采用 Agilent 8800/8900 串联四极杆 ICP-MS 通过 capLC-ICP-MS 同时测定多肽和磷酸肽

摘要

结合毛细管液相色谱分离技术，Agilent 8800 串联四极杆 ICP-MS 在 MS/MS 质量转移模式下可痕量测定磷酸肽中的磷与含硫多肽中的硫。使用 LC-ICP-MS 可获得前所未有的含硫和含磷物质的最低绝对检测限（分别为 11 fmol 和 6.6 fmol）。硫的同位素比值测定结果与其理论值高度吻合，从而证明干扰得以有效消除。所观测到的硫和磷的峰形和信噪比表现优异。测定结果表明串联四极杆 capLCICP-MS 技术在使用非特殊标样测定含硫和含磷多肽的高灵敏度和同时绝对定量分析方面有巨大潜力。

前言

LC-MS/MS 用于定量分析制药/生物制药和临床研究中的目标蛋白质。此方法常常使用同位素标记的合成蛋白质和多肽作为内标来定量分析相应的目标化合物。与之相反，LC-ICP-MS 通过测定目标化合物中含有的杂原子硫和磷对蛋白质和多肽进行非特异性定量分析。通过这种方式可以使用含有杂原子的不同化合物，并将单个含杂原子的非蛋白质化合物作为通用标样对其进行定量。不幸的是，硫和磷的检测限因其高电离能和传统四极杆 ICP-MS (ICP-QMS)的多原子干扰而大打折扣 — 即使使用了碰撞/反应池 (CRC)。虽然扇形磁场高分辨 ICP-MS (HR-ICP-MS) 也被用于该类应用，但迄今为止仍没有任何 ICP-MS 仪器能够达到已报道的 ESI-MS/MS 仪器使用同位素标记合成多肽时所具有的检测限（特别是对于硫）。表 1 列出了关于 LCICP-MS 对于硫和磷检测限的已发表数据，包括所用的 ICPMS技术和分离技术。在这项工作中，我们采用了 Agilent8800 串联四极杆 ICP-MS（也简称为 ICP-MS/MS）通过对硫和磷杂原子进行绝对定量分析来测定蛋白质和多肽。

结论

对蛋白质中天然存在的 ICP-MS 可检测元素进行高灵敏度和无干扰的定量检测将扩展 LC-ICP-MS 方法在蛋白质组学中的应用。通过与 cap-LC 分离方法联用，Agilent 8800 串联四极杆 ICP-MS 利用 LC-ICP-MS 分析含硫和磷物质时可获得前所未有的最低检测限（分别为 11 fmol 和 6.6 fmol）。利用 Agilent 8900 ICP-MS/MS #100（高级应用配置）可显著降低硫分析的检测限，因为这款仪器全新设计的氩气流路采用了低硫（和低硅）材料。此举有助于最大程度降低这两种元素的元素背景。

在 MS/MS 质量转移模式下操作时，Agilent 8800/8900 通过使分析物与氧气反应并测量产生的氧化物离子，从而有效消除了对磷和硫的干扰。硫的同位素比测量值与理论值吻合良好，证明硫干扰物得以有效消除，并且由于串联质谱模式能保留正确的同位素模式，可采用同位素稀释校准来校正因梯度稀释导致的硫灵敏度的变化。

所测得的含硫和磷物质及多肽的峰形和信噪比极佳。这也是首次将通用标样应用于多肽和磷酸肽的同步绝对定量分析。这种全新的功能强大的硫磷（特别是硫）检测法将使 LCICP-MS 在诸多领域中得到应用，如药物研究（药物和代谢物）、环境分析（农药）和纳米技术（工程纳米颗粒的表征）。