洞见·客户之声 | 突破脂质结构解析瓶颈！赛默飞仪器助力SILICO-MS技术革新，赋能代谢疾病研究

2026-03-26 10:05:36, 飞飞赛默飞色谱与质谱分析

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脂质碳-碳双键（C=C）的位置等结构特征，直接关联细胞膜组装、信号传导等关键生化过程，其结构异常更是与代谢相关脂肪肝（MAFLD）、糖尿病等疾病密切相关。然而，传统脂质组学分析难以精准捕捉脂质结构细节，现有结构解析技术又受限于复杂的仪器 setup 和不便捷的软件工具，严重制约了相关领域的研究进展。近日，一项发表于《Analytical Chemistry》的研究，依托赛默飞Q Exactive系列高分辨质谱仪，研发出电离耦合臭氧分解质谱技术及配套软件SILICO-MS，成功破解这一行业痛点，为脂质结构组学研究及疾病机制探索提供了全新解决方案。

Figure 1. 电离耦合臭氧分解质谱仪装置示意图

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本研究由上海交通大学医学院附属新华医院的黄河团队、中国科学院分子植物科学卓越创新中心徐晓燕团队和复旦大学等科研团队联合开展，核心技术落地全程依托赛默飞Q Exactive四极杆轨道阱质谱仪及相关配套设备，构建了一套高效、精准、易用的结构脂质组学分析体系。不同于传统臭氧诱导解离（OzID）技术需将臭氧引入离子阱或离子迁移池、操作复杂且效率低下的弊端，研究团队基于赛默飞质谱仪的硬件优势，创新设计了电离耦合臭氧分解方案——将外部臭氧输送系统整合至仪器电喷雾电离（ESI）源，让脂质离子在进入离子源前即与臭氧充分反应，既提升了臭氧分解效率，又避免了仪器内部腐蚀，大幅降低了技术应用门槛。

Figure 2. SILICO-MS 脂质结构鉴定算法流程

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作为研究的核心硬件支撑，赛默飞Q Exactive系列质谱仪凭借超高分辨率、稳定的离子传输效率及灵活的仪器改装兼容性，为实验的顺利开展提供了关键保障。研究中，该仪器与赛默飞Acclaim C30色谱柱、Dionex Ultimate 3000 RSLC超高效液相色谱系统联用，实现了脂质样品的高效分离与精准检测；其优异的质谱采集性能，可同步捕获臭氧分解产生的醛片段离子和Criegee片段离子，为脂质双键位置的精准定位提供了可靠的数据支撑。依托赛默飞质谱平台搭建的分析体系，研究团队构建了包含222,460种含C=C双键脂质异构体的臭氧分解脂质组数据库，覆盖12余种脂质类别，较现有数据库覆盖范围提升10倍。此外，仪器可灵活切换臭氧模式与常规氮气电离模式，配合SILICO-MS软件的数据分析能力，进一步提升了脂质结构鉴定的准确性与可重复性。

Figure 3. SILICO-MS 性能基准测试

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实验验证显示，基于赛默飞仪器的电离耦合臭氧分解技术，在HeLa细胞、小鼠肝脏组织、人血浆等多种生物样品中，均可稳定鉴定700余种以上脂质结构异构体，且检测变异系数低于10%，展现出优异的准确性与稳健性。

Figure 4. 高果糖摄入改变小鼠肝脏组织中的脂质结构

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通过电离耦合臭氧分解技术和SILICO-MS软件，研究团队首次发现硬脂酰辅酶A去饱和酶1（SCD1）催化产生的新型油酸异构体C18:1(Δ-6)，打破了以往对SCD1酶促功能的认知；在高果糖饮食诱导的小鼠脂肪肝模型中，成功解析了脂质结构异构体的异常变化与SCD1激活的关联，为代谢相关脂肪肝的发病机制研究提供了全新视角。

这一技术的突破，不仅解决了长期困扰脂质组学研究的结构解析难题，更依托赛默飞仪器的产业化优势，为该技术的广泛应用奠定了基础——无论是基础科研领域的脂质机制探索，还是临床领域的疾病标志物筛选、药物研发，都能借助这一体系实现效率与精度的双重提升。

此次研究成果的发表，充分彰显了赛默飞质谱仪器在高端科研领域的核心赋能价值。作为全球科学服务领域的领导者，赛默飞始终以技术创新为核心，凭借Q Exactive系列等高性能质谱设备，为生命科学、代谢组学、临床检测等领域提供全方位的解决方案，助力科研工作者突破技术瓶颈、探索未知科学前沿。未来，赛默飞将持续深化与科研团队的合作，推动脂质结构组学技术的产业化落地，为代谢疾病研究、药物研发等领域的发展注入新动能。

作者介绍

研究生许璟珅、侯晓涵、王子卿和徐晓燕研究员为本文共同第一作者，黄河研究员和徐晓燕研究员为本文共同通讯作者。

原文链接：DOI: 10.1021/acs.analchem.5c06891

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