位置异构体

大家好，本周为大家分享一篇发表在Anal Chem.上的文章，Distinguishing Histidine Tautomers in Proteins Using Covalent Labeling-Mass Spectrometry [1]。该文章的通讯作者是来自马萨诸塞大学阿默斯特分校的Richard W. Vachet教授。组氨酸是人体蛋白质结构中的重要组成氨基酸，研究发现，组氨酸具有Nδ-H和Nε-H两种互变异构体，通过两种互变异构体的转换，可以在蛋白质中介导质子转移。目前常使用2D NMR技术进行区分，但操作相对繁复。共价标记质谱是一种研究蛋白质结构的有力方法，具有操作简单，灵敏度高，结构分辨率高等优点。在本文中，作者尝试以焦碳酸二乙酯（DEPC）为标记试剂，采用共价标记质谱区分组氨酸互变异构体。组氨酸侧链的咪唑上具有两个氮原子，其中一个氮上的孤电子对参与芳香环π键的组成，而另一个氮原子仍保留孤对电子，更容易与DEPC等亲电子试剂反应。而组氨酸的两个互变异构体中都只有一个保留孤对电子的氮原子，且该氮原子位置不同，Nδ-H互变异构体中的Nε2与DEPC反应，而Nε-H互变异构体中的为Nδ1。因此以DEPC标记组氨酸以区分两个互变异构体的方法是可行的（图1）。图1. DEPC 结构及其与两种不同组氨酸互变异构体的反应 为了测试DEPC 标记区分两种互变异构体的能力，作者以几种含组氨酸的肽，在确保DEPC仅标记组氨酸条件下进行实验。以Fmoc-DGHGG-NH2为例子，该肽在N端包括一个Fmoc基团以确保仅标记组氨酸。采用等度洗脱来最大限度地利用LC分离两种异构体，并确保流动相组成不影响肽段电离效率，从而可以更好地量化每个互变异构体的比率。结果发现，在11.4和13.6分钟洗脱的峰具有相同的m/z值（图2）。根据串联MS数据，发现这两个峰代表着组氨酸上成功标记DEPC的单一物质（图3）。并且，这些同量异位离子的串联质谱不同，表明这两种物质为带有不同组氨酸互变异构体的物质。作者将先洗脱出的物质命名为修饰物质1，后洗脱出的为修饰物质2。根据MS/MS数据，两者的主要区别为修饰物质2具有更加丰富的羧基化a3离子（a3*）。图2. 未标记（蓝色迹线）和 DEPC 标记（红色迹线）肽 Fmoc-DGHGG-NH 2的提取离子色谱图。DEPC浓度比肽浓度高10倍，反应1分钟图3. 两种修饰的His异构体的串联质谱。(a)来自图2中的色谱图的修饰物质 1 的串联质谱。(b)来自图2中的色谱图的修饰物质2的串联质谱。标有星号 (*) 的产物离子包含羧基化产物此外，在重复实验中，作者发现物质2与物质1的丰度比为3.9± 0.2。而研究发现，在中性pH条件下，游离氨基酸Nε-H 互变异构体与 Nδ-H 互变异构体的比接近于4:1。因此，两物质的峰面积比表明物质1可能为 Nδ-H 互变异构体，而物质2可能为 Nε-H 互变异构体。结合以上发现，并考虑肽解离途径等因素，作者对两物质质谱图谱差异做出推测。当物质2为Nε-H互变异构体侧链时，DEPC 标记在Nδ1上，有利于肽通过bx-yz途径解离，随后通过bx-ax途径损失CO，因此物质2富含a3*离子。当物质1为Nδ-H 互变异构体时，DEPC 标记在Nε2上，肽通过组氨酸途径解离，并形成了稳定五元环，因此优先形成更稳定的b3*离子（图4）。以上发现进一步证明了Fmoc-DGHGG-NH2中物质1为 Nδ-H 互变异构体，物质2为 Nε-H 互变异构体。根据丰度比以及肽解离途径不同，作者在其他模型肽标记实验中也成功区分两互变异构体。由于组氨酸的pKa在一定程度上会影响互变异构体的比例，因此两互变异构体的丰度比可能会略有变化。总之，以上结果表明，DEPC共价标记质谱可以识别两个组氨酸互变异构体。图4. DEPC 标记的含组氨酸肽 CID 过程中两种异构体的肽片段化途径。左侧通路为物质1（Nδ-H互变异构体），右侧通路为物质2（Nε-H互变异构体）之后，作者还进一步研究了不同DEPC浓度对实验的影响。结果发现，在 DEPC 浓度范围超过一个数量级时，Fmoc-DGHGG-NH2的两种修饰形式的比率基本在4左右保持恒定，其他模型肽的比率略有不同（图5），但随着 DEPC 浓度的增加，给定肽的标记比率保持不变。在质谱可以确认互变异构体结构的肽中，Nε-H互变异构体总是丰度相对更高，洗脱相对较晚。此外，作者发现当组氨酸不是位于N末端残基时，Nε-H 互变异构体的an */bn *比率总是比Nδ -H 互变异构体的更高。但是，若组氨酸残基位于肽的N末端时，在质谱中观察不到b1和a1离子，将对结果造成影响。图 5. 在 DEPC 浓度增加时选择肽的两种修饰形式的标记比率。(a) Fmoc-DGHGG-NH2；(b) Ac-IQVYSRHPAENGK(Ac)；(c) Ac-VEADIAGHGQEVLIR；(d) Ac-LFTGHPETLEK(Ac)。MS/MS 用于通过测量an /bn离子的比率来确认每个互变异构体总而言之，作者成功使用DEPC共价标记质谱区分肽与蛋白质中的组氨酸互变异构体，利用丰度比与洗脱时间，以及CID期间的肽解离模式，区分两种互变异构体。利用该方法，作者团队已经确定了几种蛋白质组氨酸互变异构体比率，并且相对于2D NMR方法，该方法更简单、更快、更精确，有利于探索蛋白质中组氨酸残基周围的局部结构，提供高分辨率的结构信息。[1]Pan X, Kirsch ZJ, Vachet RW. Distinguishing Histidine Tautomers in Proteins Using Covalent Labeling-Mass Spectrometry. Anal Chem. 2022 Jan 18 94(2):1003-1010.

p　　最新一期的Nautre Methods杂志对清华大学瑕瑜课题组和欧阳证课题组在脂类同分异构体及小型质谱技术研究中取得的进展进行了报道。长期以来，质谱小型化技术被国外研究机构所垄断，欧阳证课题组的研究为我国在质谱仪的研发与产业化领域争取到了“原创话语权”。脂类同分异构体中C=C双键位置的确定在全世界一直是难点，瑕瑜课题组利用Paternò –Bü chi反应找到了定位C=C双键的方法，为脂质组学开辟了一个全新的研究维度。/pp style="text-align: center "img title="5.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/256c243d-6a9f-40d6-a0d8-13f84fb196f5.jpg"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai "Nautre Methods杂志是Nature子刊，影响因子25.06，主要提供生命科学领域的新方法和基础研究技术重大进展的相关报道/span/pp　　span style="color: rgb(79, 129, 189) "strong根据C=C做脂质组学定性、定量分析/strong/span/pp style="text-align: center "img title="1.jpg" style="width: 230px height: 295px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/ac5de0cd-a2ab-4b34-a39f-a9f38337697c.jpg" height="295" hspace="0" border="0" vspace="0" width="230"//pp style="text-align: center "strong清华大学教授 瑕瑜/strong/pp　　瑕瑜长期从事生物质谱为基础的气相化学自由基研究，一个偶然的机会，瑕瑜课题组的马潇潇博士(现为清华大学精密仪器系助理教授)在进行光化学自由基反应时发现受激发的丙酮与脂质C=C反应的结果并没有形成断裂加成峰，而是整个丙酮加到脂质分子上去。查阅资料之后，发现这是一个已知反应Paternò -Bü chi(PB反应)。根据PB反应的机理就能够清晰地解析离子碎裂谱图从而确定C=C位置。“这个发现对确定脂质同分异构体C=C位置，以及进行脂质定量分析非常有帮助。”瑕瑜说。/pp style="text-indent: 2em "从2014年发表第一篇文章起，他们将这一理论应用在了脂质组学研究中。 PB反应在鸟枪法策略中进行脂质同分异构体的定性与定量分析的研究已经取得了成功。目前，PB反应在液质联用策略中的脂质组学分析研究工作也已经完成。瑕瑜表示：“液质联用分析脂质组学能够得到更多的分子信息，应用面会更加广泛。将PB反应用在这个技术中，能够给脂质组学的发展提供更多机会。”/pp　　strongspan style="color: rgb(79, 129, 189) "小型质谱技术简化脂质分析工作流程/span/strong/pp style="text-align: center "img title="2.jpg" style="width: 230px height: 295px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/e3ddfcc2-869d-4a4b-a052-469cdb80b27a.jpg" height="295" hspace="0" border="0" vspace="0" width="230"//pp style="text-align: center "strong清华大学教授 欧阳证/strong/pp　　不同双键位置揭示的是不同的代谢通路，不同的发病机理，通过脂质同分异构体的定性与定量分析，可应用于临床诊断。现有的商业脂质解析数据库并不包括脂质C=C位置信息，并不能进行脂质同分异构体的定性与定量分析。目前，欧阳证与瑕瑜的研究团队正在进行基于小型质谱的包含C=C位置信息的脂质组学分析工作。“我们希望让更多做脂质组学研究的人知道这个技术，并通过建立数据库帮助到需要了解脂质C=C信息的研究。”欧阳证在谈到该数据库的建立时说，“事实上，我们将要建立的不止是一个数据库，而是包括前端液相方法、PB反应、质谱方法、数据库与软件分析在内的整体工作流程。”/pp style="text-indent: 2em "该工作已取得了一系列产业化成果，由欧阳证创立的清谱科技在10月份召开的BCEIA2017上推出了Mini β小型质谱仪、脂质组学双键定位系统Ω反应器以及MS Mate快速检测方案，结合了PB光化学反应的特异性、高效性以及质谱检测的特异性和灵敏度，可实现脂质中双键的快速定位、精准定量、全方位读取。此外，搭载的庞大的数据库可以实现数据检索、数据读取、报告生成一体化工作流程。/pp style="text-align: center "img title="3.jpg" style="width: 400px height: 290px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/9b657d8e-0702-4f7b-a363-4b1a7a569ed6.jpg" height="290" hspace="0" border="0" vspace="0" width="400"//pp style="text-align: center "strongMini β小型质谱仪/strong/pp　　Mini β小型质谱仪与液质联用分析脂质组学的方法相比，突破了实验室环境的束缚，其简化的工作流程，大大降低了对操作人员专业性及检测环境的要求，可在现场检测，更利于质谱脂质分析走向临床、基层。/pp　　更多详细内容：/pp style="text-align: left text-indent: 2em "a title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20170616/222209.shtml" target="_blank"span style="color: rgb(79, 129, 189) "C=C位置探索思路或将发现脂质生物标志物——访清华大学瑕瑜教授、欧阳证教授/span/a/pp style="text-align: left text-indent: 2em "a title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20171013/230960.shtml" target="_blank"span style="color: rgb(79, 129, 189) "十年一剑 欧阳证带领清谱科技推出Mini β小型质谱分析系统/span/a/p

研究背景与成果生物分子的结构解析与相关生物学功能的关联研究已成为现今生命科学的前沿。生物分子存在多级结构，而其结构复杂度的一个重要因素为分子异构。不同的异构分子（Isomers and isoforms）具有相同的化学式和分子量，但化学结构不同。例如，单糖存在多种异构体，包括葡萄糖、果糖、半乳糖等；多糖由单糖两两通过糖苷键相互连接组成，导致出现更为复杂的构造异构（分子中原子或原子团互相连接次序不同，Structural or constitutional isomers）和立体异构现象（连 接 次 序 相 同 但 空 间 排 列 不 同，Spatial isomers or stereoisomers）。离子迁移（Ion mobility, IM）与质谱（Mass spectrometry, MS）联用（IM-MS）分析已经发展为生物分子特别是生物大分子结构解析的一种主要手段，并成为质谱仪器发展的主要方向。IM可以区分MS不能区分的异构体或同重素（Isobars），这一独到的特性对生物分子的结构解析研究十分关键，近年来被广泛用于糖结构、脂质结构、蛋白质结构和活性、蛋白质-分子相互作用等研究中。近年来，多种IM 分析方法被纷纷提出，例如迁移时间 DTIMS （Drift time ion mobility spectrometry）、囚禁式 TIMS（Trapped ion mobility spectrometry）、行波 TWIMS（Travelling wave ion mobility spectrometry） 以及非对称场 FAIMS（Field asymmetric ion mobility spectrometry）等。然而，这些技术均基于低E/N场原理（E/N 30 Td，E代表电场场强，N代表中性气体数密度，Td是Townsend数），分离分辨率一般在40-200，不足以解决目前生物分子异构体解析研究的迫切需求。图1. 离子云扫描分析技术的仪器设置、原理和性能表征。（a）Mini β质谱仪器系统。（b）实验装置示意图。（c）离子云扫描技术原理。强迫振动下的两种异构体离子（紫色和蓝色）的离子轨迹。（d）获得的离子云扫描谱图。针对以上难题，清华大学精密仪器系生物医学仪器与应用研究团队向高E/N场寻求突破离子迁移分析低分辨率的局限，提出一种超高场离子云扫描技术，并在Mini β质谱仪器系统（PURSPEC科技(北京)有限公司）上实现迁移分辨率超过10,000的高分辨IM分析，提升较现有技术水平一个数量级以上（图1）。超高场离子云扫描技术采用强迫振荡的物理原理，在超高场（约1×105 Td）条件下实现异构体离子的离子云分离，通过扫描激发振荡电压可以获得异构体离子的高分辨IM谱图。成果优势利用高场离子云扫描分析技术，对四种二糖异构体 （海藻糖、麦芽糖、纤维二糖和乳糖，图2a）开展了结构分析（图2b），并对乳糖和纤维二糖的混合物进行了离子云扫描分析（图2c），并与传统串联质谱分析（图2d）结果对比。从图2d可见，乳糖和纤维二糖具有到相同的碎裂模式，无法通过串联质谱技术加以区分。但这两种异构体可以通过离子云扫描实现完全分离（图2c）。此外，离子云扫描分析技术也展现出优异的定量分析特性（图2e和2f）。图2. 二糖异构体分析。（a）四种二糖异构体及其（b）离子云扫描谱图。乳糖和纤维二糖混合物的（c）离子云扫描谱图和（d）串级质谱分析谱图。（e）两种二糖标准品及（f）混合物的定量分析结果。离子云扫描技术对各类生物分子异构体具有普遍适用性。如图3所示，该技术同样可分辨脂质和多肽分子异构体。研究工作中，离子云扫描方法展现出多种优点，如分析部件结构简单、操作方便、具有强大的时间/空间串级质谱能力等，可以方便地与多类质量分析器联用，用于设计混合型串联分析质谱仪器，在生物分子复杂结构解析上展现出较好的应用前景。图3. 脂质与多肽异构体分析。（a）脂质异构方式示意图。各种脂质异构体的离子云扫描谱图：（b）sn异构、（c）碳碳双键位置异构和（d）双键顺反异构。（e）多肽的不同翻译后修饰类型及其异构方式示意图。不同翻译后修饰类型的多肽异构体离子云扫描谱图：（f）甲基化、（g）乙酰化和（h）磷酸化。本研究由国家自然科学基金项目和清华大学精准医学科研项目资助。论文第一作者为清华大学精仪系周晓煜副教授，通讯作者为欧阳证教授，其他作者还包括精仪系博士生王卓凡和范菁津，第一完成单位为清华大学精密仪器系精密测试技术与仪器国家重点实验室。这项研究也得到了清华大学化学系瑕瑜教授、精仪系马潇潇副教授与张文鹏助理教授的大力帮助。

近期，清华大学化学系瑕瑜教授课题组与清华大学药学院尹航教授课题组以及北京清华长庚医院王韫芳研究员团队合作在Angew. Chem. Int. Ed杂志上发表了题为 “sn-1 Specificity of Lysophosphatidylcholine Acyltransferase-1 Revealed by a Mass Spectrometry-based Assay” 的文章。第一作者为清华大学化学系博士生赵雪与梁家琦，通讯作者为瑕瑜教授。该工作首次揭示磷脂酰胆碱酰基转移酶1(LPCAT1)在合成胆碱甘油磷脂 (PC)时对甘油骨架的sn-1位置具有选择性 该选择性与LPACT1在人肝细胞癌组织中的高表达直接导致了sn位置异构体PC 18:1/16: 0的显著升高。以上研究对于发展基于脂质异构体分析的新型疾病诊断与靶点发现具有启示意义。　　LPCAT1是细胞内PC的合成通路中脂质重塑过程关键的酶。已有相关研究表明，LPCAT1在多种癌症组织中表达上调并且对饱和或单不饱和的酰基辅酶具有选择性。然而LPCAT1对甘油骨架sn位置的选择性还尚不明确，这主要是由于sn位置异构体难以区分与定量。2019年瑕瑜教授课题组利用PC碳酸氢根加合物([PC+HCO3]-)在串级质谱中碎裂产生的“sn-1 frag.”实现了sn位置异构体的定性与定量(Zhao X, Xia Y, et al. Chemical Science, 2019, 10:10740)。基于此，本工作建立了测定LPCAT的sn位置选择性的LC-MS流程。作者以sn-1 LPC和sn-2 LPC的混合物为底物，LPCAT1过表达的HEK 293T细胞膜碎片作为酶源，加入酰基辅酶，37℃下进行孵育。酶反应产物通过反相液相色谱(RPLC)中分离及质谱检测 其与内标的色谱峰面积比对总的合成产物(sn位置异构体之和)进行定量。继而对酶反应产物的碳酸氢根加合物进行串级质谱分析，通过“sn-1 fragment”的百分比对sn位置异构体进行定量(分析流程如图1)。继而通过建立sn-1 LPC和sn-2 LPC的酶反应动力学曲线，比较动力学常数来确定sn位置选择性。　　图1. LC-MS/MS流程用于定量分析LPCAT催化所产生的PC sn位置异构体　　鉴于不同分子量的PC分子可以在RPLC中分离，该流程可以同时测定LPCAT1对多种酰基辅酶(如，17:0-CoA, 18:1-CoA和20:4-CoA)的选择性。结果显示LPCAT1对三种酰基辅酶均表现出活性，20:4-CoA的活性最低。当LPCAT1将三种酰基辅酶连接到甘油骨架上时，均选择性的加在了sn-1位置，即只合成了PC 17:0/16:0，PC 18:1/16:0和PC 20:4/16:0。因此，基于图1的LC-MS/MS分析流程，该研究首次明确了LPCAT1对甘油骨架的sn-1位置具有选择性。　　已有研究表明LPCAT1在肝细胞癌组织中表达上调。为了探究肝细胞癌中PCsn位置异构体的组成是否会受到LPCAT1对sn-1位置选择性的影响，该工作对人肝细胞癌组织和正常肝组织中PC的sn位置异构体进行LC-MS/MS分析。结果显示PC 18:1/16:0在肝细胞癌组织中显著上升。该工作进一步对常用的肝癌细胞系HepG2中的LPCAT1进行敲降，敲降后PC 18:1/16:0的含量显著下降。这表明肝细胞癌组织中PC 18:1/16:0的含量与LPCAT1对sn-1位置的选择性以及LPCAT1的表达上调直接相关。更重要的是，解吸电喷雾电离质谱(DESI)对PC 18:1/16:0的分布成像与人肝细胞癌组织连续切片的LPCAT1的免疫荧光成像以及H&E染色高度吻合(图2)。因此PC 18:1/16:0可能作为新型生物标志物，用于划分癌变区域和癌旁区域。　　图2. 人肝细胞癌组织连续切片H&E染色(a)组织中LPCAT1的免疫荧光成像(b)以及DESI MS2 对PC 16:0_18:1的sn位置异构体分布的成像(c, d)　　总的来说，该工作建立了用于测定LPCAT的sn位置选择性的快速、灵敏、高通量的LC-MS/MS分析流程。它深度剖析了组织中sn位置异构体的组成、分布与酶的功能、分布的关系 阐明了脂质异构体作为新型生物标志物用于疾病的诊断与治疗的巨大潜力。不过其他几种LPCAT在连接酰基辅酶时对sn位置选择性还有待进一步研究。

生物分子的结构解析与相关生物学功能的关联研究已成为现今生命科学的前沿。生物分子存在多级结构，而其结构复杂度的一个重要因素为分子异构。不同的异构分子(Isomers and isoforms)具有相同的化学式和分子量，但化学结构不同。例如，单糖存在多种异构体，包括葡萄糖、果糖、半乳糖等 多糖由单糖两两通过糖苷键相互连接组成，导致出现更为复杂的构造异构(分子中原子或原子团互相连接次序不同，Structural or constitutional isomers)和立体异构现象(连 接 次 序 相 同 但 空 间 排 列 不 同，Spatial isomers or stereoisomers)。　　离子迁移(Ion mobility, IM)与质谱(Mass spectrometry, MS)联用(IM-MS)分析已经发展为生物分子特别是生物大分子结构解析的一种主要手段，并成为质谱仪器发展的主要方向。IM可以区分MS不能区分的异构体或同重素(Isobars)，这一独到的特性对生物分子的结构解析研究十分关键，近年来被广泛用于糖结构、脂质结构、蛋白质结构和活性、蛋白质-分子相互作用等研究中。近年来，多种IM分析方法被纷纷提出，例如迁移时间DTIMS(Drift time ion mobility spectrometry)、囚禁式TIMS(Trapped ion mobility spectrometry)、行波TWIMS(Travelling wave ion mobility spectrometry)以及非对称场FAIMS(Field asymmetric ion mobility spectrometry)等。然而，这些技术均基于低E/N场原理(E/N 30 Td，E代表电场场强，N代表中性气体数密度，Td是Townsend数)，分离分辨率一般在40-200，不足以解决目前生物分子异构体解析研究的迫切需求。　　针对以上难题，清华大学精密仪器系生物医学仪器与应用研究团队向高E/N场寻求突破离子迁移分析低分辨率的局限，提出一种超高场离子云扫描技术，并在Mini β质谱仪器系统(PURSPEC科技(北京)有限公司)上实现迁移分辨率超过10,000的高分辨IM分析，提升较现有技术水平一个数量级以上(图1)。超高场离子云扫描技术采用强迫振荡的物理原理，在超高场(约1×105Td)条件下实现异构体离子的离子云分离，通过扫描激发振荡电压可以获得异构体离子的高分辨IM谱图。　　　　图1.离子云扫描分析技术的仪器设置、原理和性能表征。(a)Mini β质谱仪器系统。(b)实验装置示意图。(c)离子云扫描技术原理。强迫振动下的两种异构体离子(紫色和蓝色)的离子轨迹。(d)获得的离子云扫描谱图　　利用高场离子云扫描分析技术，对四种二糖异构体(海藻糖、麦芽糖、纤维二糖和乳糖，图2a)开展了结构分析(图2b)，并对乳糖和纤维二糖的混合物进行了离子云扫描分析(图2c)，并与传统串联质谱分析(图2d)结果对比。从图2d可见，乳糖和纤维二糖具有到相同的碎裂模式，无法通过串联质谱技术加以区分。但这两种异构体可以通过离子云扫描实现完全分离(图2c)。此外，离子云扫描分析技术也展现出优异的定量分析特性(图2e和2f)。　　　　图2. 二糖异构体分析。(a)四种二糖异构体及其(b)离子云扫描谱图。乳糖和纤维二糖混合物的(c)离子云扫描谱图和(d)串级质谱分析谱图。(e)两种二糖标准品及(f)混合物的定量分析结果　　图3.脂质与多肽异构体分析。(a)脂质异构方式示意图。各种脂质异构体的离子云扫描谱图：(b)sn异构、(c)碳碳双键位置异构和(d)双键顺反异构。(e)多肽的不同翻译后修饰类型及其异构方式示意图。不同翻译后修饰类型的多肽异构体离子云扫描谱图：(f)甲基化、(g)乙酰化和(h)磷酸化　　离子云扫描技术对各类生物分子异构体具有普遍适用性。如图3所示，该技术同样可分辨脂质和多肽分子异构体。研究工作中，离子云扫描方法展现出多种优点，如分析部件结构简单、操作方便、具有强大的时间/空间串级质谱能力等，可以方便地与多类质量分析器联用，用于设计混合型串联分析质谱仪器，在生物分子复杂结构解析上展现出较好的应用前景。　　该研究成果近日以“超高场离子云扫描技术实现高分辨生物分子异构体分析研究”(High-Resolution Separation of Bioisomers Using Ion Cloud Profiling)为题发表在《自然通讯》(Nature Communications)上。　　论文第一作者为清华大学精仪系周晓煜副教授，通讯作者为欧阳证教授，其他作者还包括精仪系2020级博士生王卓凡和范菁津，第一完成单位为清华大学精密仪器系精密测试技术与仪器国家重点实验室。研究得到了清华大学化学系瑕瑜教授、精仪系马潇潇副教授与张文鹏助理教授的大力帮助。该研究由国家自然科学基金项目和清华大学精准医学科研项目资助。　　论文链接：　　https://www.nature.com/articles/s41467-023-37281-7

目的使用沃特世(Waters)ACQUITY UPC2&trade 系统成功开发非对映体超高效合相色谱(UltraPerformance Convergence Chromatography&trade ，UPC2&trade )方法，用于四种氯菊酯异构体的基线分离。背景公众对杀虫剂使用的关注日益增长。目前使用的杀虫剂有25%为手性化合物。在这些杀虫剂中，手性在药效、毒性、代谢特性和环境方面起着重要的作用。因此，对立体选择性分离技术和分析测定杀虫剂对映体纯度的需要正在不断增长。氯菊酯是一种合成的化学品，广泛用作杀虫剂和驱虫剂。氯菊酯具有四种立体异构体(两对对映体)，由环丙烷环上的两个手性中心产生，如图1所示。因此，氯菊酯异构体的分离和定量测定颇具有挑战性。在分离氯菊酯方面，开发正相HPLC和反相HPLC的方法已经做出巨大的努力，但收效不尽如人意。我们在此展示，利用ACQUITY UPC2，在不足6分钟之内实现了四种氯菊酯基线分离。与HPLC方法相比，UPC2&trade 实现了所有异构体的完全基线分离，运行时间大大缩短；对于杀虫剂的生产厂家而言，进行日常非对映体分析UPC2不愧为理想之选。解决方案人们已经对各种手性固定相(CSPs)进行了评估，以利用手性正相HPLC和反相HPLC进行分离。Lisseter和Hambling报道了Pirkle型手性固定相用于正相HPLC条件下分离氯菊酯。总的运行时间大于30min，使用的流动相为含有0.05%异丙醇的正己烷(Journal of Chromatography，539 1991 207-10)。但是，顺式和反式对映体拆分并不理想。Shishovska和Trajkovska使用了手性ß -环糊精手性固定相，用于在反相HPLC条件下拆分氯菊酯，以甲醇和水作为流动相(Chirality，22 2010 527-33)。总的运行时间大于50min，反式氯菊酯对映体的分离度小于1.5。另外，正相HPLC条件下，CHIRALCEL OJ色谱柱也用于氯菊酯的分离(Chromatographia，60 2004 523-26)，我们的实验在表1中所示的条件下进行，得到了3个分开的色谱峰，如图2所示，该结果与文献报道一致。图3显示了利用ACQUITY UPC2系统对氯菊酯进行非对映体分离。所有四种异构体利用更短的OJ-H色谱柱在不足6分钟内实现了基线分离。实验结果总结于表2中。总的来说，与手性HPLC方法相比，当前的UPC2方法实现了更好的分离，且运行时间更短。总结利用沃特世ACQUITY UPC2系统成功分离氯菊酯得到了证明，在小于6分钟内实现了四种异构体的基线分离。与手性HPLC方法相比，UPC2方法具有更高的分离度和更短的运行时间。UPC2方法也杜绝了正相HPLC中有毒正己烷的使用。对于杀虫剂生产商而言，进行日常非对映体的分析，ACQUITY UPC2系统不愧为理想之选。

☆ 导读 ☆对于多肽类药物而言，在药物的研发、生产、质量控制等环节，清楚地了解氨基酸的具体构型，把控氨基酸异构化现象，对于最终药物的质量与药效至关重要，也是多肽药物企业严格监控的重点之一。因此，氨基酸异构体的分离检测，在整个研发管线中必不可少。然而，D/L两种氨基酸成分分析经常遇到的难点有：分析难度大：各种各样的肽或氨基化合物的背景干扰较多分析时间长：传统的氨基酸异构体分析必需进行氨基酸的衍生化处理，通常分析时间超过10小时面对氨基酸异构体的分析难点，岛津公司推出LC/MS/MS DL氨基酸分析方法包（内含分析方法、报告模板和使用说明书）。结合LCMS-8045/8050/8060的高灵敏度分析能力，为DL氨基酸异构体分离提供准确、高效、简便的解决方案。 ☆ 什么是D/L氨基酸 ☆ 大部分氨基酸（除甘氨酸外）具有与羧基（COO-）相邻的手性碳原子，该手性中心存在彼此互为镜像的立体异构，分别称为D型氨基酸和L型氨基酸。L型氨基酸属于天然存在的氨基酸构型，可合成蛋白质，作为营养物质在人体内大量存在。D型氨基酸体内含量极低，多为人工合成，有研究发现，体内极微量的D型氨基酸，存在于肠腔或生物体肾脏。 ☆ 氨基酸名录 ☆☆ 方法包特点 ☆ l 同时分析42种D/L型氨基酸 可实现批处理分析，快速分析42种D/L氨基酸。l 快速分析检测（10min） 仅需10分钟即可完成高灵敏度的氨基酸分析。l 高灵敏度分析 结合LCMS-8045/8050/8060高灵敏度分析能力，可省去氨基酸衍生化实验流程。l D/L型氨基酸均可以实现柱上分离和定量分析 充分发挥手性分离优势，对于理化性质相近氨基酸（如谷氨酸和赖氨酸，苏氨酸，异亮氨酸和别异亮氨酸），本方法支持两种手性色谱柱同时分析，可以由两种数据结果共同确认组分，提供高准确性数据。☆ 典型应用 ☆ 利用岛津DL氨基酸分析方法包对某多肽药物水解样品进行检测分析，准确测定出L型氨基酸与极微量的D型氨基酸含量，并得出相关比例。 岛津独特的DL氨基酸构型分析方法结合三重四极杆质谱仪高精准的特点，可较完美解决D型与L型氨基酸异构体的分离难点，为多肽类或氨基酸类药物研发与质量控制、D-氨基酸机能研究及更具附加值的机能性食品或药物开发提供新型技术手段。 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

p style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em " 单克隆抗体药物(mAb)是通过基因工程生产的蛋白质药物，具有特异性高、作用机制明确、效果显著、经济效益大等优势，是近年来生物医药产业的重要增长点。br//pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em "治疗性单克隆抗体（mAbs）的开发和制造是一个高度管制的过程，ICH的指导原则指出了相关产品质量参数允许的异质性水平。电荷异构体是单克隆抗体（mAb）的关键质量参数（CQA）之一，在药品稳定性研究、申报及放行等环节都必须检测、评估。抗体的电荷异构体是由细胞内的酶促和非酶促过程分泌到培养基后形成，电荷异构体可能具有明显不同的生物活性，影响单抗药物的功能、安全性及稳定性。导致电荷异质性的最常见变异之一是C末端赖氨酸剪切，随着一个或两个带正电荷的赖氨酸残基丢失，可导致碱性变异体的形成；另外，在N-和O-连接的聚糖上脱酰胺、糖化和带负电荷的唾液酸的存在都会导致负电荷增加和酸性变异体的形成。/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em "电荷异构体的检测方法有很多种，如：聚丙烯酰胺凝胶电泳，虽然仪器设备相对便宜，但其分辨率低、操作繁琐，目前应用较少；毛细管等电点聚焦（cIEF）电泳可进行蛋白的等电点测定，现已开发出毛细管电泳与质谱联用的技术，该方法可从完整蛋白水平进行分析，暂未推广使用；离子交换色谱（IEX）在电荷异构体的分析中使用较多，有盐洗脱与pH梯度洗脱两种方式，后续收集各个成分进行质谱检测分析其分子量及翻译后修饰。现已有在线的LC-MS方法，此方法不使用传统的盐缓冲液，改为质谱可以耐受的有机盐缓冲液来进行电荷异构体的分离，但其质谱图谱质量及普适性还有待考量，且不能实现肽段水平翻译后修饰的解析。中国计量科学研究院研制了人源化IgG1 κ型单克隆抗体标准物质，与军事科学院军事医学研究院钱小红、应万涛课题组合作，建立了cIEF-WCID及SCX-HPLC两种方法分离检测了单克隆抗体标准物质中的电荷异构体。运用蛋白质组学技术，从完整的分子量分布、肽图分析、进一步延伸到糖肽分析，建立了逐步深入的分析方法来研究单克隆抗体电荷异构体形成的影响因素，此方法可推广应用于其他单抗类药物的电荷异质性分析与评价。/pp style="text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 272px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/f26eb0c0-ed43-47b2-9965-eb69024d8360.jpg" title="图片1.png" alt="图片1.png" width="600" height="272" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em "2020年11月10-12日，中国计量科学研究院和国际计量局拟联合举办span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong第三届 “药物及诊断试剂研发与质控——测量与标准，质量与安全（TD-MSQS 2020）”/strong/span 国际研讨会，以期进一步促进该领域的学术交流和技术发展，提升企业的研发水平和产品质量。本次会议将在南京市政府的支持下，在江苏省南京市举行。/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em "本次会议可通过官方网站http://tdmsqs.ncrm.org.cn注册或扫描二维码注册，注册成功后请填写参会回执发送至会议邮箱pptd@nim.ac.cn。/pp style="text-align: center text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em " /pp style="text-align: center margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/11c12ff4-263b-48c2-aff9-f4640b0a1850.jpg" title="图片3.png" alt="图片3.png"//pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em text-indent: 0em text-align: center "strongspan style="text-indent: 0em "欢迎各位专家、同仁报名参会！/span/strong/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em "更多信息请关注会议官方网站：a href="http://tdmsqs.ncrm.org.cn。" _src="http://tdmsqs.ncrm.org.cn。"http://tdmsqs.ncrm.org.cn。/a /pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em text-indent: 0em text-align: right "供稿：崔新玲 胡志上span style="text-indent: 2em " /span/p

分离纯化贝达喹啉的四种异构体结核病(TB)是导致残疾和死亡的全球性流行病。据估计，世界上多达三分之一的人口感染了结核病，主要由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, M. tuberculosis)感染引起。由于患者停药或不正确的药物处方导致病原体突变，结核分枝杆菌对一线结核病治疗产生了多药耐药。2005 年，Andries 及其同事报告了第一种耐多药抗结核药物 TMC 207，现在被称为富马酸贝达喹啉(BDQ)，成为40年来首个抗结核特异性药物。Andries 等人进行了实验测试四种立体异构体对耐多药结核分枝杆菌菌株的活性。他们报告了每种异构体以及两种异构体的混合物对细菌生长产生 90% 抑制的浓度(IC90)。如图1所示，(R,S)和(S,R)的值分别为 0.03 和8.8μg/mL，组合后的值为 1.8μg/mL。(R,R)和(S,S)同分异构体的IC90值分别为 4.4 和 8.8μg/mL，而混合物的 IC90 值为 4.4μg/mL。这些结果表明，需要对(R,S)异构体进行优化分离，以专门治疗结核分枝杆菌。▲图1：贝达喹啉的四种异构体，及其抗结核分枝杆菌活性(IC90)本文介绍了一种利用 BUCHI Sepiatec SFC-50 仪器分离纯化 BDQ (R,S)异构体的方法。SFC 仪器与蒸发光散射检测器(ELSD)相连。为了提高生产效率，采用了堆叠注入模式。▲图2：BUCHI Sepiatec SFC-501实验条件设备 BUCHI Sepiatec SFC-50色谱柱 Chiralpak IA (4 x 100mm)流动相条件 93.7%二氧化碳、6%（50/50甲醇: 异丙醇）和 0.3%异丙胺，等度洗脱流速 5ml/min背压 150 bar柱温 40℃样品 (RS, SR)对映体BDQ进样量 285mg 叠层进样，每次 100uL检测波长 220nm2结果与讨论通过图3我们可以观察到 BDQ 的两种异构体（RS,SR）在 Sepiatec SFC-50 上能呈现有效的基线分离，并且分离时长控制在 10 分钟以内。▲图3：通过Sepiatec SFC-50以叠层进样的方式获取BDQ (R,S)异构体由于本次实验使用的色谱柱规格较小（4x100mm），不适用于大量样品（285mg）的纯化分离，因此我们采用叠层进样的方式，通过多次进样来高效获取大量目标化合物。

在疾病研究中二十烷担负着重要作用，本方案将二十烷以及其同分异构体及代谢物50种成分的MRM条件最优化，建立了由54个通道组成的同时检测法。使用LCMS-8040对多成分检测，定量限达到pg以下。 花生四烯酸串联是非常重要的代谢路径之一，作为其代谢产物的二十烷以及其同分异构体及代谢物的同时分析方法，在疾病研究中起到重要作用。LC/MS/MS的MRM测定具有高灵敏度与高选择性，广泛应用于二十烷的分析，但随着成分数的增多，从分离・ 离子化的观点来看，现在很难获得稳定的分析结果。本方案使用快速LC/MS/MS系统开发了全面地定量分析二十烷和其类似物的新方法。 本方案作为全面、快速、高灵敏度分析脂信号分子的方法行之有效。 了解详情，请点击&ldquo 基于超快速LC/MS/MS的二十烷以及其同分异构体的同时分析&rdquo 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津企业管理（中国）有限公司在中国全境拥有13个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳及成都5个分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。

仪器信息网讯，2009年11月7日，由中国质谱学会有机质谱专业委员会与中国分析测试协会联合举办的“2009年中国有机质谱年会”在北京成功召开，会议为期三天，出席会议人数达300人。仪器信息网作为特邀媒体也应邀参加。　　此次质谱年会为与会代表准备了丰富的报告内容，内容涉及生命科学、医学、药学、环境科学、食品安全、毒物分析中的质谱应用研究以及质谱仪器研发的新技术、新进展等。仪器信息网将进行系列报道。　　北京大学化学学院的袁谷教授以手性物质为研究对象，创新地选用质谱作为分析手段进行研究。北京大学化学学院的袁谷教授 其主要做了以下几个方面工作：ESI质谱法鉴别环肽非对映异构体、环肽质谱碎裂机理研究、环肽识别乙肝病毒发卡型DNA研究、环肽识别HIV-1双链DNA研究。课题组利用ESI-MS测定了8个4对环肽非对映异构体特征离子的相对强度，成功区别了8个异构体，同时用MS鉴别了非对映异构体混合物并确定了相对含量，建立了鉴别环肽非对映异构体混合物的标准曲线和计算方法。　　研究发现：MS/MS是鉴别异构体的有用方法 环肽分子对DNA具有识别功能 质谱是分析分子间相互作用力的好方法。

产品编号：CDGG-132647-05-1ml名称：8种PCB异构体混标 EPA525规格：500 mg/L于丙酮，1mL组份信息英文名 中文名 CAS 浓度2-chlorobiphenyl (BZ# 1) 2-氯联苯 2051-60-7 500 +/- 25 mg/L2,3-dichlorobiphenyl (BZ# 5) 2,3-二氯联苯 16605-91-7 500 +/- 25 mg/L2,4,5-trichlorobiphenyl (BZ# 29) 2,4,5-三氯联苯 15862-07-4 500 +/- 25 mg/L2,2&rsquo ,4,4&rsquo -tetrachlorobiphenyl (BZ# 47) 2,2&rsquo ,4,4&rsquo -四氯联苯 2437-79-8 500 +/- 25 mg/L2,2&rsquo ,3&rsquo ,4,6-pentachlorobiphenyl (BZ# 98) 2,2&rsquo ,3&rsquo ,4,6-五氯联苯 60233-25-2 500 +/- 25 mg/L2,2&rsquo ,4,4' ,5,6&rsquo -hexachlorobiphenyl (BZ# 154) 2,2&rsquo ,4,4' ,5,6&rsquo -六氯联苯 60145-22-4 500 +/- 25 mg/L2,2' ,3,3' ,4,4' ,6-heptachlorobiphenyl (BZ# 171) 2,2' ,3,3' ,4,4' ,6-七氯联苯 52663-71-5 500 +/- 25 mg/L2,2' ,3,3' ,4,5' ,6,6' -octachlorobiphenyl (BZ# 201) 2,2' ,3,3' ,4,5' ,6,6' -八氯联苯 40186-71-8 500 +/- 25 mg/L现货供应应用：EPA525原价：2250.00元优惠价：1575.00元促销时间：2012-12-03至2012-12-31上海安谱科学仪器有限公司地址：上海市斜土路2897弄50号海文商务楼5层 [200030]电话：86-21-54890099传真：86-21-54248311网址：www.anpel.com.cn联系方式：shanpel@anpel.com.cn技术支持：techservice@anpel.com.cn

近日，中国科学院烟台海岸带研究所、海洋研究所研究人员等联合起草的国家标准《虾青素旋光异构体含量的测定 液相色谱法》颁布，并将于7月1日起实施。　　《虾青素旋光异构体含量的测定——液相色谱法》（GB/T 38478-2021）由中国标准化研究院提出并归口承担，标准起草工作组专家主要来自烟台海岸带所、海洋所、中国标准化研究院、山东省标准化研究院、中科院过程工程研究所等单位。该标准从起草制定到颁布，历经6年，起草任务列入国家标准化管理委员会计划项目课题，由烟台海岸带所研究员秦松团队承担。　　该标准主要包括八部分内容，对测定范围、原理、试剂材料、仪器设备、不同样品的提取方法和酶解与测定条件与步骤、计算方法、重复性、限量和标准图谱等进行了详细阐述与约定。标准的制定和颁布实施，将规范虾青素产品分析测定操作流程，可为国内虾青素生产企业实现标准化规模生产提供技术支撑。同时，也有利于企业与管理部门在产品质量控制管理的协调统一，使我国虾青素产品质量监督有标准可依。

唾液酸（SA）是酸性单糖的家族名称，包括 N-乙酰神经氨酸 (NeuAc) 和 N-羟乙酰神经氨酸 (NeuGc)，主要存在于聚糖的非还原末端。是一种天然存在的碳水化合物，最初由颌下腺粘蛋白分离出，因此而得名。唾液酸通常以低聚糖，糖脂，糖蛋白的形式存在。唾液酸可以以 α2,3- 或 α2,6- 键类型存在。这样的连接异构体在生物学上很重要，因为不同连锁类型可能与各种疾病有关，例如病毒感染和癌症。 近年来，质谱技术已被广泛应用于分析聚糖。然而，鉴定含有多个唾液酸残基的复杂聚糖的唾液酸键类型仍然具有挑战性。本研究工作通过使用“SialoCapper-ID 试剂盒”进行独特的衍生化，然后进行 MALDI-8020 MS分析，从而鉴定2-氨基吡啶（PA）标记的聚糖上的酸谱系类型。 SialoCapper-ID 试剂盒是一种用于聚糖预处理的新型试剂盒，可简化获得专利的唾液酸键特异性烷基酰胺化 (SALSA 方法）步骤。SALSA通过中和残留物来防止在聚糖预处理和 MS 分析过程中唾液酸残留物的损失。此外，它允许通过以特定键的方式衍生残基来基于 MS 区分唾液酸键异构体。 SALSA法的衍生方案 本实验中，N-连接聚糖通过肼解作用从51只大鼠102只耳蜗血管纹衍生的糖蛋白中释放出来的。N-聚糖的还原端用PA标记。然后根据唾液酸的数量通过 DEAE 阴离子交换 HPLC 对 PA 标记的聚糖进行分离，并在 ODS 柱上使用反相 (RP) HPLC 进一步分离。使用酰胺柱和 LC-MS 通过正相 (NP) HPLC 分析分级的 N-聚糖，并根据二维 (2-D) HPLC 分析 (RP/NP) 的结果确定 N-聚糖的结构 和 LC/MS 分析。最后，使用 SialoCapper-ID Kit 进行唾液酸键特异性衍生化，用于未确定唾液酸键类型的分离。 在用碳芯片对 14 份 PA 标记的聚糖进行脱盐后，使用 SialoCapper-ID 试剂盒在试管中以液相反应的形式进行唾液酸键特异性衍生化。除了通过 2-D HPLC 和 LC/MS 进行结构测定外，研究者另辟蹊径，使用MALDI-8020+ SialoCapper-ID 试剂盒根据唾液酸键特异性衍生化产生的质量变化来区分唾液酸键类型。相对于LC/MS，MALDI-MS有利于轻松快速鉴定唾液酸键类型，特别是在分析多个样品时。 A1-14 组分的质谱图和唾液酸键型鉴定结果A2-16 组分的质谱图和唾液酸键型鉴定结果 MALDI-8020+SialoCapper-ID 试剂盒唾液酸结合异构体鉴定优势1 无需与标准聚糖样品的分析结果进行比较，即可识别复杂聚糖的唾液酸键类型。2 SialoCapper-ID Kit可应用于标记糖链，无需改变常规分析流程即可进行唾液酸键联分析。3 无需 LC 分离， MALDI-MS 直接鉴定唾液酸键类型。 MALDI-8020是岛津MALDI家族一款体积小巧，性能卓越的特色产品。荣获2018 IBO工业设计大奖银奖。 主要特点：● 线性台式MALDI-TOF● 200Hz固态激光器，355nm波长● 进样速度快● TrueClean™ 自动源清洁功能。配备大口径离子光学系统，使仪器长期使用中源的污染风险降到最低。配备基于紫外激光器的源清洁功能，可自动快速实现源自清洁。● 静音（55dB）● 可视化工作状态 参考文献：岛津应用新闻：Sialic Acid Linkage Isomer Discrimination of N-glycansderived from Rat Cochlea using SialoCapper-ID KitM. Inuzuka, T. Nishikaze 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

p　　脂质组学是通过以生物质谱为核心的分析技术了解脂质的结构与功能，从而揭示脂质代谢与机体的生理、病理过程之间的相互关系的一门学科。从2003年第一篇脂质组学研究论文发表，该学科在十几年的时间里逐步发展。/pp　　在清华大学有一支以质谱技术为基础，研发小型仪器和直接采样离子化技术并开展脂质组学研究与应用的研究团队。该团队是国内唯一一个通过分析C=C位置进行脂质学研究的课题组，也是国内为数不多的将仪器研发与质谱应用技术结合起来的团队。这个团队还有个独特的地方，它是由清华大学精密仪器系和化学系内的两支课题组的结合。团队中的两位课题组教授均为国家“千人计划”入选者，并从美国普渡大学双双归国。脂质组学研究是该团队从2013年起就开始进行的一项研究。近期该实验室在脂质组学研究方面主要聚焦在哪些方面?采用了哪些质谱分析方法?是否开发了新的仪器与技术?小质谱与脂质组学研究的结合情况如何?仪器信息网编辑围绕以上问题采访了该实验室两位教授：清华大学化学系教授瑕瑜和清华大学精密仪器系教授欧阳证。/pp style="text-align: center "img title="Prof.ouyang xiayu.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/e4a37e93-1f36-42fe-a334-a37e9b6a1ce3.jpg"//pp style="text-align: center "　　strong清华大学化学系教授瑕瑜与精密仪器系教授欧阳证在ASMS 2017的合影/strong/ppspan style="font-size: 20px "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-family: 黑体, SimHei "-根据C=C做脂质组学定性、定量分析，换个角度建立脂质分析整体工作流程/span/strong/span/pp　　目前脂质组学分析主要有两类分析策略，即为鸟枪法和液质联用分析法。鸟枪法不需要分离，是一种可以直接、快速得到脂质轮廓的质谱方法，但并不适用于低信号强度的脂质分子 液质联用分析法能够得到更广泛和细节的脂质分子信息，但需要在质谱分析之前增加液相分离步骤。然而，目前这两种方法都无法确定同分异构脂质分子的C=C位置。同分异构体的定性和定量问题并不能通过已有方法得到解决。/pp　　瑕瑜长期从事生物质谱为基础的气相化学自由基研究，一个偶然的机会，瑕瑜课题组的马潇潇博士(现为清华大学精密仪器系助理教授)在进行光化学自由基反应时发现受激发的丙酮与脂质C=C反应的结果并没有形成断裂加成峰，而是整个丙酮加到脂质分子上去。查阅资料之后，发现这是一个已知反应Paternò -Bü chi(PB反应)。根据PB反应的机理就能够清晰地解析离子碎裂谱图从而确定C=C位置。“这个发现对确定脂质同分异构体C=C位置，以及进行脂质定量分析非常有帮助。”瑕瑜说。/pp　　从2014年发表第一篇文章起，他们将这一理论应用在了脂质组学研究中。 PB反应在鸟枪法策略中进行脂质同分异构体的定性与定量分析的研究已经取得了成功。目前，PB反应在液质联用策略中的脂质组学分析研究工作也已经完成。瑕瑜表示：“液质联用分析脂质组学能够得到更多的分子信息，应用面会更加广泛。将PB反应用在这个技术中，能够给脂质组学的发展提供更多机会。”/pp　　现有的商业脂质解析数据库并不包括脂质C=C位置信息，并不能进行脂质同分异构体的定性与定量分析。目前，欧阳证与瑕瑜的研究团队正在进行包含C=C位置信息的脂质组学分析数据库建立工作。“我们希望让更多做脂质组学研究的人知道这个技术，并通过建立这个数据库帮助到需要了解脂质C=C信息的研究。”欧阳证在谈到该数据库的建立时说，“事实上，我们将要建立的不止是一个数据库，而是包括前端液相方法、PB反应、质谱方法、数据库与软件分析在内的整体工作流程。”/pp　　据了解，欧阳证提到的脂质组学研究工作流程中的液相、PB反应以及CID(碰撞诱导解离)数据已经基本收集完毕。/ppspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 20px "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-family: 黑体, SimHei "-把反应器装进盒子，灵活使用质谱技/span/strongstrongspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-family: 黑体, SimHei "术/span/strong/span/pp　　提出工作流程的概念就是希望这个方法能够简单、方便和易用。团队在工作流程设计方面开展了大量工作，其中也包括将该分析方法的灵魂反应-PB反应的模块化。“我们的实验室和清谱科技合作制作了用于PB反应的源前反应器‘微流光反应器’，样品经液相分离后进入反应器并在流动的过程中进行光化学自由基反应，之后进入质谱分析。研制的主要目的是使PB反应能够更方便地应用在脂质分析中。”瑕瑜在介绍PB反应的模块化反应器时说，“该反应器设计为可拆卸的小型模块，就像一个小盒子，能够与商业ESI源配合使用”。/pp　　工作流程以质谱平台为基础，质谱技术与分析方法也是谋求方法改进的重要方面。“我们将QTRAP与QTOF配合使用来建立最初的方法，”在介绍方法建立过程时欧阳证说：“在了解脂质类别与细节结构时，我们采用QTRAP进行质谱分析。该类仪器能进行多级质谱分析，并能够实现复杂样品中的极低浓度目标物的富集，这对了解脂质分子基础结构非常有利。”/pp　　在确定脂质分子结构和明确目标脂质分子之后，工作流程更适合于在QTOF上进行。瑕瑜表示：“QTOF分析速度快，并能提供低端质量数的精确值，适合于大量样本的目标脂质分析。不仅能够让液相-PB反应-质谱分析这个工作流程更快，同时也是鸟枪法快速脂质分析的好平台。”/pp style="text-align: center "img title="lab.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/7f8d8c10-44fd-4a81-88fe-70c8e7f07244.jpg"//pp　　样品越多对仪器分析速度和数据软件处理速度以及工作流程的设计要求就越高，目前该实验室正在从软件及流程设计的角度对工作流不断优化，以期更好地用在脂质组学研究及实际应用中。/ppspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-family: 黑体, SimHei font-size: 20px "strong-寻找潜在疾病标志物，脂质组学研究与小型质谱具有共同发展方向/strong/span/pp　　脂质组学研究经过十几年的发展，不断有新的探索成果出现。已经有越来越多的脂质组学研究者发现了在不同疾病阶段下脂质轮廓的变化。这项整体的应用方法流程能够通过提供双键信息应用于脂质组学生物研究中，也具有为临床疾病研究提供生物标志物的潜力。/pp　　目前，FDA还没有批准任何脂质分子作为生物标志物用于临床。瑕瑜认为，这是该方法研究的好机会。/pp　　这个工作流程不需要内标就能完成对不同脂质同分异构体的快速定量。将脂质分析简化为分析C=C不同位置的比例情况，仅需得到同分异构体的比例，这就避免了采样过程或离子化时产生的波动与误差，令结果非常准确。“这个途径或许能够寻找到潜在疾病生物标志物。”瑕瑜说，“或者说同分异构体比例本身就是一个能够说明疾病情况的‘生物标志物’”/pp　　欧阳证团队研发的小型质谱仪已经能够测定小的生物标志物和脂质组。小型质谱已经与团队的脂质组学分析方法结合用于组织取样直接分析。/pp　　在该实验室进行的一项神经退型疾病治疗药物效果的动物模型研究中，研究者采用小型质谱-脂质组学方法直接实时检测组织脂质同分异构体比例变化，从而判断损伤情况和药物效果。“以PB反应为基础的脂质组学方法快速，仅需要得到同分异构体比例，具有较高的准确性，适合与小型质谱结合使用。”欧阳证认为小型质谱与这项脂质分析方法的结合具有理想的发展前景，“现阶段分子层面的脂质代谢研究还很少，PB反应-脂质分析能够从分子层面提供数据信息，这与小型质谱的发展方向相吻合。小型质谱与该方法结合很可能将为医疗伴随诊断提供指导信息。”/pp style="text-align: right "采访编辑：郭浩楠/pp　　—————————————————————————/pp　　strong后记/strong：将PB反应模块化、建立数据库和工作流程都是为了将这些技术推广，并能够让更多脂质组学和代谢组学的研究者能将这些技术应用到自己的研究发现中。由于脂质分子结构的多样性，脂质组学能够给生物学研究、临床研究提供更多有意义的信息。临床医疗是该实验室研究团队在仪器研发和方法开发方面的最终应用方向，也是很多组学研究团队的目标领域。瑕瑜教授和欧阳证将研究与团队带回祖国，与很多研究者一样，看好国内的人力资源与技术发展平台。愿在更多团队的共同努力下，我国的组学研究能够发挥科研力量，更多地真正应用于临床。/p

使用ACQUITY UPC2 系统对环金属铱（III）配合物进行同分异构分离Rui Chen 和John P. McCauley沃特世公司（美国马萨诸塞州米尔福德）应用效益■ 快速分离均配铱络合物中的同分异构体，实现对物质纯化的实时监控。■ 在一次色谱运行操作中同时分离均配铱络合物中的同分异构体和光学异构体，实现对纯度的准确评估，而这在其他系统中需要多次色谱分离操作来完成。■ 可简单地从 UPC2TM 转换至半制备型超临界流体色谱（SFC），纯化目标异构体，并可以在缓和的条件下轻松地回收收集的组分，减少同分异构体的生成，从而获得有机发光二极体（OLED）设备制造所需的高纯材料。沃特世解决方案ACQUITY UPC2TM 系统Investigator SFC系统Empower&trade 3软件ChromScope&trade 软件ACQUITY UPC2BEH和BEH 2-EP色谱柱关键词铱配合物，OLED，同分异构体，面式，经式，对映体，合相色谱，UPC2引言有机发光二极体（OLED）应用中环金属铱（III）配合物的合成与表征引起了人们的浓厚兴趣，因为这些配合物具有很高的发光量子产率，并且能够通过简单的合成方法对配体进行系统修饰，从而对颜色进行调整。根据包围在中心铱原子的配体的类型，这些有机金属配合物可能分为均配物和杂配物。均配物和杂配物均可能存在同分异构体，这些异构体被称为经式异构体（meridional，mer）和面式（facial，fac）异构体。同分异构体具有不同的光物理和化学特性1-3，这些特性可影响OLED设备的性能和寿命以及稳定性。此外，杂配物具有光学异构性。富含对映体的配合物发出圆形的偏振光，可用于三维电子显示4。多种异构形式为这些材料纯度评估以及理解发光设备故障机理所需的异构体的分离提出了特殊的挑战。这种挑战因为目前流行的针对这些材料的纯化方法（即升华）而变得更加复杂5-6。升华过程中，可能会发生分子内的热力学异构化。纯化过程通常生成异构混合物，而不是用于设备生产的预期单一异构体，导致性能降低。显然，开发出在温和条件下的纯化技术对减少异构化具有重大意义。由于大部分环金属铱配合物溶解性低，目前环金属铱配合物的色谱分析方法一般采用正相液相色谱法（NPLC）。超临界流体色谱（SFC）以及更先进的超高效合相色谱（UPC2）提供了引人关注的正相色谱替代方法，从而可提高分辨率、缩短分析时间，降低有机溶剂的消耗量。在本应用纪要中，我们对三［2（2,4-二氟苯基）吡啶]铱（III）（Ir（Fppy）3）和双（4,6-二氟苯基）吡啶C2，N］甲酰合铱（III）（Flrpic）的结构采用沃特世（Waters） ACQUITY UPC2 进行了分离，如图1所示。将SFC用于纯化Flrpic的可行性也说明了使用Waters Investigator SFC系统的可行性。实验仪器：所有分析实验均在由Empower 3软件控制的ACQUITY UPC2 上进行。制备实验在由ChromScope软件控制的Investigator SFC系统上进行。色谱柱：沃特世公司的ACQUITY UPC2 BEH和2-Ethyl Pyridine 3.0 x 100 mm，1.7&mu m色谱柱。CHIRALPAK AS-H 4.6 x 150 mm，5 &mu m，购自Chiral Tec hnologies公司（宾夕法尼亚州西切斯特）。样品描述样品购自Sigma Aldrich和1-Material公司。为了形成异构体，将样品置于控温箱内进行热应激，引发异构化反应。冷却至室温后，将样品溶于氯仿中，用于随后的分析操作。结果与讨论图2是未经处理以及经过热应激的Ir（Fppy）3 的UPC2/UV色谱图。色谱峰1与色谱峰2的质谱（未显示）相同，但紫外光谱（插图）明显不同，说明它们最有可能是面式异构体和经式异构体。标有&ldquo desfluoro&rdquo 的峰出现的原因是Ir（Fppy）3 中的一个F原子丢失。但是，两张图谱的主要差异在于峰1与峰2之间的相对比例。加热时，1/2的峰比将会增大。其可能是由热异构化过程引起的，在异构化过程中，稳定性较差的经式异构体（峰2）转化成稳定性较高的面式异构体（峰1）。图2清楚地表明，Ir（Fppy）3 的同分异构体可轻易地通过使用ACQUITY UPC2 进行分离。图2 使用ACQUIT Y UPC2 2-EP3x100mm，1.7&mu m色谱柱得到的Ir（Fppy ）3 UPC2/UV色谱图。（A）在280℃下处理24 小时的样品；（B）在25℃下未经处理的样品。流速为1.5mL /min；背压为2175 psi；30%异丙醇辅助溶液等度洗脱；温度为40℃。峰标记后面的数据表示以峰面积表示的每个峰的相对百分比。图3是使用非手性固定相和手性固定相得到的Flrpic UPC2/UV色谱图。在手性柱中，Flrpic裂分为两个峰，如图3B所示。图3B中的两个峰具有相同的质荷比（未示出）和紫外光谱（插图），说明这两个峰最有可能来源于同一对对映体。与均配物Ir（Fppy）3 不同的是，杂配物Flrpic由两种不同的配体构成。这种分子对称性反过来产生了光学异构。在实际应用中，例如三维显示，具有高度的发光不对称性是很有利的。因此，UPC2 提供了一种简单的测定手性荧光化合物对映比的方法，这对于使化学结构与发光对称性相互关联是很重要的。图3 标准级Flrpic的UPC2/U V 色谱图。（A）使用一根ACQUITY UPC2 BEH 3x100mm，1.7&mu m色谱柱；流速为1.5mL/min，背压为1740psi，35%异丙醇等度洗脱，温度为40℃。（B）使用两根CHIRALPAKAS-H 4.6x150mm色谱柱（每根均为5&mu m）。流速为3mL/min，背压为2175psi，23%异丙醇共溶液等度洗脱；温度为50℃。图4是在ACQUITY UPC2BEH色谱柱上得到的未经处理和经热应激的Flrpic UPC2/UV色谱图。对于经热应激的样品，会观察到一个多出的峰，如图4B所示。两个峰的质谱完全相同（结果未示出）。对紫外光谱更仔细地观察发现（如图5所示），图4B中的各个峰的紫外光谱并不相同。与图3B中所示的对映体不同，这些对映体的紫外光谱是相同的。图4B中的小峰的最大吸收波长&lambda max为245 nm，而主峰的最大吸收波长&lambda max为251nm。这些结果说明，经热应激的样品已经发生了异构化，生成了另一种同分异构体，这类似于升华过程中所观察到的一样5,6。因为总分析时间短于5分钟，UPC2 能够实现在升华后对材料纯度的快速测定，并可作为设备制造之前的质量控制方法。图4 在ACQUITY UPC2 BEH3x100mm，1.7&mu m色谱柱上、等度洗脱（35%辅助溶剂）条件下得到的：（A）未经处理的Flrpic和（B）经热应激的Flrpic的UPC2/UV色谱图。流速为1.5 mL/min；背压为2175psi；35%异丙醇辅助溶液等度洗脱； 温度为40℃。图5 一对Flrpic同分异构体的紫外光谱。理论上讲，每个同分异构体均包含一对对映体。因此，我们尝试同时分离经热应激的Flrpic的四个异构体，如图4B所示。得到的紫外光谱图如图6所示。E1/E1' 和E2/E2' 是两对对映体，而E1/E2和E1' /E2' 是两对同分异构体。图6 使用两根CHIRALPAK AS-H4.6x150mm色谱柱（每根均为5&mu m）得到的：（A）未经处理的Flrpic和（B）经热应激的Flrpic的UPC2/UV色谱图。流速为3mL/min，背压为2175psi，23%异丙醇共溶液等度洗脱；温度为50℃。图6中的异构体分离结果超过了简单分析的结果。作为发光设备中所用的环金属铱配合物的主要纯化方法，升华会引起不利的分子内热异构化，如图2、4、6及其他图所示5-6。因此，用在设备中的是异构体混合物而不是纯物质，通常导致性能下降，寿命缩短。图6所示分离说明了超临界色谱有望替代升华成为这些材料的纯化方法。图7是使用半制备超临界色谱得到的经热应激的Flrpic的SFC/UV色谱图。可以得到所有四种异构体的基线分离度。在50℃下，使用异丙醇作为共溶液，纯异构体可在温和的条件下进行回收，从而降低了异构体形成的可能性。应当指出的是，虽然图6B和图7都是在相同的色谱条件下获得的，但是图6B中的分离度远高于图7中的分离度。分离度的提高很大程度是由于UPC2统体积最小化，因而引起峰分散度降低。图7 在沃特世InvestigatorSFC系统上使用CHIRALPAK AS-H4.6x150mm色谱柱（每根均为0.5&mu m）得到的经热应激的Flrpic的SFC/UV色谱图。流速为3mL /min ，背压为2175p si ，23%异丙醇辅助溶液等度洗脱；温度为50℃。阴影区域表示收集的组分。结论在本应用中，我们论述了使用超高效合相色谱对铱均配物Ir（Fppy）3 和铱杂配物Flrpic异构体进行的分离。对于Ir（Fppy）3 ，面式和经式同分异构体可以轻易地在5分钟以内得以分离。对于Flrpic，四种异构体，无论是同分异构还是光学异构，均要在一次分离操作中实现同时分离。本文提出的分离方法可提升用于纯化评估的传统分析技术的水平。而纯化评估是合成、工艺和OLED设备和相关材料生产的一个分析难题之一。此外，其中的超临界流体技术也能够把UPC2 方法转换到半制备型超临界色谱仪器的制备方法，从而对目标物质进行分离。参考文献1. Kappaun S, Slugovc C, List EJW. Phosphorescent organic light-emitting devices: Working principle and iridium based emitter materials. Int J Mol Sci. 2008 9: 1527-47.2. Tamayo B, Alleyne BD, Djurovich PI, Lamansky S, Tsyba I, Ho NN,Bau R, T hompson ME. Synthesis and characterization of facial and meridional tris-cyclometalated iridium(III) complexes. J Am Chem Soc. 2003 125(24): 7377-87.3. McDonald AR, Lutz M, von Chrzanowski LS, van Klink GPM, Spek AL, van Koten G. Probing the mer- to fac-isomerization of triscyclometallated homo- and heteroleptic (C,N)3 iridium(III) complexes.Inorg Chem. 2008 47: 6681-91.4. Coughlin FJ, Westrol MS, Oyler KD, Byrne N, Kraml C, Zysman-Colman E, Lowry MS, Bernhard S. Synthesis, separation, and circularly polarized luminescence studies of enantiomers of iridium (III) luminop. Inorg Chem. 2008 47: 2039-48.5. Baranoff E, Saurez S, Bugnon P, Barola C, Buscaino R, Scopeletti R,Zuperoll L, Graetzel M, Nazeeruddin MK. 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编者注：傅若农教授生于1930年，1953年毕业于北京大学化学系，而后一直在北京理工大学(原北京工业学院)从事教学与科研工作。1958年，傅若农教授开始带领学生初步进入吸附柱色谱和气相色谱的探索 1966到1976年文化大革命的后期，傅若农教授在干校劳动的间隙，系统地阅读并翻译了两本气相色谱启蒙书，从此进入其后半生一直从事的事业&mdash &mdash 色谱研究。傅若农教授是我国老一辈色谱研究专家，见证了我国气相色谱研究的发展，为我国培养了众多色谱研究人才。 第一讲：傅若农讲述气相色谱技术发展历史及趋势第二讲：傅若农：从三家公司GC产品更迭看气相技术发展第三讲：傅若农：从国产气相产品看国内气相发展脉络及现状第四讲：傅若农：气相色谱固定液的前世今生第五讲：傅若农：气-固色谱的魅力第六讲：傅若农：PLOT气相色谱柱的诱惑力第七讲：傅若农：酒驾判官&mdash &mdash 顶空气相色谱的前世今生第八讲：傅若农：一扫而光&mdash &mdash 吹扫捕集-气相色谱的发展第九讲：傅若农：凌空一瞥洞察一切&mdash &mdash 神通广大的固相微萃取（SPME）第十讲：傅若农：悬&ldquo 珠&rdquo 济世&mdash &mdash 单液滴微萃取(SDME)的妙用第十一讲：傅若农：扭转乾坤&mdash &mdash 神奇的反应顶空气相色谱分析第十二讲：擒魔序曲&mdash &mdash 脂质组学研究中的样品处理前言　　作为代谢组学的重要分支之一，脂质组学(Lipidomics)的研究对象是生物体的所有脂质分子，并以此为依据推测其它与脂质作用的生物分子的变化，进而揭示脂质在各种生命活动中的重要作用机制。脂质组学是总体研究和这些疾病有关的脂质化合物，找到昭示这些疾病的生物标记物。　　前一篇讲述了脂质组学研究中的样品处理技术，一般情况下样品处理后可以直接用鸟枪法进行质谱分析，但是如果是一个成分复杂的系统，就要进行分离，可以用气相色谱、液相色谱、薄层色谱或毛细管电泳，本文介绍代谢组学研究中使用离子液体色谱柱分离脂肪酸的气相色谱方法。1、基本情况　　由于脂质分子是不挥发性的化合物，同时有些脂质分子受热易于降解，所以在脂质组学研究中使用气相色谱有些困难，逊色于薄层色谱和液相色谱。如果使用气相色谱进行衍生化是必须的步骤，但是很多情况下衍生化会丧失脂质分子种类特点的结构信息。但是由于气相色谱以其对异构体的高分离能力、高灵敏度、便于进行定量分析的能力，它仍然是脂质组学分析中的有力工具。通常气相色谱用于分析某些类别的脂质，可以获得很高的分离度和灵敏度，所以经过很特殊的萃取、用TLC 或 HPLC与分离、再经衍生化是用气相色谱进行脂质组学研究的基本方法。用气相色谱可以很灵敏地检测许多类别的脂质，如脂肪酸、磷脂、鞘脂类、甘油酯、胆固醇和类固醇。分析高分子量的化合物，必须使用高柱温，甚至需要400 C，近年Sutton等配置了高温气相色谱-飞行时间质谱，这一系统可以进行高分子量化合物(m/z达1850)，进行在线质谱分析温度达430℃，这样的系统适合于长链脂质的分析。　　近年把离子液体用作气相色谱固定相，用以分离脂质混合物，特别是脂质的异构体。Delmonte等讨论了脂肪酸顺反异构体的分离问题，一些单不饱和脂肪酸的几何和位置异构体可以得到很好的分离。使用这一方法对18:1 FFA的各种异构体可以分离出10个单独的峰，此后使用这一方法分析了人头发、指甲等实际样品，因此建议使用离子液体毛细管色谱柱分析全脂肪酸或脂肪酸甲酯，这种固定相适合于脂质组学，得到更多脂质分子的种类信息。(刘虎威研究组，Anal Chem, 2014, 86, 161&minus 175)2、室温离子液体作气相色谱固定相　　室温离子液体，是指室温或接近室温时呈液态的离子化合物，一般由体积相对较大的有机阳离子(如烷基咪唑盐、烷基吡啶盐、烷基季铵盐、烷基季膦盐)和相对较小的无机或有机阴离子如六氟磷酸根([PF6]-)、四氟硼酸根([BF4]-)、硝酸根(NO3-)、三氟甲基磺酰亚胺([{CF3SO2}2N]-)等构成。离子液体，早期称作熔盐，在一战时期(1914)发现的第一个室温离子液体为乙基季胺硝酸盐。第一个使用熔盐作气相色谱固定相的是Barber(1959年)，他利用硬脂酸和二价金属离子的盐(锰、钴、镍、铜和锌盐)作气相色谱固定相，测定了烃类、酮类、醇类和胺类在156℃下的保留行为，具有特点的是用锰的硬脂酸熔盐作固定相可以很好地分离&alpha -甲基吡啶和&beta -甲基吡啶，而使用相阿皮松一类固定相则完全不能分离。1982年 Poole等研究了乙基季胺硝酸盐作气相色谱固定相的保留行为，发现这一固定相可在40-120℃范围内使用，是一种极性强于PEG20M 的具有静电力和氢键力的极性固定相，适于分离醇类和苯的单功能团取代衍生物，而胺类与固定相有强烈的作用，不能从色谱柱洗脱出来。就在这一年 Wilker 等报道了首例基于1-烷基-3-甲基咪唑为阳离子的室温离子液体,研究了它们的合成方法和在电化学中的应用。此后Armstrong等在1999年首先将六氟磷酸 1-丁基-3-甲基咪唑 ([BuMIm][PF6] ) 及相应的氯化物([BuMIm][Cl] )用作气相色谱固定相 ,通过分离烃类、芳香族化合物、醛、酰胺、醚、酮、醇、酚、胺及羧酸类化合物 ,发现离子液体固定相具有双重性质:当分离非极性物质或弱极性物质时表现为非极性或弱极性固定相 当分离含有酸性或碱性官能团的分子时 ,表现为强极性固定相,并测定了[BuMIm][PF6]和[BuMIm][Cl]色谱固定相的麦氏(McRynolds)常数。之后的几年里Armstrong等进行了一系列有关室温离子液体作气相色谱固定相的研究，奠定了室温离子液体固定相在实际中应用的基础。此后人们竞相研究室温离子液体用作气相色谱固定相的问题，最近两年由于Supelco公司承袭了Armstrong研究团队的研究成果，把室温离子液体固定相商品化，出现了几种性能优越的室温离子液体毛细管色谱柱,就促使许多研究者使用商品室温离子液体柱，分离一些复杂的难分离的混合物，因而也大大促进了离子液体气相色谱固定相的广泛使用。(傅若农，化学试剂，2013，35( 6)： 481 ～ 490)(1).室温离子液体气相色谱固定相的特点　　室温离子液在许多领域得到了广泛的应用，如有机合成溶剂、催化剂用溶剂、基质辅助激光解析/电离质谱的液体基质、萃取溶剂、液相微萃取溶剂、毛细管电泳缓冲溶液添加剂等，此外它们在分析化学领域得样品制备、分离介质中也得到充分的应用，气相色谱固定相是应用最多的一个领域。所以能得到如此广泛的应用是因为它具有许多特殊的性能，联系到气相色谱固定相，它们非常适应毛细管色谱柱的多方面要求：(a) 蒸汽压低　　气相色谱固定相在使用温度下具有很低的蒸汽压是必要条件，室温离子液体具有很低的蒸汽压，它们能很好地满足气相色谱固定相的这一要求，例如现在使用较多的1-丁基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)亚胺([C4mim][NTf2])的蒸汽压见下表1,从表中数据看出在在不到180℃下蒸汽压不到1 mm Hg柱，这完全符合气相色谱固定相的要求。表1 [C4mim][NTf2]在不同温度下的蒸汽压温度/℃蒸汽压/P× 102 (Pa)184.51.22（0.92 mmHg柱）194.42.29（1.72 mmHg柱）205.55.07 (3.8 mmHg柱）214.48.74 (6.6 mmHg柱）224.415.2 (11.4 mmHg柱）234.427.4 (20.5 mmHg柱）244.346.6 (35.0 mmHg柱）(b) 粘度高　　室温离子液体的粘度高，适合于气相色谱固定相的要求，而且在较宽的温度范围内变化不大，因为粘度低会影响色谱柱的分离效率和寿命，因为气相色谱固定相在温度升高时趋向于降低粘度使液膜流动，造成膜厚改变，降低柱效，甚至液膜破裂降低柱寿命，室温离子液体的黏度比一般溶剂高很多，例如二乙基咪唑二(三氟甲基磺酰)亚胺在20℃的粘度为34cP,n-己基-3-甲基咪唑氯化物在25℃的粘度为18000 cP，所以离子液体的粘度一般比传统溶剂高1到3个数量级 。(c) 湿润性好　　要使毛细管色谱柱的柱效提高，就要把固定相涂渍成一层均匀、牢固的薄膜，这样固定相对毛细管壁要有很好的湿润性，室温离子液体正好具备这样的特性，它们的表面张力在 30 到 50 dyne/cm 之间，例如1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，和1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐分别为44.81, 39.02, 和 35.16 dyne/cm，这样的表面张力正好可以让固定相溶液湿润并铺展在未经处理的石英毛细管内壁上 。(d)热稳定性好　　大家都知道色谱柱的保留性能稳定性和柱寿命都与固定相的热稳定性有关，室温离子液体气相色谱固定相的热稳定性自然是十分重要的关键性能，离子液体的热稳定性随其阴阳离子的不同有很大的差异，离子液体的阴离子具有低亲和性及共轭键时(如三氟磺酸基，三氟甲基磺酰亚胺阴离子)就有很高的热稳定性，反之具有亲和性强的阴离子(如卤素基)其热稳定性就不好，一般像二烷基咪唑类离子液体固定相在220&ndash 250℃之间稳定，具有长烷基链的季鏻基离子液体可以在335&ndash 405℃之间稳定，Anderson等研究了双阴离子咪唑和双吡咯烷鎓基离子液体的热稳定性。极性强的室温离子液体气相色谱固定相(比如商品名为SLB-IL 111)的热稳定性虽然比不上二甲基硅氧烷的好，但是要比强极性固定相(氰丙基聚硅氧烷)的热稳定性要好，可是它的极性要比后者高，因而在分离脂肪酸甲酯的能力要大大优于后者。从图1可以看出商品离子液体柱SLB-IL82的热稳定性大大优于一些常用的极性固定相。图1 几种离子液体色谱柱和常规固定相色谱柱热稳定性的比较(e) 极性高　　固定相的极性是极为重要的关键指标，目前表示固定相极性的有Mcrynolds常数，和Abrham溶剂化参数，离子液体的极性也仍然使用这两种方法表示，McReynolds常数是于120℃下以10种典型化合物测定所研究固定相的保留指数差(△I) ，用五种典型化合物(苯、正丁醇、2-戊酮、硝基丙烷和吡啶)的保留指数差(△I)之和来表示固定液的极性。Abraham表征固定相的方法是使用多种具有特殊作用力的标样来表征固定相和溶质 n-电子对及&pi -电子对作用能力、与溶质的静电和诱导作用能力、与溶质的氢键碱性作用能力、与溶质的氢键酸性作用能力、与溶质的色散作用能力。表 2 是几种商品离子液体固定相的极性，从表中数据看出，室温离子液体的极性要比极性最强的TCEP(1,2,3-三(2-氰乙氧基)丙烷)还要高，这样在分离脂肪酸甲酯和石油样品分析中就有特殊的用途。表 2 几种商品离子液体固定相的极性 商品色谱柱组成McRynolds 极性(P)相对极性数(p.N.)*SLB-IL 111 1,5-二（2,3-二甲基咪唑）戊烷二（三氟甲基磺酰基）亚胺5150116SLB-IL 1001,9-二(3-乙烯基咪唑)壬烷二（三氟甲磺酰基）亚胺4437100TCEP1,2,3-三（2-氰乙氧基）丙烷429494SLB-IL 821,12-二（2,3-二甲基咪唑）十二烷二（三氟甲基磺酰基）亚胺363882SLB-IL 76三（三丙基鏻六氨基）三甲氨（三氟甲基磺酰基）亚胺337976SLB-IL 69未知 312670SLB-IL 65未知 283464SLB-IL 611,12-二（三丙基鏻）十二烷-（三氟甲基磺酰基）亚胺-三氟甲基磺酸盐270561SLB-IL 601,12-二（三丙基鏻）十二烷二（三氟甲基磺酰基）亚胺（柱表面去活）266660SLB-IL 591,12-二（三丙基鏻）十二烷二（三氟甲基磺酰基）亚胺262459SupelcoWax100%聚乙二醇232452SPB-5MS5%二苯基/95%二甲基）硅氧烷2516Equity-1100%聚二甲基硅氧烷1303*相对极性数=(Px x 100)/ PSLB-IL 100= McRynolds 极性乘以100再除以SLB-IL 100的 McRynolds 极性(McRynolds 极性指标是上世纪60年代中期研究建立的一种气相色谱固定相极性量度指标，近半个世纪一直在使用，W O McReynolds.J Chromatogr Sci,1970,8:685-691)几种离子液体色谱柱的结构和性能见表3表3：几种离子液体色谱柱的结构和性能3、几种商品离子液体色谱柱在脂肪酸甲酯分离中应用举例，见表4表4 离子液体色谱柱在脂肪酸甲酯分离中应用1SLB-IL111奶油中的脂肪酸使用200m 长的SLB-IL111色谱柱可以很好地分离奶油中的脂肪酸，包括顺反和位置异构体12SLB-IL 82 和 SLB-IL 100 水藻中的脂肪酸这两种商品离子液体柱用于分离水藻中的脂肪酸，具有很好的选择性和低流失，可以得到详细的脂肪酸分布，这是一种分析各种脂肪酸的色谱柱。一维：聚二甲基硅氧烷二维：SLB-IL 82 和 SLB-IL 10023SLB-IL100鱼的类脂中反式20碳烯酸顺反异构体的分析用60m长色谱柱可把C20:13和C20:11异构体得到基线分离，分离因子1.02，分离度1,5734SLB-IL111分离16碳烯酸顺反异构体和其他不饱和脂肪酸如果不使用SLB-IL111柱就不可能发现岩芹酸（顺式-6-十八碳烯酸），可以把cis-8 18:1和cis-6 18:1基线分离。证明岩芹酸在人的头发、指甲和皮肤中是内源性脂肪酸。45SLB-IL111分离脂肪酸顺反异构体SLB-IL111 可以很好地分离cis-,trans-18:1和 cis/trans 共轭异构体脂肪酸56 SLB-IL100牛奶和牛油中的脂肪酸顺反异构体使用全二维GC，把离子液体柱用作第一维色谱柱一维：SLB-IL100二维：SGE BPX50 (50% 苯基聚亚芳基硅氧烷67SLB-IL 100（快速柱）生物柴油中的脂肪酸甲酯(C1-C28)SLB-IL100是极性很高的固定相，可以排除样品中的饱和烴的干扰，减少了样品处理难度，免去使用全二维GC。78SLB-IL100分离C18:1, C18:2, 和 C18:3顺反异构体SLB-IL100是极性很高的固定相，可以很好地分离不饱和脂肪酸顺反异构体，优于二丙氰聚硅氧烷色谱柱89SLB-IL111SLB-IL100SLB-IL82SLB-IL76SLB-IL61SLB-IL60SLB-IL59评价7种商品离子液体固定相分离37种脂肪酸甲酯的分离性能IL59, IL60, 和 IL61三种色谱柱性能近似，不能分离C18:1脂肪酸的顺/反异构体，所有的色谱柱度可以基线分离C18:2 顺/反, C18:3 n6/n3, 和 C20:3 n6/n3异构体，IL82柱以5℃/min程序升温，可以把实验的37种脂肪酸甲酯分离开910SLB-IL59SLB-IL60SLB-IL61SLB-IL76SLB-IL82 SLB-IL100 SLB-IL111用7种商品离子液体固定相分离脂肪酸甲酯的及和异构体除去IL60柱以外所有色谱柱上对饱和脂肪酸的洗脱温度，随它们的极性降低而增加，当固定相极性增加是它们的等价链长急剧增加。还研究了脂肪酸甲酯在这些色谱柱上Abraham 的保留能量线性关系1011SLB-IL111使用强极性离子液体色谱柱快速分离食用油中的反式脂肪酸使用强极性薄液膜细内径离子液体毛细管柱（75 m × 0.18 mm i d , 0.18 &mu m）快速分离食用油(例如奶油)中的反式脂肪酸1112SLB-IL111使用强极性离子液体色谱柱分析食用油中顺反式硬脂酸在120℃柱温下可以分离所有cis-C18:1位置异构体，把柱温提高到160℃可以分离反-6-C18:1 和 反-7-C18:1异构体12 表中文献1Delmonte P， Fardin-Kia A R, Kramer J K G，et al, Evaluation of highly polar ionic liquid gas chromatographic column for the determination of the fatty acids in milk fat [J].J. Chromatogr.A,2012, 1233:137-1462Gua, Q , David F., Lynen F. et al., Evaluation of ionic liquid stationary phases for one dimensional gas chromatography&ndash mass spectrometry and comprehensive two dimensional gas chromatographic analyses of fatty acids in marine biota[J]. J. Chromatogr.A, 2011, 1218:3056-30633Ando Y.Sasaki, GC separation of cis-eicosenoic acid positional isomers on an ionic liquid SLB-IL100 stationary phase[J]. J. Am. Chem. Oil Soc.,2011,88:743-7484Destaillats F.,Guitard M. Cruz-Hernandez C, Identification of _6-monounsaturated fatty acids in human hair and nail samples by gas-chromatography&ndash mass-spectrometry using ionic-liquid coated capillary column[J]. J.Chromatogr.A 2011,1218: 9384&ndash 93895Delmonte P, Fardin Kia A-R, Kramerb J.K.G.et al, Separation characteristics of fatty acid methyl esters using SLB-IL111, a new ionic liquid coated capillary gas chromatographic column[J]. J.Chromatogr.A, 2011,1218: 545&ndash 554 6Villegas C.Zhao, Y.Curtis J M, Two methods for the separation of monounsaturated octadecenoic acid isomers [J].J. Chromatogr. A, 1217 (2010) 775&ndash 7847Ragonesea C,Tranchidaa P. Q.,Sciarronea D.et al, Conventional and fast gas chromatography analysis of biodiesel blends using an ionic liquid stationary phase[J]. J. Chromatogr.A, 2009，1216：8992&ndash 89978Ragonese C, Tranchida P Q, Dugo P，et al,Evaluation of use of a dicationic liquid stationary phase in the fast and Cconventional gas chromatographic analysis of health-Hazardous C18 Cis/Trans fatty acids[J]. Anal. Chem., 2009, 81:5561&ndash 55689Dettmer K， Assessment of ionic liquid stationary phases for the GC analysisof fatty acid methyl esters，Anal Bioanal Chem ，2014， 406:4931&ndash 493910Characterisation of capillary ionic liquid columns for gaschromatography&ndash mass spectrometry analysis of fatty acid methylestersAnnie Zeng X, Chin S , Nolvachai Y，et al, Anal Chim Acta , 2013 803:166&ndash 17311Inagaki S，Numata M， Fast GC Analysis of Fatty Acid Methyl Esters Using a HighlyPolar Ionic Liquid Column and its Application for the Determination of Trans Fatty Acid Contents in Edible Oils，Chromatographia ， 2015，78:291&ndash 29512Yoshinaga K,Asanuma M,Mizobe H et al,Characterization of cis- and trans-octadecenoic acid positional isomers in edible fat and oil using gas chromatography&ndash flame ionisation detector equipped with highly polar ionic liquid capillary column, Food Chemistry , 2014 160:39&ndash 45 有关离子液体固定相在分离脂肪酸时的一些选择性和分离特点在下一讲叙述。

2021年3月，中国农业科学院油料作物研究所油料品质化学与营养创新团队建立了一种新的拟靶向脂质组学策略，将靶向的Paternò–Büchi (PB)-MS/MS与非靶向脂质组学技术融合，综合分析了蓝蓟油中的脂质组分，并解析了多不饱和脂质的精准结构。有利于蓝蓟油的营养价值评价以及为蓝蓟油中独特的生物活性脂质的加工利用提供理论基础。相关研究成果发表在国际知名期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》(IF: 4.192)上。　　研究背景　　蓝蓟是一种原产于欧洲和地中海地区的草本植物，其种子的油脂具有两个独特的特点：含有丰富的n-3多不饱和脂肪酸，例如α-亚麻酸(ALA, 18:3n-3)和十八碳四烯酸(SDA, 18:4n-3)，并且天然含有α-亚麻酸(ALA, 18:3n-3)和γ- 亚麻酸(GLA, 18:3n-6)。ALA和SDA是EPA(20:4n-3)和DHA(22:6n-3)的前体物质。研究表明n-3长链多不饱和脂肪酸EPA和DHA具有有效的抗炎、保护神经系统和降低患心血管疾病的功效。并且有研究报道SDA转换成EPA的比率接近30%，是ALA的4-5倍。因此，富含SDA的蓝蓟油是潜在的可持续性n-3多不饱和脂肪酸的来源，并且有替代鱼油的可能性。FDA和欧盟也将蓝蓟油列为新资源食品原料。蓝蓟油的营养和功能特征主要由其脂质组成决定，主要是由甘油三酯(TGs)、甘油二酯(DGs)和游离脂肪酸(FFAs)组成。因此，分析蓝蓟油整体的脂质组对评价其营养价值和探索其生物活性有重要的作用。目前，关于蓝蓟油的脂质分析主要集中在使用GC/GC-MS获得脂肪酸组成，而缺乏对于单独的脂质分子的精准结构如TGs、DGs和固醇酯(SEs)上脂肪酰基链的组成，尤其是不饱和脂肪酰基链上不饱和键的位置信息的研究。　　研究内容　　图1. 新拟靶向策略的流程图　　针对蓝蓟油的整体脂质组信息缺乏，以及多不饱和脂质精准结构未知的现状，中国农业科学院油料作物研究所油料品质化学与营养创新团队建立了一种新的拟靶向策略全面分析蓝蓟油中的脂质组并鉴定了其中不饱和脂质双键的位置。新的拟靶向策略是将非靶向脂质组分析与以2-乙酰吡啶为衍生化试剂的PB-MS/MS靶向分析结合，实现高覆盖度的脂质组分析和脂质的双键位置的鉴定。具体来说，首先经过非靶向脂质组分析，共得到了158种脂质分子信息，包括123种TG, 20种DG，6种SE和9种FFA。基于非靶向脂质分析的结果，再进一步进行靶向PB-MS/MS分析，根据二级质谱图中的诊断离子得到双键位置信息，共鉴定出蓝蓟油中有209种脂质分子，并对其中162种不饱和脂质的双键位置进了行鉴定，包含32对TG双键位置异构体，5对DG双键位置异构体，4对SE双键位置异构体和1对FFA双键位置异构体。这种高覆盖和精准结构阐述的脂肪组学分析有助于更好地了解蓝蓟油的营养价值，并对进一步提高蓝蓟油中具有独特生物活性的脂质成分的加工利用研究提供理论基础。　　图2.(a) 非靶向脂质组分析得到的蓝蓟油总离子流图(正离子模式) (b)TG 54:10的二级谱图 (c)DG 34:1的二级谱图　　图3. 蓝蓟油中不饱和TG分子的双键位置的鉴定。2-AP-labeled TG 54:9 (a), TG 54:11 (b), TG 54:6 (c) and TG 54:5 (d)的MS/MS 谱图　　中国农业科学院油料作物研究所魏芳研究员为论文的通讯作者，博士生徐淑玲为论文第一作者。上述研究得到了国家自然科学基金(31571926)，湖北省技术创新项目(2018AHB014)，武汉市科技计划项目(2019020701011468)，中国农业科学院创新工程(CAAS-ASTIP-2013-OCRI)，中国农业科学院“青年英才计划”培育工程计划等项目的资助。　　论文链接：　　https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jafc.0c07268　　关于中国农业科学院油料作物研究所油料品质化学与营养创新团队脂质分析实验室：团队致力于突破脂质组分析所面临的生物基质复杂、脂质及其代谢产物种类繁多且结构复杂、定性和定量分析困难等共性关键技术瓶颈，建立高效，高通量的脂质组分析平台，并将该平台广泛应用于：(1)不同生物种质资源中脂质组成 (2)应用于食品安全与质量控制 (3)脂质的生物功能与营养学评价 (4)开发新的功能脂质。　　脂质组分析平台：

迪马科技展台效果图第二十届北京分析测试学术报告会暨展览会（BCEIA 2023） 将于2023年9月6-8日在北京中国国际展览中心（顺义馆）召开，作为中国分析与生化技术交流与展示的“峰会”，独特的BCEIA学术会展氛围，使基础研究同应用研究相互促进、用户与厂商良性互动，有效的促进了中国分析科学产业间的发展。迪马科技作为一家在色谱消耗品领域耕耘30年的制造商和供应商，即将盛装出席此次展会。迪马科技（展位号：E1069）将与您在此进行思维碰撞与交流：新品发布、技术交流会、现场互动、参展预登记......新品发布专"柱"三十载，新品待发布。迪马科技将为所有色谱分析工作者带来多种类新品：液相色谱柱、前处理小柱、化学标准品等。液相色谱柱新品NEW 1AurorasilTM 混合模式色谱柱AurorasilTM 系列色谱柱以高纯硅胶为基质，采用迪马科技自主设计研发的多功能配体硅烷、独特的固定相交联和多重键合技术以及先进的封端技术，在保留固定相疏水性的基础上，利用新型多功能配体硅烷为固定相与分析物间提供多种形式的相互作用，使该系列色谱柱具有多重保留机理，从而使固定相在极宽的洗脱范围内具有独特的选择性，对极性化合物、酸性和碱性化合物、异构体等多种复杂体系具有良好的分离效果，使方法开发更加简单易行。AurorasilTM系列色谱柱目前提供MMP-G, MMP-H, MMP-L, MMP-M, MMP-Q, MMP-Y, MMP-Z多种固定相，最大限度地满足各种分离要求，是分析方法开发和复杂样品分离的最佳选择。NEW 2Diamonsil Plus C30色谱柱Diamonsil Plus C30以高纯硅胶为基质，采用先进的键合和封端技术，可以实现疏水、长链脂质类化合物及异构体的快速、高分离度分离。C30固定相可以为位置或几何异构体化合物提供独特的选择性，并兼容100%水相流动相，特别适用于脂溶性维生素（A、D、E）和类胡萝卜素类（叶黄素、胡萝卜素和番茄红素等）的分离分析。Dikma独有的键合技术和填装工艺确保了出色的重现性和更长的色谱柱使用寿命。技术交流会时间：2023年9月6日 13:30地点：E3-B会议室主办方：迪马科技主讲人：李文斌（技术部经理）报告流程：技术交流会现场：签到有礼现场互动“投壶”互动，100%中奖！迪马科技在此次展会现场将举行丰富多彩的互动活动，前台签到有礼、传统游戏"投壶"、主题路线打卡活动等。参展预登记还未登记但想参会的伙伴们，可以点击识别下方二维码，提前进行VIP预登记，可兑换免费午餐及饮用水，免费乘坐班车。展位示意图展位号：E1馆E1069展会时间：2023.09.06-09.08展会地址：北京中国国际展览中心（顺义馆）交通指南第二十届北京分析测试学术报告会暨展览会（简称BCEIA2023，9月6日-9月8日，中国国际展览中心顺义馆）主办方中国分析测试协会推出以下交通服务措施方便各方代表参会：与您相约 不见不散

随着图像处理及分析相关的硬件和软件的不断进步，高光谱成像系统在各种研究项目中的使用越来越多，并被应用于各种领域。最新的研究报告显示，2023年全球高光谱成像系统市场估计为168亿美元，预计2028年有望达到343亿美元，预测期间复合年增长率为15.4%，市场极具活力！为了更好的展现高光谱技术和应用的创新成果，以及未来的发展趋势，仪器信息网特别策划《高光谱技术创新成果集》网络专题，集中展示高光谱领域的最新成果，包括但不限于仪器、部件、技术、方法、应用等。兰维杰 副教授南京农业大学食品科技学院在仪器信息网主办的“高光谱技术在农业领域的最新应用进展” 网络研讨会议中（相关精彩视频回放点击：https://www.instrument.com.cn/news/20230811/679327.shtml ），南京农业大学兰维杰副教授进行了《高光谱成像技术在苹果内部品质异构性的评价潜力研究》的报告分享。会后，我们再次邀请兰老师分享高光谱技术当前的研究进展及其团队研究成果。一、为什么要依靠高光谱技术来研究食品异构性高光谱成像技术是一种在不同波长范围内获取物体光谱信息的技术，其技术优势在于能够捕捉物体的细微光谱差异，并且集成了成像和光谱学，从而实现对物体内部构成和特性的定量或定性分析。目前，高光谱技术在食品质量检测领域应用广泛，如检测食源性污染物、鉴别真伪、果蔬成熟度及病害程度判断。其中，由于果蔬的内部物理性质（如大小、形状、颜色、位置和温度）和生物性质（如品种、季节、成熟度水平和地理来源）各不相同，造成组织具有较高异构性，影响了光学传播特性和与入射光的相互作用行为，从而降低了质量检测的精度。常规色谱、质谱化学分析方法探究单个水果组织水平上的内部异质性方面既昂贵又耗时，这些内部异质性已经被广泛证实，同时也显著影响了其加工后产品的质量安全与稳定性。目前，凭借空间和光谱信息的结合，高光谱成像技术拥有探究其内部品质异构性的潜力，这不仅为对食物内部异质性的科学研究提供了快速有效表征方法，同时也更为获得稳健、精准的食品品质指标预测模型提供关键指导。二、高光谱技术研究苹果异构性的部分进展本团队以苹果为研究对象，通过常规化学分析测定，证明了单个苹果内部在总糖、单糖、酸度、总酚含量等方面均存在显著空间异构性分布。目前，我们提供了一种基于近红外高光谱的简单高效方法来实现苹果内部化学指标异构分布的快速表型（图1）。首先，我们通过近红外高光谱成像系统获取了布瑞本（Braeburn）、嘎啦（Gala）、史密斯（Granny Smith）和高果树负载量（约200个/棵）与低果树负载量（约150个/棵）下的金冠（Golden Delicious）苹果的片状组织，获取了超1000个不同部位的待测样本；其次，对所有苹果切片的高光谱信息，采用主成分分析筛选出变异性较大的特征待测区域（共141个），基于每个部位的平均光谱进行PLS模型与机器学期预测模型构建，结果发现PLS模型能够较好实现特征测试样本的总糖（Total sugar）和干物质（DMC）的预测，模型R2与RPD值高于0.81和2.2；最后，通过该模型对全像素下的目标进行预测，成功实现了不同品种及不同位置的苹果内部的总糖及干物质分布的变异性可视化（图2、图3）。综述，该研究成果的优势在于依靠相对小样本测试数据，即可实现高通量的苹果内部品质指标可视化，这为田间及实验室内三维空间的品质表型提供简单可行方案参考。但是，本研究中高光谱技术也展现了评价单糖、总酚等内部品质指标空间分布的局限性。图1 基于近红外高光谱技术表征苹果内部品质异构性的方法图2基于近红外高光谱技术表征苹果内部干物质含量的可视化空间分布图图3 基于近红外高光谱技术表征苹果内部总糖含量的可视化空间分布图三、高光谱技术对水果硬度异构性与泛化预测模型的开发目前，本团队研究了不同“富士”苹果硬度空间异构性，发现其干物质和硬度也存在着较大变异性，并希望通过减少苹果果皮光学信号干扰，建立更加可靠的果肉硬度泛化检测模型。现有结果表明，在构建苹果果实硬度校正模型时，考虑到样品内部异构性（ 10%）可有效提高模型精度和降低样本数量。由此，我们不仅减轻了样品测定的工作量并且保证了模型构建中样本的差异性。希望在后续的苹果硬度模型建立及矫正的过程中开展进一步验证性研究，为点状近红外对苹果硬度检测的泛化模型精度提升提供参考。四、高光谱成像技术探究食品异构性的几点展望目前，限制高光谱成像技术在评价果实内部品质异构性方面的应用依旧存在着以下三个方面：首先，高光谱数据量庞大，急需更有效的数据处理方法、人工智能和机器学习技术从数据中提取有用信息；其次，高精度、小型化的高光谱一起可以提高数据采集的质量和效率，实现食品加工产品在发酵、调配、包埋等过程中内部结构与化学变化的精准控制；最后，明确光在生物物体中传播路径模拟或与生物物体相互作用的机理也是提高模型精度必要的研究方向。这些方法的发展为高光谱成像技术在评价食品异构性的可能性提供了可行性。

近日，清华大学化学系瑕瑜教授课题组采用Waters Cyclic IMS高分辨质谱仪，开发了一种基于离子淌度-质谱、Paternò-Büchi反应-MS/MS的鸟枪法分析流程，实现了对皮脂组超过900种脂质C=C异构体的快速及灵敏分析。 极致淌度分辨率和多种且可灵活组合的碎裂模式 实现对皮脂组在精细结构层级上的定性定量 首先，利用Cyclic IMS可灵活组合的三个CID碎裂池的多种碎裂模式，使用电荷标签PB试剂和光催化剂对脂质C=C的PB反应进行评估。以单不饱和蜡酯WE 18:0/18:1(Δ9)（见图1）为例，其经电荷标签PB反应后，离子化效率可提升约1,000倍。PB产物的MS2 CID产生了指向n-端C=C位置的诊断离子，进一步的pseudo-MS3 CID分析能够识别出Δ-端位置，从而实现WE中FA链上C=C位置的特异性鉴定。研究者们还对WE 18:1(Δ9)/18:0进行了PB-MS/MS分析。无论C=C双键是位于FA链还是FOH链，PB-MS/MS均能实现链特异性的C=C位置鉴定。此外，研究者还对SQ的C=C进行了PB-MS1和PB-MS2 CID分析，成功鉴定了SQ中各个C=C双键的位置。 图1. 蜡酯WE 18:0/18:1(Δ9)的PB-MS/MS分析。 在鸟枪法分析皮脂时，采用高分辨率环形离子淌度谱（Cyclic IMS）出色的离子淌度分辨率，对来自含多一个不饱和度脂质的同位素峰（[M+2Da]）进行分离（见图2）。研究表明，经过10圈Cyclic IMS分离（分辨率约260），WE 36:2/WE 36:1 (5:1)的PB产物中，[M+2Da]干扰由60%显著降至4%。此方法相较于反相色谱法（干扰6%），干扰更少，分离速度也更快（ 250 ms vs. ～30 min）。 图2. Cyclic IMS多圈淌度模式对皮脂进行分离。 基于以上，开发了皮脂的分析工作流程（见图3）。首先，通过RPLC-APCI-MS定性定量蜡酯的总组成，随后采用结合离子淌度质谱Cyclic IMS、PB-MS/MS的鸟枪法分析流程对皮脂进行C=C结构层次的分析。Cyclic IMS实现了PB反应后的皮脂中不同脂质亚类、脂质链长不同和不饱和度差异以及同重素干扰的分离。此外，Cyclic IMS还可以提升PB-MS/MS对脂质C=C异构体的鉴定能力。以皮脂中的WE 36:1为例，PB-MS/MS产生的C=C诊断离子经过一圈的Cyclic IMS分离，其淌度到达时间与C=C位置（m/z）呈现线性关系。研究者们沿着该线性关系的趋势，可发现2个相对丰度低于0.3%的诊断离子。这一发现表明，在即便缺少脂质C=C位置异构体标准品的情况下，基于PB-MS/MS诊断离子的IMS到达时间的线性关系，可以提高对低丰度C=C位置异构体的鉴定能力。 图3. 皮脂的分析工作流程。 论文作者 论文第一作者是清华大学博士研究生施恒学，通讯作者是清华大学化学系瑕瑜教授。点击此处查看文献原文。 图4.清华大学博士研究生施恒学。 Waters Cyclic IMS助力深度前沿科学研究 环形离子淌度质谱，自横空出世以来，就吸引着各领域研究者们的目光。经过近两三年的孵化测试，环形离子淌度质谱仪SELECT SERIES Cyclic IMS，已被成功应用于生物、医疗、化工、制药、食品及环境等前沿科学研究领域，特别是在蛋白结构、糖结构、金属配合物、中药天然产物、未知物化合物或结构类似物表征方面，都有着非常强大的用途。 更多Cyclic IMS已发表文献，请点击此处下载。

2019年2月25日，普渡大学张文鹏博士、清华大学欧阳证、瑕瑜教授和湖北医药学院附属东风医院陈琴华教授合作研究新型的直接微采样质谱分析技术，在Angewandte Chemie International Edition（《德国应用化学》）杂志上发表了一篇题为“Polymer Coating Transfer Enrichment for Direct Mass Spectrometry Analysis of Lipids in Biofluid Samples”的文章[1]。此方法利用聚合涂层转移富集法，对少量体液样品中脂质进行快速质谱分析和定量；通过与光化学衍生化方法联用，该方法还可以快速测定脂质结构的C = C位置，并可进行潜在的POC生物标记物分析。 脂质是细胞膜的基本组成部分，是细胞能量的来源，也是炎症和代谢等细胞信号传导过程的重要介质。体液中的脂质含有丰富的代谢信息，脂质组的改变与癌症、心血管疾病和阿尔茨海默病等疾病的发展密切相关，它可以反映某些疾病的状态，可作为生物标记物。虽然已有的原位电离方法如纸喷雾法等已被用于体液分析，但由于解吸困难和电离效率低，所以并没有被应用到体液的脂质分析中。清华大学欧阳证、瑕瑜教授与普渡大学长期合作，致力于小型质谱系统、原位采样电离及脂质分析方法的开发。针对体液脂质分析的问题，该团队使用共价键合修饰、快速原位聚合的方法制备了一种新型的聚合物涂覆电喷雾毛细管，提出了一种新的直接微采样技术：聚合涂覆转移富集（PCTE）。该方法不仅可以快速(1 min)、灵敏、定量地进行脂质质谱分析，还能对少量生物体液脂质C=C位置异构体进行鉴定。该方法在临床检测等领域中具有极大的应用前景。 原位电离技术已成为质谱行业技术发展的重点方向，该类技术具有在样品分析前无需预处理、分析速度快、成本低、操作简单等特点，近十年内不断涌现出新技术及应用进展。首批被质谱行业广泛关注的原位电离技术包括2004年起普渡大学Cooks团队研发的解吸电喷雾电离（DESI）[2]，以及后续的直接分析电离源（DART）[3]、电喷雾辅助激光解吸附电离（ELDI）[4]、低温等离子体（LTP）[5]及萃取电喷雾电离源[6]等。凭借DESI独特的表面分析功能， Prosolia 公司在2008年推出第一台 DESI 原位分子成像仪，应用于器官组织等切片样品中关键物质的快速分析中。2018年7月23日，沃特世公司收购Prosolia的DESI产品，并进一步将其应用于疾病诊断及创新疗法中。 2010年，欧阳证教授与Cooks教授合作，在普渡大学开发了适用于定量分析及试剂盒设计的纸喷雾离子化（Paper Spray）[7]和纸基毛细管喷雾（Paper Capillary Spray）技术[8]，后者用于清谱科技小质谱系统所用的试剂盒产品设计。2014年，欧阳证团队进一步发开了用于分析体液中代谢物及药物的液栓流微萃取技术（Slug-flow Microextraction, SFME）[9]，利用液-液微萃取方法进一步提高萃取效率，提升原位电离方式的灵敏度；本文报道的方法在SFME技术基础上，引入功能表面涂层，有效提升了对血液中脂质的直接萃取；结合高效率内标引入方法和光化学衍生化，在实现快速、灵敏和定量的脂质质谱分析的同时，能够C = C位置异构体进行快速、准确鉴定。可通过以下链接查看全文：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201900011参考文章：[1] W. Zhang, S. Chiang, Z. Li, Q. Chen, Y. Xia, Z. Ouyang. Polymer Coating Transfer Enrichment for Direct Mass Spectrometry Analysis of Lipids in Biofluid Samples. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, doi:10.1002/anie.201900011.[2] Z. Takáts, J.M. Wiseman, B. Gologan, R.G. Cooks. Mass Spectrometry Sampling Under Ambient Conditions with Desorption Electrospray Ionization. Science 2004, 306, 471-473.[3] R.B. Cody, J.A. Laramée, H.D. Durst. Versatile New Ion Source for the Analysis of Materials in Open Air under Ambient Conditions. Anal. Chem. 2005, 77, 2297-2302.[4] J. Shiea, M.-Z. Huang, H.-J. Hsu, C.-Y. Lee, C.-H. Yuan, I. Beech, J. Sunner. Electrospray-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry for direct ambient analysis of solids. Rapid Commun. Mass. Sp 2005, 19, 3701-3704.[5] J.D. Harper, N.A. Charipar, C.C. Mulligan, X. Zhang, R.G. Cooks, Z. Ouyang. Low-Temperature Plasma Probe for Ambient Desorption Ionization. Anal. Chem. 2008, 80, 9097-9104.[6] H. Chen, A. Wortmann, W. Zhang, R. Zenobi. Rapid In?Vivo Fingerprinting of Nonvolatile Compounds in Breath by Extractive Electrospray Ionization Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometry. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 580-583.[7] H. Wang, J. Liu, R.G. Cooks, Z. Ouyang. Paper spray for direct analysis of complex mixtures using mass spectrometry. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 122, 889-892.[8] Y. Ren, S. Chiang, W. Zhang, X. Wang, Z. Lin, Z. Ouyang. Paper-capillary spray for direct mass spectrometry analysis of biofluid samples. Anal. Bioanal. Chem. 2016, 408, 1385-1390.[9] Y. Ren, M.N. McLuckey, J. Liu, Z. Ouyang. Direct Mass Spectrometry Analysis of Biofluid Samples Using Slug‐Flow Microextraction Nano‐Electrospray Ionization. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 14124-14127.

“精准分析”我们的成功故事系列写在前面的话“精准分析，量化释能”——我们的成功故事系列栏目，是SCIEX帮助科学家们分享有意义的科学发现和研究成果的科普平台。我们期待让更多的人感受到科学和“质谱”的力量，“让质谱改变每个人的生活”始终是SCIEX最美好的愿景。SCIEX非常荣幸能够参与到这一系列有趣的科学发现过程中，客户成功就是SCIEX的成功，所以，您读到的是 “我们（SCIEX和客户）的成功故事”。本期科学家税光厚，我们一起谈谈这些年迅猛发展的脂质组学(Lipidomics)。税光厚 研究员个人简介中科院遗传发育所分子发育生物学国家重点实验室研究员，博导，入选中科院"百人计划”；现任中科院遗传发育所所级公共技术中心主任； European J Lipid Sci Technol杂志编委；中国细胞生物学学会细胞代谢分会副会长，中国生物物理协会代谢生物学分会理事，中国病理生理学会内分泌与代谢专业委员会理事，中国抗癌协会肿瘤代谢专业委员会委员 作为大会主席已成功举办四届Lipidall脂质代谢国际会议。长期从事前沿组学技术开发、功能性分子结构鉴定研发、代谢机制相关的研究工作。近年来在Science, Nature, Nature Med., Immunity, EMBO Mol Med, PNAS, Nature Comm，J Clin Invest, J Cell Biol, Redox Biol, Neurobiol Aging, Biochim Biophys Acta, J Biol. Chem, J Lipid Res等期刊发表120余篇关于代谢的论文，发表SCI论文总影响因子约800，被引用6600余次，H-index 45；目前的工作方向包括开发各类生物样品的高通量、超高覆盖率、超高灵敏度脂质组学、前沿代谢组学及代谢流技术，研究代谢调控机制、代谢异常和重大疾病的内在联系等。 什么是脂质组学，脂质组学和代谢组学有什么区别？这个问题的答案来自税光厚老师在科学网blog：gshui的个人博客的置顶博文《脂质组学 vs 代谢组学》。推荐大家关注税老师的blog，通过科学家的视角了解更多关于脂质组学、代谢组学研究的新发现新进展。我们知道，代谢是生物体内各种化学反应的总称，是动植物最为重要的生命活动之一；个体通过各种代谢调节来适应内外环境的变化，是生命活动的基本特征之一。 “代谢组”是生物样本中所有代谢物的集合。代谢物种类繁多（可能超过百万种）、结构多样, 在生物体内不同组织及体液中分布及浓度差异大。主要种类包括：脂类、氨基酸、有机酸、碳水化合物、核酸等。“代谢组学”是系统研究代谢组的一门独立学科，它提供了所有细胞过程的独特生化指纹，可用于鉴定代谢生物标志物，从而阐明潜在的疾病机制，或预测对环境变化或外部干预的反应。“脂质组学” 是系统研究脂质组的一门独立学科， 作为大规模定性和定量研究脂类化合物并了解它们在不同生理、病理条件下的功能和变化的方法学, 能准确全面地提供生物样品在不同生理条件下的全脂信息谱图。从以上定义可以看出，“脂质组学”实际上是“代谢组学”的一个分支。但是，由于脂类代谢(如血浆中约70%的代谢物是脂类) 是动植物的代谢中第一大类，是动植物代谢研究中最为关注的热点，参与能量运输、细胞间的信息通讯与网络调控等生长发育过程中的必需事件。作为细胞膜和脂滴的主要组成成分，各种结构的脂类在广泛的生物学过程，如信号传导、运输作用以及具有不同生化性质的生物大分子分选过程中，扮演着重要角色。 随着近年来脂质组学迅猛发展, 科学家们就逐渐将脂质组的研究即“脂质组学”从“代谢组学”中单独划分出来，现在我们所指的“代谢组学”一般就不再包括系统的脂质组分析了。通过脂质组学研究，阐释脂质代谢相关疾病的发病机理“脂质是细胞膜和脂滴的主要组成成分，在广泛的生物学过程，如信号传导、运输作用以及生物大分子分选过程中扮演着重要角色。对脂质的全面分析, 即脂质组学是了解细胞变化过程中脂质细微的动态变化以及致病机理的先决条件。脂质代谢紊乱和生殖发育缺陷及多种重大疾病如糖尿病、心血管疾病、脂肪肝、肥胖、癌症、老年痴呆等重大疾病密切相关。脂质组成分的变化可直接反映生物体的生理和病理状态，分析组织器官生长发育过程中脂质谱纹的变化及解析相关代谢调控网络机制具有重要的生物学意义和临床价值。税光厚老师领衔首创开发了基于MATLAB脂质组学领域的非靶向数据分析方法与软件(FASEB J, 2006 J Lipid Res, 2007)，带动和促进了非靶向脂质组学的发展。 非靶向脂质组学对于挖掘究生物样品的质谱分析中低丰度离子的显著变化、尤其是发现未知代谢物中具有不可或缺的作用，但在定性准确性及效率与定量方面仍面对巨大挑战，并不适用于临床大规模应用或系统生物学大样本分析。税光厚老师团队运用SCIEX QTRAP质谱开发了一系列适用于生物样本的多种物种的高覆盖脂质组的快速靶向定量分析模式（EMBO Mol Med, 2012 PNAS, 2013 J lipid Res, 2014 Neurobiol Aging, 2014 Redox Biol, 2017, Anal Chim Acta,2018），可对全面的脂质库进行准确、可靠的定量分析， 并成功应用于一系列生物医学的基础和临床的重要研究中（PNAS, 2009, 2012, 2018, 2019；JCI, 2011 Nature, 2014 Nature Medicine, 2012 Molecular Cell, 2012 2014 Immunity, 2013 Cell Res, 2016 Development Cell, 2017 Science, 2018 EMBO J, 2018 Nature Comm., 2018）；近10年来已经发表100余篇SCI论文，总影响因子超过800。基于LC-MS/MS建立定量脂质组分析方法的一般工作流程（Lam SM, Tian H, Shui G*. BBA-Mol Cell Biol L 2017脂质组学专刊封面文章）掀起脂质的“神秘面纱”近几年，越来越多研究者认识到除了蛋白质，脂质分子在生命体中也发挥重要作用。脂质，是一类自然界存在的疏水或两性的有机物小分子。由“脂质代谢途径研究计划”（Lipid Metabolites and Pathways Strategy，LIPID MAPS)资助的国际脂质分类与命名委员会提出的脂质分类系统，脂质大体分为八大类：常见主要大类脂质的代表结构式（Lam SM, Shui G*. J Genet Genomics 2013. 脂质代谢专刊封面文章）在剔除双键位置异构体，立体结构异构体和sn-构型异构体情况下，根据常见脂质分子组成模块预测真核细胞内部至少有180,000种脂质类化合物。脂质结构的多样性赋予了其多种重要的物理和生物功能：作为细胞膜的重要组成部分，不仅维持细胞膜结构稳定，并且参与调节包括物质运输、能量转换、信息识别与传递、细胞发育和分化以及细胞增殖与凋亡在内的诸多生命活动过程。美国等发达国家都在国家层面部署了规模性项目脂质组学计划，分别已建立联合型的脂质组学研究机构，其中影响力最大的是上文提到的美国的LIPID MAPS项目，获得美国NIH的多期支持的研究项目，取得了非常有影响的成果。我国尚未开始开展类似的注重于联合型的规模性的研究，但近年来众多科研院校都意识到脂质组学的重要性，纷纷组建了各具特色的脂质组学平台，促进了我国脂质组学的发展。脂质组学的一般研究流程脂质组学分析流程主要包括生物样本中脂质的提取、分离分析以及相应的数据分析等。脂质组分析流程（Lam SM, Shui G*. J Genet Genomics 2013. 脂质代谢专刊封面文章） 质谱分析技术助力脂质组学研究应对挑战，奋勇向前探索未知质谱技术的进步极大地推动了脂质组学的快速发展，朝着准确定性、定量的最终目标迈进，这是脂质组学作为一门新兴组学技术分支不断增长和扩展的关键决定因素。脂质组学出现及发展推动了脂质分析平台的研发，特别是在质谱技术进步，已经使众多脂质分子分析成为了可能，但在未来脂质组发展依然有如下挑战需要面对：◆ 如何在缩短分析时间的同时，最大限度地提高脂质覆盖率和定量准确度；◆ 如何实现复杂脂质同分异构体（包括复杂脂质脂肪酸链的双键精确位置）的准确定性与定量； ◆ 如何通过以下途径，从脂质组生成的大数据中获得有生物学意义的模式：以代谢通路为导向的分析方法涵盖连接脂质和非脂质代谢物关键代谢分支定制的生物信息学方法，实现直接和快速代谢通路波动数据可视化等。脂质组定量准确度的转变（Lam SM, Tian H, Shui G*. BBA-Mol Cell Biol L 2017脂质组学专刊封面文章）税光厚课题组火热招聘中——研究人员和博士后如果您对于生命科学有兴趣，热爱科学研究，充满责任感使命感；有代谢组学、脂质组学、液质、气质等方面的研究经验；拥有良好的中英文科学论文写作能力；又刚刚好拥有相关专业博士学位(基本条件)。需要您协助课题组长申请并参与课题研究，并且能够独立申请并开展课题研究任务（基本职责）。

随着改变生命的治疗方法的出现，生物制药的未来前景广阔，2018 年的诺贝尔奖更是授予了免疫检查点疗法，基于这一疗法的 PD-1 正在拯救更多癌症病人的生命，推动这些新型生物治疗药物安全地应用于临床需要可靠的生产和质量控制过程。生物治疗药物复杂的异质性需要借助准确而稳定的分析检测方法进行分析，并需要可靠的色谱分离。鉴定关键质量属性(CQA) 是实施质量源于设计 (QbD) 原则以开发和生产生物药物的过程中最困难的一步。定义各种产品属性极具挑战性，因此，产品质量的一致性变得更加重要。滴度测定、糖链分析、电荷异构体分析、氨基酸和培养基分析、肽谱分析、聚集体分析、完整蛋白和亚基分析都是关键质量属性重要的技术，然而想要成功地获取最佳的实验结果，需要操作者能切中要害，找到关键之处，让我们也一起来“划重点”说一下这些技术的难点以及关键所在。滴度测定技术应用滴度测定是对于单克隆抗体，最有效的滴度测定方法之一是亲和色谱法。选择 Protein A 或Protein G 色谱柱时，首先要考虑的是待纯化或分析的目标蛋白质，再选择合适的流动相和样品方法。实验痛点您可能并没有注意到洗脱液对基线噪音以及色谱柱寿命的影响，也并不清楚如何最大程度延长这些“有生命”的色谱柱寿命，然而这正是容易被您忽视的关键所在。快速有效的糖链分析技术应用翻译后修饰( PTM )可能形成许多不同类型的异构体。糖基化尤其高度可变，而糖基化对于许多蛋白质的功效具有重大影响。FDA 认为这是一项重大挑战，并就如何确定糖指纹谱提供了指导。实验痛点如何获取难分离糖链结构的最佳分离度？为此具体的方法条件都包含什么？例如，A 柱和 B 柱的选择？仪器的选用？柱温、流动相、 FLD、进样量等应如何选择和设置？不仅如此，如何能够快速的获取有效的实验结果是整个方法优化的痛点所在。电荷异构体分析技术应用离子交换色谱可以分离一些电荷异构体，特别是那些位于蛋白质表面（而不是隐藏在结构内）的电荷异构体。由于大多数蛋白质所含的碱性氨基酸多于酸性氨基酸，因此大多数电荷异构体分离需要采用阳离子交换。实验痛点从离子交换 ( IEX ) 色谱的使用、色谱柱选择，流动相的重要注意事项、到IEX 的一般使用经验规则都是电荷异构体分析能否成功的关键，不仅如此，在操作中还有若干仪器注意事项，所以此项分析需要注意的关键点会非常多，需要操作者根据电荷异构体的不同情况，具体问题具体分析。氨基酸和培养基分析技术应用氨基酸和培养基分析主要用于确定蛋白质的氨基酸组成与其他技术一起使用以确认正确的结构。氨基酸也是用于制备重组蛋白质的细胞培养基中的关键成分。氨基酸本身属于两性离子，并具有各种侧链，它们还缺少合适的UV 发色团，使得分离和检测氨基酸非常具有挑战性。实验痛点如何实现所有常见氨基酸的基线分离并确保符合欧洲药典的系统适用性，这是非常挑战实验员操作水平的。肽谱分析技术应用肽谱分析是一项强大的技术，可用于全面鉴定蛋白质的一级结构，还能够区分蛋白质内异构基团的精确位置。使用这种方法，蛋白质将被分解成单独的片段，然后将这些物质分离成经典的“指纹”色谱图。将分离与质谱检测相结合，能够将肽谱分析色谱图中观察到的实际的峰与分析软件预测的预期片段相关联。实验痛点要成功生成肽谱，需仔细检查完整的表征策略。其中样品前处理对于成功的肽谱分析至关重要，这可能是一个耗时的过程，可能需要针对待酶解的各种蛋白质优化多个步骤。然而打好基础熟练掌握肽谱分析流程的基本技术才是成功的第一步，此外，进行肽谱分离优化时需要注意诸如覆盖率等事项，才能尽可能获得最佳结果。聚集体分析技术应用体积排阻色谱是特别适合从高阶聚集体中分离单体峰的技术之一。随着技术发展，人们将目光投向了除单克隆抗体以外的蛋白质药物。抗体药物偶联物等更为复杂分子的聚集体表征可能更具挑战性，因为疏水性细胞毒性药物的存在可能导致许多体积排阻色谱柱无法发挥理想性能。使用可显著降低次级相互作用风险的新型固定相，将非常适合聚合物的快速分离和定量。实验痛点聚集体分析中，如何确保稳定可靠运行SEC分析，使用何种条件才能确保分析过程中蛋白质稳定，以及怎样维护这一易耗品，是该分析获取有效实验结果的关键。完整蛋白和亚基分析技术应用完整蛋白和亚基分析可以用来比较生物仿制药与原研药。在反相条件下，分子很可能发生变性。样品保留在色谱柱上得到浓缩，且适用于质谱分析。因此，该技术适用于测定完整蛋白和亚基分析的精确质量数。实验痛点如何考虑选择完整蛋白和亚基分析色谱柱的多个相互关联因素：样品分子量和最适合的填料孔径，色谱柱固定相，流动相条件，以及速度或通量要求等。这些都是完整蛋白和亚基分析的关键。如果您希望提高上述所有分析的分析效率、方法稳定性和分析结果的可靠性，安捷伦已经为您准备了最新最全版本的《安捷伦生物色谱住关键质量属性应用文集》，内容包括从样品前处理到获取最佳实验结果的全部操作流程和技术干货指导以及相关的仪器及耗材选择攻略。扫描下方二维码，关注“安捷伦视界”公众号，获取更多资讯。

安捷伦科技与美国环保局合作开展水体和野生动植物中全氟化合物检测技术研究　　2009年3月9日，芝加哥--安捷伦科技公司(NYSE:A)在匹兹堡会议上正式宣布已与美国环保局国家暴露研究实验室(NERL)签署了合作研究与开发协议(CRADA)，该协议旨在利用安捷伦飞行时间质谱(TOF-MS)探测和识别环境中已知和未知的全氟化合物(PFCs)。　　对全氟有机化合物的分布、持续性、及其环境和生态系统毒理效应的研究已取得一定成果，这些研究成果进一步促进了对环境中全氟有机化合物的研究。安捷伦科技与国家暴露研究实验室将重点合作开发PFOS和 PFOA的异构体和相关化合物的鉴别技术，并描述其环境分布和潜在的人体暴露途径。(perfluorooctanesulfonic acid 和perfluorooctanoic acid – 这两种化合物都被广泛应用于各种商业产品)　　安捷伦副总裁、化学分析部总经理Mike McMullen 说：“安捷伦在TOF 和Q-TOF产品中引入了“精确质量数”概念，以加速进入质谱分析市场。该产品在环境应用中具有突出的准确性和灵敏度”　　CRADA合作协议将用到安捷伦6220精确质量数飞行时间质谱，该产品可以帮助EPA探测和识别含量仅万亿分之一的化合物，这一突出能力与安捷伦Mass Hunter 软件相结合，非常适合探测和识别含量极低的未知化合物。安捷伦在合作协议中负责提供包括液相、工作站在内的分析仪器，并提供技术支持。NERL负责设计具体的研究方案、采集样品，利用安捷伦提供的仪器开展研究并保证研究成果的质量。　　NERL 实验室PFC 人体暴露研究项目负责人Andy Lindstrom说“PFCs在环境中的含量通常很低，安捷伦的技术能够有效帮助EPA识别环境和生态系统中的PFCs。EPA将利用本次合作机会开发准确识别已知PFCs的方法，并探索我们的样品中以前未知的化合物”　　关于国家暴露研究实验室　　国家暴露研究实验室是美国环保局研究和开发办公室下属的三个国家实验室之一，负责研究、开发和升级分析方法和建立模型， 这些方法和模型用于评估和预测人体和生态系统在有害污染物和其他情况下的暴露风险，如空气、水体、土壤以及食品等。　　关于安捷伦科技　　安捷伦科技(NYSE:A)是全球领先的测量公司，是通讯、电子、生命科学和化学分析领域的技术领导者。公司的19,000 名员工在110多个国家为客户服务。在2008财政年度，安捷伦的业务净收入为58亿美元。要了解安捷伦科技的信息，请访问www.agilent.com http://agilent.instrument.com.cn/ 。

原来液质还可以这样玩—— 用这个方法分析糖，从此“甜蜜负担”只有「甜蜜」 原创 飞飞 赛默飞色谱与质谱中国 关注我们，更多干货和惊喜好礼郭藤 史碧云 高立红原来液质还可以这样玩—— 用这个方法分析糖，从此“甜蜜负担”只有「甜蜜」 低聚糖春节刚刚过去，忙碌了一年的你，放假在家面对各种美食糖果是否自控力显得不够了？在工作和生活中我们时常会看到“寡糖”或者“低聚糖”这个词，加了低聚糖的饮品、食品，牛奶本身也含有非常多种低聚糖，营养师给出的饮食指南中常常提到用富含功能性低聚糖的食物代替蔗糖的建议，许多保健品中也宣称添加了低聚糖，生病去医院也会经常输葡萄糖，那么，今天我们就了解一下低聚糖吧。寡糖（Oligosaccharide），又称低聚糖，为2-10个单糖分子通过糖苷键聚合而成的碳水化合物。低聚糖集营养、保健、食疗于一体，广泛应用于食品、保健品、饮料、医药、饲料添加剂等领域，因此糖类化合物的分离分析是糖学研究的热点之一，同时具有很大的挑战性，主要是由于糖类化合物结构的“微观不均一性”，存在大量的位置异构体和差向异构体，使其分离极其困难。由于寡糖分子的极性非常大，在很多类型的色谱柱上，保留表现都不是很理想，色谱峰形差强人意，尤其寡糖有非常多同分异构体存，难以实现较好分离。今天我们就给大家介绍一套非常适合寡糖的分析方法和流程： 基于目标物的化学特征可知，离子色谱对糖类物质很好的保留和分离效果，国内外相关文献报道已有很多，一些糖测定标准方法也是使用离子色谱法，结合质谱具有高灵敏度、高通量和高选择性等优势，将离子色谱与质谱联用，二者强强联合，可以解决寡糖等强极性化合物分析诸多难题，目前尚属于较新的应用技术，本实验建立了基于ICS 5000+-TSQ Altis分析不同聚合度寡糖样本的方法和流程，并且取得了非常好的结果，该方案可一次进样同时检测1~10不同聚合度的寡糖，线性范围跨越5个数量级，回归曲线的可决系数（R2）达到0.9999，并且有you秀的重复性，相关传统方法具有不可比拟的优势，是一种更可靠、前沿的分析方法。图1. ICS-5000+离子色谱-TSQ Altis三重四极杆质谱仪联用示意图下面，我们就以某样品为例展示寡糖的检测结果，该样品为不同聚合度寡糖混合物，M1/G1~M10/G10代表聚合度为1~10：图2.聚合度1~10寡糖样本离子流图（点击查看大图） 表1. M1/G1~M10/G10寡糖重复进样5次的RSD图3. 代表性化合物（M1/G1）的标准曲线及回归方程（点击查看大图）总结看完之后是不是对ICMS在寡糖研究中的表现十分惊叹呢？赶快扫码获得应用笔记，使用起来吧！糖类是一类结构复杂的生物分子，它不仅是生物体储存和释放能量的关键物质，更在生理和病理过程中扮演重要的角色，对于更多其它单糖或者低聚糖以及它们在生物样本中的检测，飞飞也可以帮你实现，精彩下期继续哦~扫二维码获得应用笔记

大家好，本栏目供稿来自于中山大学李惠琳课题组，以后将定期为大家带来质谱新技术、新方法领域的前沿文献与工作交流，欢迎评论互动。本周为大家分享一篇发表在mAbs上的文章，Non-targeted characterization of attributes affecting antibody-FcγRIIIa V158 (CD16a) binding via online affinity chromatography-mass spectrometry1，通讯作者是美国加利福尼亚州Amgen公司的Pavel V. Bondarenko。Fcγ受体（FcγR）是免疫球蛋白（Ig）超家族的膜结合糖蛋白，存在于免疫系统的许多造血细胞表面。这些受体可以结合IgG免疫复合物，在免疫反应的调节中发挥重要作用。FcγRIIIa（CD16a）是一种低亲和力Fc受体，与抗体依赖性细胞介导的细胞毒性（ADCC）有关。研究表明FcγRIIIa结合亲和力与治疗性单克隆抗体（mAb）的ADCC效力之间存在良好的相关性，测量这种相互作用的亲和力是体外评估单克隆抗体疗法ADCC效力的一个重要部分。Fc上保守N糖基化位点（N297）的聚糖组成对CH2结构域的构象动力学和灵活性有显著的影响，并进一步关系到该结构域与Fcγ受体的亲和力，这种亲和力的差异为区分单克隆抗体糖型提供了一种独特的方法。在文章中，作者描述了一种使用固定化FcγRIIIa受体的亲和层析方法，通过在线质谱（MS）和离线馏分收集，在单个非靶向大规模实验中研究影响FcγRIIIa亲和性的因素。一、基于Fcγ受体亲和层析的抗体糖型鉴别图1显示了利妥昔单抗的糖型分离。从个体保留时间来看，半乳糖基化在与受体的结合亲和力中起着重要作用，更高水平的半乳糖导致亲和力增加（图1b）。几种糖型在提取质谱图（XMC）中含有多个峰（图1c），例如G1F/G1F。这是因为可能存在质量相同的位置异构体（例如G1F/G1F和G0F/G2F含有相同数量的糖，但排列方式不同）。此外，一次只有一个Fc-聚糖与Fc-γRIIIa相互作用，因此不对称糖基化单抗的一侧比另一侧具有更高的亲和力，这可以表现为两个不同的亲和力峰。此外还检测到两种无核心岩藻糖基化物种（M5/M5和G0F/G0）。据报道，这些物种的亲和力和ADCC效价显著增加，但这似乎并未反映在本实验中的保留时间上。最值得注意的是，据报道，M5/M5糖型对FcγRIIIa的亲和力增加了4-6倍，但在所有糖型中洗脱时间最早。仅观察到相对于岩藻糖基化G0F/G0F，无岩藻糖基化G0F/G0糖型的亲和力略有增加，保留时间偏移的幅度与G1F/G1F糖型相当，而不是文献中报道的增加10-50倍。作者推测，与大多数已发表的结合研究中使用的糖基化FcγRs相比，这种偏离预期保留行为的现象可能源于柱上的FcγRIIIa受体是无糖基化的。观察到具有唾液酸化的抗体分子的洗脱时间比其无唾液酸化的对应物稍早。例如，在图1c中，糖型G0F/S1G1F的洗脱时间与G1F/G1F相同。G0F/S1G1F的结构类似于G0F/G2F，在一个半乳糖上带有末端唾液酸，但其洗脱时间更早（类似于G1F）。这表明唾液酸残基可能阻止或抑制第二半乳糖与FcγRIIIa的相互作用，使其更类似于G1F聚糖。图1 利妥昔单抗的FcγRIIIa亲和LC-UV-MS表征。（a） 整个样品的去卷积质谱；（b） 280 nm紫外检测的LC色谱图。星号表示A1G0F的洗脱。（c） 提取的质谱图（XMC）用于检测含有M5/M5、G0F/G0F、G0F/G1F、G1F/G1F、G1F/G2F和G2F/G2F聚糖的单个完整抗体分子。二、亲和层析结果与AlphaLISA结合分析结果的相关性 图2显示了根据平均加权保留时间（根据峰面积加权）排列的四种治疗蛋白质的亲和色谱图。图2b和c显示了平均保留时间与AlphaLISA结合试验的相对亲和力百分比之间的线性相关性。这两种试验报告了类似的趋势，其中糖基化Fc融合蛋白显示无结合，mAb3（IgG2）显示非常弱的结合，与mAb1相比，mAb2（具有高水平半乳糖基化的IgG1）的结合增加。这为使用FcγRIIIa亲和层析方法表征影响结合的产品属性的影响提供了验证。图2 （a） 四种具有代表性的治疗蛋白模式的FcγRIIIa亲和色谱图：无糖基化Fc融合蛋白（紫色）、IgG2单抗（红色）和两种具有不同糖基化模式的IgG1单抗（蓝色和绿色）。（b） 相关图显示了相对结合亲和力与平均加权保留时间之间的关系，去除了异常样本。（c） 相对结合亲和力与加权保留时间的相关图，包括异常样本。三、受体亲和力的差异导致IgG亚类效应器功能的变化IgG亚类（IgG1、IgG2、IgG3和IgG4）的Fc区域具有高度的序列同源性，但在几个关键残基上有所不同，这决定了它们与各种Fc受体的亲和力。为了探究不同Fc结构域的角色，作者对具有相同Fab结构域，但Fc结构域分别来自IgG1、IgG2和IgG4的mAb2变体，以及一种工程化稳定效应器无功能变体（SEFL2）进行亲和分离（图3b）。SEFL2变体是一种无糖基化IgG1变体（N297G），带有额外的工程铰链二硫键，设计为不具有ADCC功能。保留时间数据表明，工程SEFL2-IgG1模式的亲和力最低，其次是IgG2、IgG4，然后是IgG1，这些样品的整体洗脱顺序与已有文献报道的结果一致。然而，IgG4变体的洗脱时间似乎高估了结合亲和力，洗脱时间仅略早于IgG1变体。这种增加的表观亲和力或许与柱上受体的糖基化性质有关，不应用于评估FcγRIIIa对IgG4亚类单克隆抗体的亲和力。图3 （a） 人类IgG重链CH2区域的对齐序列（EU编号）。参与FcγRIIIa结合的IgG Fc残基以绿色突出显示（本研究中通过实验测量），蓝色和红色突出显示（文献报道），二硫键以黄色突出显示。与IgG1序列不同的残基以粗体显示。（b） 具有相同Fab区和不同Fc区的四种mAb2变体的紫外色谱图（λ=280 nm），对应于IgG1（蓝色）、IgG2（品红）、IgG4（褐红色）和带有N297G突变的IgG1 SEFL2（黑色）。插图显示了AlphaLISA测量的相对FcγRIIIa结合亲和力值。亲和力是相对于mAb2参考标准物质的IgG1变体测量的。四、二硫化物异构体对IgG2单抗中FcγRIIIa结合的影响鉴于IgG2亲和色谱图的异质性，作者选择具有二硫化物变体的IgG2（mAb3）进行进一步表征。该IgG2单抗存在几种天然的二硫键结构异构体，它们可以影响疗效和Fc受体结合行为。对二硫化物异构体的反相和FcγRIIIa亲和分离的并排比较（图4）。有趣的是，亲和分离方法中使用的类天然条件仍然能够区分这些结构异构体，这表明这些异构体对Fc和FcγRIIIa的结合亲和力也存在一定影响。图4 （a） 在280 nm处进行紫外检测的反相色谱图，显示天然产生的IgG2二硫化物变体和富集IgG2-a和IgG2-B的纯化样品的混合物分离。（B）相同样品的FcγRIIIa亲和紫外色谱图，显示IgG2二硫化物亚型的部分分辨率。六、在应力条件下识别对FcγRIIIa结合产生负面影响的修饰对受体结合位点或其附近的残基进行化学修饰可影响抗体-受体相互作用的亲和力，从而导致ADCC和疗效的变化。这种修饰可以在各种应激条件下诱导。本研究使用热应激利妥昔单抗样品（40°C，持续6周），通过LC-MS/MS肽图谱检测到200多个修饰。对比具有温度应力的样品和保持在4℃的对照样品的亲和色谱图，每个样品的主峰收集为四个组分（F1–F4）。40°C下的应力导致FcγRIIIa结合的最低亲和组分F1的峰面积略有增加（2%~4%）。对每个收集的组分进行肽图谱绘制，以确定组分中修饰相对百分比的趋势（图5）。馏分被分别赋值为0.1、0.2、0.3、0.4，以便斜率与R2进行比较，并且斜率的R2与绝对值之和可用作评分。具有正斜率的修饰（如半乳糖基化和唾液酸化）表明对受体结合有有利影响，而具有负斜率的修饰（如去酰胺化）表明对结合有不利影响。应激后，组分中的化学修饰斜率（N329脱酰胺）更高（图5b、d、f），而应激前后糖类的斜率（图5c、e、g）保持相似，表明斜率主要由聚糖对受体亲和力的影响以及组分中存在的糖类来定义。图5 （a）亲和色谱图突出显示了在40°C下热应激6周后，相对于4°C对照样品，mAb1峰值强度的变化。（b–g）FcγRIII亲和组分F1、F2、F3和F4中所选修饰的相对丰度变化。（h，i）R2与4°C组分中PTMs的百分比变化斜率的关系。R2与斜率的关系由组分中所有检测到的PTMs的线性回归确定。在所有面板中，红色表示热应力样本（40°C，6周），黑色表示4°C对照样本。所有统计分析中确定的关键属性汇总如表1所示。选择六个指标来评估数据的显著性，以确定修饰是否对FcγRIIIa结合至关重要。评估显示，利妥昔单抗P231（EU P227）、N301（EU N297）和N329（EU N325）三个残基上的11个修饰对结合的影响具有统计学意义。作者进一步分析了这些残基的空间分布，结果显示每个已鉴定的残基都与IgG1到FcγRIIIa的结合域非常接近，为确认这些属性对结合有重要影响提供了额外的信心。表1 确定关键性属性的统计分析总结撰稿：夏淑君编辑：李惠琳文章引用：1 Daniel W. Woodall, Thomas M. Dillon, Kevin Kalenian, et al. Non-targeted characterization of attributes affecting antibody-FcγRIIIa V158 (CD16a) binding via online affinity chromatography-mass spectrometry. mAbs, 2022, 14(1): 2004982.

p style="text-align: justify text-indent: 2em "随着改变生命的治疗方法的出现，生物制药的未来前景广阔，2018 年的诺贝尔奖更是授予了免疫检查点疗法，基于这一疗法的 PD-1 正在拯救更多癌症病人的生命，推动这些新型生物治疗药物安全地应用于临床需要可靠的生产和质量控制过程。生物治疗药物复杂的异质性需要借助准确而稳定的分析检测方法进行分析，并需要可靠的色谱分离。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/6d173e0c-2823-4042-81c7-8cb61da8ed57.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="442" height="312" style="width: 442px height: 312px "//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "鉴定关键质量属性(CQA) 是实施质量源于设计 (QbD) 原则以开发和生产生物药物的过程中最困难的一步。定义各种产品属性极具挑战性，因此，产品质量的一致性变得更加重要。滴度测定、糖链分析、电荷异构体分析、氨基酸和培养基分析、肽谱分析、聚集体分析、完整蛋白和亚基分析都是关键质量属性重要的技术，然而想要成功地获取最佳的实验结果，需要操作者能切中要害，找到关键之处，让我们也一起来“划重点”说一下这些技术的难点以及关键所在。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong滴度测定/strong/span/pp/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "技术应用/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "滴度测定是对于单克隆抗体，最有效的滴度测定方法之一是亲和色谱法。选择 Protein A 或Protein G 色谱柱时，首先要考虑的是待纯化或分析的目标蛋白质，再选择合适的流动相和样品方法。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "实验痛点/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "您可能并没有注意到洗脱液对基线噪音以及色谱柱寿命的影响，也并不清楚如何最大程度延长这些“有生命”的色谱柱寿命，然而这正是容易被您忽视的关键所在。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "快速有效的糖链分析/span/strong/pp/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "技术应用/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "翻译后修饰( PTM )可能形成许多不同类型的异构体。糖基化尤其高度可变，而糖基化对于许多蛋白质的功效具有重大影响。FDA 认为这是一项重大挑战，并就如何确定糖指纹谱提供了指导。br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "实验痛点/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "如何获取难分离糖链结构的最佳分离度？为此具体的方法条件都包含什么？例如，A 柱和 B 柱的选择？仪器的选用？柱温、流动相、 FLD、进样量等应如何选择和设置？不仅如此，如何能够快速的获取有效的实验结果是整个方法优化的痛点所在。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "电荷异构体分析/span/strong/pp/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "技术应用/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "离子交换色谱可以分离一些电荷异构体，特别是那些位于蛋白质表面（而不是隐藏在结构内）的电荷异构体。由于大多数蛋白质所含的碱性氨基酸多于酸性氨基酸，因此大多数电荷异构体分离需要采用阳离子交换。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "实验痛点/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "从离子交换 ( IEX ) 色谱的使用、色谱柱选择，流动相的重要注意事项、到IEX 的一般使用经验规则都是电荷异构体分析能否成功的关键，不仅如此，在操作中还有若干仪器注意事项，所以此项分析需要注意的关键点会非常多，需要操作者根据电荷异构体的不同情况，具体问题具体分析。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "氨基酸和培养基分析/span/strong/pp/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "技术应用/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "氨基酸和培养基分析主要用于确定蛋白质的氨基酸组成与其他技术一起使用以确认正确的结构。氨基酸也是用于制备重组蛋白质的细胞培养基中的关键成分。氨基酸本身属于两性离子，并具有各种侧链，它们还缺少合适的UV 发色团，使得分离和检测氨基酸非常具有挑战性。br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "实验痛点/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "如何实现所有常见氨基酸的基线分离并确保符合欧洲药典的系统适用性，这是非常挑战实验员操作水平的。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "肽谱分析/span/strong/pp/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "技术应用/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "肽谱分析是一项强大的技术，可用于全面鉴定蛋白质的一级结构，还能够区分蛋白质内异构基团的精确位置。使用这种方法，蛋白质将被分解成单独的片段，然后将这些物质分离成经典的“指纹”色谱图。将分离与质谱检测相结合，能够将肽谱分析色谱图中观察到的实际的峰与分析软件预测的预期片段相关联。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "实验痛点/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "要成功生成肽谱，需仔细检查完整的表征策略。其中样品前处理对于成功的肽谱分析至关重要，这可能是一个耗时的过程，可能需要针对待酶解的各种蛋白质优化多个步骤。然而打好基础熟练掌握肽谱分析流程的基本技术才是成功的第一步，此外，进行肽谱分离优化时需要注意诸如覆盖率等事项，才能尽可能获得最佳结果。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong聚集体分析/strong/span/pp/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "技术应用/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "体积排阻色谱是特别适合从高阶聚集体中分离单体峰的技术之一。随着技术发展，人们将目光投向了除单克隆抗体以外的蛋白质药物。抗体药物偶联物等更为复杂分子的聚集体表征可能更具挑战性，因为疏水性细胞毒性药物的存在可能导致许多体积排阻色谱柱无法发挥理想性能。使用可显著降低次级相互作用风险的新型固定相，将非常适合聚合物的快速分离和定量。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "实验痛点/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "聚集体分析中，如何确保稳定可靠运行SEC分析，使用何种条件才能确保分析过程中蛋白质稳定，以及怎样维护这一易耗品，是该分析获取有效实验结果的关键。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong完整蛋白和亚基分析/strong/span/pp/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "技术应用/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "完整蛋白和亚基分析可以用来比较生物仿制药与原研药。在反相条件下，分子很可能发生变性。样品保留在色谱柱上得到浓缩，且适用于质谱分析。因此，该技术适用于测定完整蛋白和亚基分析的精确质量数。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "实验痛点/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "如何考虑选择完整蛋白和亚基分析色谱柱的多个相互关联因素：样品分子量和最适合的填料孔径，色谱柱固定相，流动相条件，以及速度或通量要求等。这些都是完整蛋白和亚基分析的关键。/p

研究背景凭借着多样化结构和丰富的化学特性，新型内嵌金属富勒烯的合成和结构与性质研究已成为一个热点问题。利用富勒烯笼子封装更多种类和数量的金属物种成为科学家不断努力的目标。然而，在一个碳笼中封装更多正电性的金属原子意味着更多的库仑斥力，这使得这种内嵌金属富勒烯 (EMFs) 的形成变得困难。　　一般来说，非金属原子(如氮原子和氧原子)，可以作为形成内嵌三金属或四金属富勒烯的“媒介体”而被引入。然而，金属原子是否能作为“媒介体”来封装到更多内嵌金属团簇的 EMFs 中仍然是未知的。　　研究内容近日，南开大学孔祥蕾副教授在前期工作的基础上，带领其研究团队采用激光烧蚀质谱实验产生了一种以单个铂原子作为金属“媒介体”的内嵌金属富勒烯 La3Pt@C98 ，并用密度泛函 (DFT) 计算的方法进行了理论解释。　　在该工作中，La3Pt@C2n (2n = 98–300) 的 EMF 是通过激光在气相中烧蚀的方法产生的，并通过质谱法进行了验证。其中，最小尺寸的内嵌金属富勒烯 La3Pt@C98 被选中并通过理论计算进行研究。▲Back cover图. 铂原子可以作为一种介质在激光烧蚀的过程中形成内四金属嵌富勒烯。内部呈金字塔形的 La3Pt 金属团簇是通过4c–2e键稳定的。　　研究结果显示，两个最稳定的异构体为 La3Pt@C2(231010)-C98 和 La3Pt@C1(231005)-C98。对于这两种异构体，内部的 La3Pt 金属团簇呈现出金字塔形状，与之前报道的 La3N 团簇的平面三角形形状不同。　　进一步的 DFT 量化计算证明了在 La3Pt 团簇中存在包裹的 La–Pt 键。理论计算结果呈现出，负电性的 原子位于四中心二电子 (4c-2e) 金属键的中心附近，且该轨道具有最高的占据数。铂介导的团簇极大地稳定了 EMFs ，并有望成为一类可制备的新型内嵌金属富勒烯物种。　　该成果以“Structure and Bonding Properties of the Platinum-Mediated Tetrametallic Endohedral Fullerene La3Pt@C98” (《铂介导的内嵌四金属富勒烯 La3Pt@C98 的结构与成键特性》) 为题，发表在英国皇家化学会期刊 Dalton Transactions 上，并入选为期刊封面文章 (back cover)。　　论文信息Structure and Bonding Properties of the Platinum-Mediated Tetrametallic Endohedral Fullerene La3Pt@C98　　Yameng Hou, Lei Mu, Sijin Zhou, Yicheng Xu and Xianglei Kong*(孔祥蕾，南开大学)　　Dalton. Trans., 2023, 52 , 7021　　https://doi.org/10.1039/D3DT00681F　　作者简介　　侯亚蒙 硕士研究生 南开大学　　本文第一作者，南开大学孔祥蕾团队在读硕士研究生，期间主要从事氨基酸分子团簇光解离质谱及结构研究、新型内嵌金属富勒烯的结构研究及制备等工作。以第一作者在 J. Phys. Chem. Lett. 等刊物上发表 SCI 论文 3 篇。孔祥蕾 副教授 南开大学　　本文通讯作者，南开大学副教授，主要从事新型内嵌金属富勒烯、气相分子团簇与原子团簇的新结构、紫外-红外光解离光谱、质谱新方法等方面研究工作，已发表论文 130 余篇。　　课题组介绍南开大学孔祥蕾课题组，自 2011 年由孔祥蕾副教授创立以来从事质谱分析与团簇科学相关研究。研究侧重“新型内嵌金属富勒烯”、“原子与分子团簇新结构”、“紫外-红外光解离质谱-光谱、以及质谱新方法与新仪器的研究”等工作。组内营造自由平等的学术探讨、合作共赢的学术氛围，鼓励同学们在进行科研与学习的同时，体会到研究本身的快乐，欢迎化学相关专业的同学报考!!