知的代謝物候選化合物(不是預(yù)期中的代謝途徑物質(zhì)),多變量統(tǒng)計(jì)分析結(jié)合MSn 譜圖,有效地篩選候選化合物和確定的代謝產(chǎn)物。這種技術(shù)不僅可以應(yīng)用到代謝產(chǎn)物分析中,而且可以用于類似的化合物中污染物的識(shí)別和天然物質(zhì)化學(xué)的檢測(cè)和鑒定。
· 操作簡(jiǎn)便
· 比較前和后的代謝樣品
· 通過(guò)多變量分析進(jìn)行候選代謝檢測(cè)
· 同步組成預(yù)測(cè)工具
· 支持Lhasa Meteor
樣品代謝前和代謝后比較
MetID解決方案可以用來(lái)比較代謝前、后的樣品,以檢查所形成的代謝產(chǎn)物的類型。以下是通過(guò)氧化反應(yīng)代謝分子式為C18H11N2時(shí)獲得的數(shù)據(jù)的解釋。有圖顯示出化合物因氧化而改變。
在比較m/z為289.0739代謝前和代謝后的樣品的質(zhì)譜圖后,揭示了只在代謝后的樣品中觀察到的峰。因此,該物質(zhì)被判定為代謝產(chǎn)物。通過(guò)比較峰值,代謝產(chǎn)物質(zhì)量數(shù)附近的任何物質(zhì),都可作為代謝產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)。然而,高分辨率,高精確度的島津LCMS-IT-TOF,因?yàn)槭鞘褂镁_的質(zhì)量寬度(XIC:提取離子色譜圖)繪制的圖譜之間進(jìn)行的比較,所以具有很高的可靠性評(píng)估。
m/z289.739質(zhì)譜圖
代謝途徑往往遵循典型模式,如氧化反應(yīng)等,則使用MetID解決方案,可以判斷衍生出的代謝物的存在。然而,由于不太典型的代謝途徑也存在,因此在整個(gè)測(cè)量質(zhì)量范圍比較質(zhì)量色譜圖,同時(shí)對(duì)各自的樣品之間的差異也會(huì)進(jìn)行評(píng)估。由于組分預(yù)測(cè)被應(yīng)用到這些差異,可以判斷他們是否可以從母體化合物進(jìn)行代謝。這些結(jié)果顯示在如下所示的窗口中。
多變量分析檢測(cè)候選代謝物
母離子分析
分析結(jié)果顯示在下面所示的窗口。在左上角繪制每個(gè)母離子和母體化合物的離子之間的相關(guān)性。高相關(guān)性的前體離子沿X軸分布在該區(qū)域,大于0。另外,這些前體離子列表顯示在窗口底部。
母離子分析窗口
MetID解決方案可以自動(dòng)生成獲取MS/MS譜圖的方法。保留時(shí)間,質(zhì)譜,MS和MS/MS譜精確質(zhì)量信息可通過(guò)單一的分析獲取,除了使用比以前更少的分析來(lái)確定預(yù)期的代謝產(chǎn)物外,它能夠可靠和有效的檢測(cè)和預(yù)測(cè)未知的代謝產(chǎn)物。
預(yù)測(cè)候選代謝物的元素組成
即使是未知的代謝物,也可以通過(guò)組分預(yù)測(cè)工具從候選代謝物的分子式和母藥之間的差異中得到代謝的線索。利用精確質(zhì)量數(shù)可以自動(dòng)預(yù)測(cè)未知代謝物的組成。高精確度的預(yù)測(cè),通過(guò)比較質(zhì)譜圖的同位素模式是有可能實(shí)現(xiàn)的。
注1)配置解決方案軟件不提供多變量的分析功能。
注2)推薦使用MetID解決方案比較代謝前與代謝后的樣品,以幫助搜索可預(yù)測(cè)的和未知的代謝產(chǎn)物。
特點(diǎn)
1、從大量的數(shù)據(jù)文件自動(dòng)提取和顯示峰值。對(duì)齊色譜峰提供更準(zhǔn)確的峰值評(píng)估。
2、同時(shí)顯示多個(gè)色譜。
3、支持集中的QA/QC樣品。過(guò)濾表中顯示的峰值信息。
從大量的數(shù)據(jù)文件自動(dòng)提取和顯示峰簡(jiǎn)單地拖放多個(gè)數(shù)據(jù)文件,然后按一下[執(zhí)行]按鈕執(zhí)行峰值獲取,并列出每個(gè)峰的m/z值、保留時(shí)間和信號(hào)強(qiáng)度。此表可作為多變量分析數(shù)據(jù),通過(guò)商業(yè)統(tǒng)計(jì)計(jì)算軟件,如由Umetrics開(kāi)發(fā)的SIMCA-P來(lái)進(jìn)行分析。
色譜自動(dòng)校正(調(diào)整)保留時(shí)間的細(xì)微變化,允許更精確的峰值評(píng)價(jià),即使每次運(yùn)行中存在波動(dòng)。
同時(shí)顯示多個(gè)色譜圖
可以顯示所有數(shù)據(jù)的色譜和質(zhì)譜圖。提供運(yùn)行(分組,積分,邏輯運(yùn)算)和信號(hào)強(qiáng)度的過(guò)濾功能可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和查看。
支持合并的QA/QC樣品
支持合并的QA/QC 樣品,其中包括混合小批量的目標(biāo)樣品所作的分析控制,有助于有效地發(fā)現(xiàn)峰值的差異。歸一化處理峰面積值(數(shù)值顯示或相對(duì)強(qiáng)度顯示),操作和過(guò)濾增強(qiáng)和可視化面積的差值,可追蹤相對(duì)量的變化。
蛋白質(zhì)分析軟件 (選件)
LCMS-IT-TOF自動(dòng)化功能的優(yōu)勢(shì),可以得到最充分的開(kāi)發(fā)利用。使用蛋白的方法創(chuàng)建一個(gè)峰值列表,并設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)的搜索參數(shù),允許所有操作從分析到蛋白質(zhì)鑒定的自動(dòng)化。鑒定結(jié)果可以直接通過(guò)蛋白質(zhì)分析軟件瀏覽,數(shù)據(jù)管理既簡(jiǎn)便又確定。方法重建也可以進(jìn)行參數(shù)修改。
NanoESI 接口 (選件)
nano Electrospray NES-100
獲取更高靈敏度的高精度LCMS-IT-TOF數(shù)據(jù)!納升噴霧提供高電離效率并減少損失。使用NanoESI(納米電噴霧)接口允許超低樣品量進(jìn)行較高靈敏度的分析。拆裝也很容易,與標(biāo)準(zhǔn)的ESI接口相比,并不需要更多的工作。
分析示例: 胰蛋白酶酶切的BSA (50 fmol)
當(dāng)用高效液相色譜法分離一種蛋白質(zhì)酶切產(chǎn)物時(shí),可以觀察幾十到數(shù)百個(gè)峰值。因此,多個(gè)肽在幾秒鐘之內(nèi)洗脫并不罕見(jiàn)。在這種情況下,高速且智能自動(dòng)的MSn分析提供了更高的覆蓋率。此外,MS高精度質(zhì)譜圖有助于進(jìn)一步改善蛋白質(zhì)分析的可靠性。蛋白質(zhì)分析軟件窗口如下圖所示?梢酝瑫r(shí)觀看到每個(gè)數(shù)據(jù)文件的MS數(shù)據(jù)以及Mascot的搜索結(jié)果。
Mascot的搜索結(jié)果顯示出BSA獲得1180的最高得分。此外,所有搜索結(jié)果在4ppm的質(zhì)量誤差范圍內(nèi)的肽都被對(duì)應(yīng)(外標(biāo)法)。這即是當(dāng)使用高精度LCMS-IT–TOF可能獲得一個(gè)高質(zhì)量的分析實(shí)例。
島津大力支持代謝組學(xué)的研究。提供分析各種生物樣品的高分離性能的分離工具,在線精確質(zhì)量測(cè)定工具,以及有效地從大量采集數(shù)據(jù)中提取所需信息的工具。這些儀器設(shè)備,都旨在充分利用技術(shù)優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)高精度和高速處理。
[1] 什么是代謝組學(xué)?
[2] 代謝組學(xué)分析流程
[第1步 項(xiàng)目構(gòu)想 ]
要啟動(dòng)一個(gè)項(xiàng)目,必須有一些要解決的問(wèn)題,如藥物、食物或環(huán)境相關(guān)的問(wèn)題,(例如,“這種藥物為什么是毒性的,或?yàn)槭裁催@種食物具有降壓功效” ),或與疾病相關(guān)的問(wèn)題,或基因組學(xué)/蛋白質(zhì)組學(xué)相關(guān)的問(wèn)題(例如,“該基因或蛋白質(zhì)的功能是什么” ) 。這個(gè)問(wèn)題就成為該項(xiàng)目的構(gòu)想。
[第2步 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]
代謝可以有各種方法,所以重要的是分析項(xiàng)目時(shí),要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),以便得到有意義的結(jié)果。例如,應(yīng)該培養(yǎng)細(xì)胞,用于臨床前樣品,或應(yīng)該使用動(dòng)物疾病模型,而對(duì)于臨床樣品,應(yīng)該使用一個(gè)健康人的樣品(I期)或疾病樣品(II期和之后),并且樣品本身應(yīng)包括組織和細(xì)胞或生物體液,如血漿,血清或尿液。此外,決定那些考慮系統(tǒng)的生物變異樣品的數(shù)量是有必要的。
[第3步 差異代謝產(chǎn)物的發(fā)現(xiàn)]
發(fā)現(xiàn)差異代謝物的方法大致可分為兩類。
(1)非目標(biāo)代謝組學(xué)
這是指在所有化合物中搜索差異代謝物,并強(qiáng)調(diào)深入的搜索技術(shù),這是一個(gè)強(qiáng)大的方法。它涉及到相對(duì)定量分析。
(2)目標(biāo)代謝組學(xué)
在這種方法中,已知代謝產(chǎn)物進(jìn)行選擇性分析。對(duì)相對(duì)定量分析加以考慮,多個(gè)樣品濃度輪廓分析是可行的。
代謝組學(xué)涉及到不同的技術(shù)相關(guān)的方法,包括利用色譜 - 質(zhì)譜和核磁共振等。當(dāng)使用色譜 - 質(zhì)譜方法時(shí),測(cè)量數(shù)據(jù)的不斷進(jìn)步首先表現(xiàn)在保留時(shí)間和質(zhì)量分析上。如果保留時(shí)間校準(zhǔn)和調(diào)整是必要的,則要使用相同的樣品進(jìn)行反復(fù)測(cè)量樣品。比如說(shuō)尋找用藥物產(chǎn)生的差異代謝產(chǎn)物,將必然涉及大量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。這是由于用藥后,在一定的時(shí)間間隔采樣而產(chǎn)生了多個(gè)數(shù)據(jù),以及生物變異和母體變異的可能性。因?yàn)閺娜绱硕嗟姆治龅臉悠分猩删薮髷?shù)量的數(shù)據(jù),所以分析軟件變得幾乎不可或缺。因此,代謝產(chǎn)物的發(fā)現(xiàn)通常使用專門(mén)的應(yīng)用軟件,以加工處理獲得的數(shù)據(jù),如校正保留時(shí)間和質(zhì)量,調(diào)整和歸一化操作,以及進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)挖掘等操作。
[第4步 差異代謝產(chǎn)物的鑒定]
反復(fù)核對(duì)注冊(cè)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的化合物,以確定在第3步中發(fā)現(xiàn)的代謝產(chǎn)物,通過(guò)化合物信息分析確定其結(jié)構(gòu)。國(guó)內(nèi)和國(guó)際各種數(shù)據(jù)庫(kù)都在發(fā)展,其中包含MS / MS和其他參考譜圖,以及代謝途徑相關(guān)的化合物。因?yàn)樵谕ㄟ^(guò)參照數(shù)據(jù)庫(kù)和差異代謝產(chǎn)物信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行的結(jié)構(gòu)鑒定之前還需要一些時(shí)間,將根據(jù)從MS和NMR等分析儀器獲得差異代謝物的信息來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。
[ 5步假設(shè),驗(yàn)證,結(jié)論]
更差異代謝產(chǎn)物被發(fā)現(xiàn)和鑒定后,重新審視項(xiàng)目的構(gòu)想,建構(gòu)并驗(yàn)證一個(gè)假設(shè),并得出一個(gè)結(jié)論。建構(gòu)一個(gè)有意義的假說(shuō)和獲取結(jié)論需要重復(fù)性的數(shù)據(jù),從復(fù)雜樣品中分離出每個(gè)代謝產(chǎn)物(通常情況下,質(zhì)量分辨率和色譜分離度的組合)的手段,用于ID驗(yàn)證的豐富數(shù)據(jù)(質(zhì)量準(zhǔn)確度和MSn信息),可以從大量數(shù)據(jù)中提取完成研究目標(biāo)信息的軟件。
[3]島津代謝組學(xué)解決方案
發(fā)現(xiàn)差異代謝物,最重要的信息是保留時(shí)間。優(yōu)異的保留時(shí)間重現(xiàn)性是至關(guān)重要的,島津的Prominence HPLC系列獲得高度評(píng)價(jià),其優(yōu)異的性能完全適合代謝組學(xué)的研究。島津的LCMS-IT-TOF,以高速測(cè)量獲得MSn 精確質(zhì)量的功能,結(jié)合Prominence高效液相色譜,可以提供準(zhǔn)確的信息,以滿足這些目標(biāo)所需。
為了從這些儀器獲得的大量數(shù)據(jù)中有效地提取所需信息來(lái)完成研究項(xiàng)目,此系統(tǒng)需與輪廓解決方案代謝組學(xué)軟件組合。該軟件由在代謝組學(xué)和生物信息學(xué)具有廣泛認(rèn)可和專業(yè)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的PhenomenomeDiscoveries有限公司(加拿大)開(kāi)發(fā),以島津整體代謝組學(xué)解決方案的形式提供給客戶。
當(dāng)利用LCMS-IT-TOF的0.1秒高速質(zhì)譜采集并且與HPLC在線聯(lián)機(jī)進(jìn)行分析時(shí),僅需一次分析,就能夠獲取MS譜,MS/MS和MS/MS/MS的譜圖。LCMS-IT-TOF組成預(yù)測(cè)程序(正在申請(qǐng)專利)有效的縮減了備選代謝物,不止使用同位素方法和還參考了MSN譜精確確的質(zhì)譜信息。這就是該系統(tǒng)對(duì)于解決代謝最艱巨的任務(wù),識(shí)別發(fā)現(xiàn)的代謝物并有力支持應(yīng)用代謝學(xué)的項(xiàng)目的成功(如尋找生物標(biāo)志物)的巨大作用。
化合物優(yōu)化處于藥物研發(fā)的深度研究階段,在化合物優(yōu)化的過(guò)程中,需要高通量代謝物的分析。為此,我們提供了一個(gè)包括代謝物結(jié)構(gòu)分析軟件MetID Solution的系統(tǒng)可以有效的發(fā)現(xiàn)并識(shí)別預(yù)期的或未知的代謝產(chǎn)物。
通過(guò)比較代謝前、后的XIC (精確質(zhì)量)色譜,并對(duì)母藥和代謝物的MSn 譜使用多變量分析這個(gè)系統(tǒng)可以讓哪些即使不熟悉代謝研究分析人員都能自動(dòng)提取候選代謝物,從而有效提高實(shí)驗(yàn)室整體效能。
另一方面,關(guān)于發(fā)現(xiàn)代謝物的鑒定,值得注意的是目前正在重新關(guān)注于GCMS,因?yàn)檫@是一種可以輕松地分析小分子化合物(如氨基酸,有機(jī)酸和脂肪酸)的具有高靈敏度和高分辨率的方法。
島津提供GCMS系統(tǒng),包括為分析和鑒定某些特定的氨基酸,有機(jī)酸和脂肪酸的GCMS-QP2010Plus,具有自動(dòng)保留時(shí)間校正的GCMSsolution軟件(版本2.5和更高版本),以及GCMS代謝物數(shù)據(jù)庫(kù)。使用具有保留指數(shù)的代謝物數(shù)據(jù)庫(kù),候選化合物范圍可以大大縮小,從而獲得高度可靠的鑒定。
配備了離子阱的LCMS-IT-TOF與高效液相色譜在線配置能獲得精確的n級(jí)質(zhì)譜檢測(cè)。
通過(guò)輪廓解決方案代謝組學(xué)軟件對(duì)目標(biāo)候選化合物的高效搜索,大大提高了研究的效率。
代謝物結(jié)構(gòu)分析軟件MetID的解決方案對(duì)代謝前、后數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,搜索預(yù)期和未知的代謝產(chǎn)物。
下面介紹的示例是關(guān)于綠茶葉輪廓分析的方法,分析決定綠茶質(zhì)量的成分。
1. 前處理與分析
分析樣品來(lái)自綠茶博覽會(huì)中排名靠前的九種高級(jí)綠茶葉,使用 Prominence UFLC/LCMS-IT-TOF 進(jìn)行分析。
2. 峰提取與列表創(chuàng)建——通過(guò)Profiling Solution軟件提取峰
分別從MS1的分析中提取峰和使用峰信號(hào)強(qiáng)度值創(chuàng)建峰列表。峰保留時(shí)間排序,同位素峰消除, p值過(guò)被應(yīng)用到3798個(gè)檢測(cè)到的峰值中,從中提取出479個(gè)顯著峰值。然后把數(shù)據(jù)輸出到商業(yè)的多變量分析軟件中( SIMCA-P, Umetrics開(kāi)發(fā) ) 。
3. 多變量分析
PCR技術(shù)得分和PCR量值圖生成。茶博會(huì)上排名靠前的綠茶葉和排名靠后的茶葉被劃分到左邊和右邊的PCR分值圖上,這樣,主成分軸指示出級(jí)別的差異性。
主要成分軸( PC1)的PCR量值圖(顯示每個(gè)成分對(duì)茶葉品質(zhì)的貢獻(xiàn)率),顯示了大量高級(jí)茶葉所含的成分呈現(xiàn)正值。
4.未知化合物的分子式預(yù)測(cè)
選擇一個(gè)典型對(duì)茶葉品質(zhì)有貢獻(xiàn)的候選未知化合物峰X,并預(yù)測(cè)其分子式。從MS3的分析中獲得的準(zhǔn)確質(zhì)量的信息用于預(yù)測(cè)分子式。分子式預(yù)測(cè)軟件(Formula Predictor)顯示峰X為C14H16O10。
5.候選未知化合物的預(yù)測(cè)
在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布的數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索一個(gè)分子式為C14H16O10顯示,該化合物可能是名為茶沒(méi)食子素(theogallin)的多酚。歸于基于茶沒(méi)食子素結(jié)構(gòu)的質(zhì)譜圖表明峰值X是茶沒(méi)食子素。