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ZenoTOF™ 7600系统：揭开脂质结构神秘面纱，提供组学研究精确视角
2022年02月24日 11:48
来源：SCIEX
代谢组学和脂质组学已越来越成为生命科学研究的关键手段，然而脂质分子的精准结构阐释、低丰度代谢物的准确定性和定量，依然存在挑战。
以花生四烯酸为例，其学名为二十碳四烯酸，属Omega6族长链多元不饱和脂肪酸，这种具有四个双键的20碳脂肪酸于1909年由 Percival Hartley 从哺乳动物组织中被分离并鉴定出来。这是在色谱法或任何光谱方法（MS、红外、UV 或 NMR）出现之前完成的。1913年，根据其与的花生酸 (C20:0) 的关系，提出了花生四烯酸这一名称。直到 1940 年，四个双键的位置才被定义为 20 个碳链的 5,8,11,14。1961 年报道了全合成，最后，双键的构型被确认为all cis-5,8,11,14。花生四烯酸的结构确证历经约50年，几代研究者从碳链的长度，双键的位置，化学合成等方面对花生四烯酸进行了完整的研究。其中四个双键的位置经历了几位科学家共同努力才得以确证，其艰难曲折的过程证明了确定双键位置是一个重大的难题和挑战。假如当时有质谱技术这些研究将变得简单，SCIEX ZenoTOF™ 7600系统电子活化解离（EAD）技术可以在一次实验中完成脂质的完整表征，包括鉴定脂质的端基、区域异构、顺/反异构、骨架、双键等，提供脂质组学深度研究的精确视角，同时Zeno™ Trap（Zeno 阱）功能使发现更低含量的代谢物成为可能。
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质谱作为脂质组学最重要的研究手段之一，在脂质双键异构体的鉴定方面却面临着极大的挑战。这主要是因为在传统的脂质组学质谱分析中，所采用的碰撞诱导解离技术 (CID)，无法使目标物在C=C键处断裂产生与其位置相关的特征离子。ZenoTOF™ 7600系统的电子活化解离技术 (EAD) 可以在单键处断裂，双键处不断裂，直观的帮助我们判断出双键位置，同时这种碎裂模式得到丰度的碎片信息，获得更多脂质结构诊断信息，可以判断脂质类别，每条脂肪酸链信息和双键位置，很适用于脂质化合物和脂质组学的深度研究。本文使用ZenoTOF™ 7600系统对甘油三酯类化合物进行深度结构解析，一针进样即可快速得到头基、特征诊断离子、脂肪酸链和双键位置信息，鉴定甘油三酯化合物。
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本文使用ZenoTOF™ 7600系统的电子活化解离技术对脂质结构进行解析，方法具有以下特点：
1.可以一针进样得到脂质丰富的碎片信息，可以得到头部基团、脂质骨架、特征诊断离子、脂肪酸链和双键位置信息，准确的鉴定出脂质化合物。
2.对于CID技术得到的头部基团信息一致，需要耗时去区分的两大类脂质磷脂酰胆碱(PC)和鞘磷脂(SM)，可以直接通过EAD技术得到的二级质谱图判断。
3.可优化的电子动能(Electron KE)和电子流(Electron beam current)可以得到更丰富和质量好的二级碎片，Zeno™ trap的阱集功能可以使得即使很低的碎片依旧可以得到，更准确的判断化合物结构。
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Zeno Trap在代谢组学中的应用特点：
1.定量实验，提高MRMHR(高分辨多重反应监测)定量灵敏度；
2.定性实验，提高数据库匹配的置信度；特别是对低含量化合物，也能获得优异的数据库匹配；
3.大队列实验中，配合130 Hz (5 ms/ scan)快速扫描速度，保证化合物的覆盖率和MS/MS谱图质量的前提下，至少可以缩减一半的样品运行时间。
参考文献：
Martin, Sarah A., Alan R. Brash, and Robert C. Murphy. "The discovery and early structural studies of arachidonic acid." Journal of lipid research 57.7 (2016): 1126-1132.
关键词：
质谱仪
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