声音专栏 | 创刊号！今天我想谈谈SelexIon®

你是不是经常在生物样品实验中，遇到基质样品的强内源性干扰，或是强本底噪音，或是有相同MRM同分异构体的分离困扰，导致灵敏度和线性范围无法满足要求？ 我就时不时遇见这样的情况，即使花费大量的时间和精力在前处理和梯度优化上， 不能完全保证获得理想的结果。 如何快速有效地解决这个问题? 今天我就向大家推荐一个成熟的解决方案：“提高选择性的利器SelexIon^®”, 来解决这个问题。

“SelexIon^®”是SCIEX公司DMS (Differential Mobility Spectrometry， 差分离子淌度谱)技术的商品名。 DMS根据带电气溶胶粒子或离子结构的偶极矩来分离它们。SelexIon^®的主要结构是离子淌度池，它由两个大约3cm长的电极板组成，安装在离子源后，质谱前。因为很小巧，SelexIon^®可以在不泄真空的条件下，2min快速安装和拆卸， 使用起来很方便。 

SelexIon^®如何提高生物样品选择性？见图1。简单说： SelexIon^®有两个重要的电压， 一个是SV电压（Separated Voltage, 分离电压）， 当化合物在离子源离子化了以后，进入离子淌度池，此时会受到SV电压的作用，向两个淌度电极方向运动， 而无法进入质谱内部； 另一个是Cov电压（Compensation Voltage）， 它是化合物结构依赖性电压，不同结构的化合物，即使同分异构体，其Cov值也不尽相同。当待分析物离子进入离子淌度池时， Cov电压将被SV电压拉向电机两端方向的离子调整回正常轨道，从而进入质谱，进行分析。 所以当Cov设定在不同值时，就会让不同结构的化合物进入质谱， 而其他Cov值的化合物，则无法进入质谱，从而提高化合物的选择性，提高定性和定量能力。

SelexIon^®最重要的是：它是首款， 也是目前唯一一款可和四极杆联用，用于稳定定量的商品化离子淌度。它在同分异构体分离，高重现性、耐用性及易用性上已被市场验证， 从大量定量文献的发表，可以看出这一点。

图1. SV电压使离子向两个淌度电极方向运动， 而无法进入质谱内部； COV电压使离子恢复到正常的运动轨迹，仅仅允许特定m/z,特定结构的化合物通过DMS设备传输进入质谱仪；

我们通过一些应用案例来了解一下SelexIon^®如何通过提高选择性来提高灵敏度。

环肽化合物含有二硫键，在体内有的生物活性，所以有2/3的肽类药物是环肽类化合物。 但环肽类化合物在四极杆质谱中却不容易获得碎片离子。因为在碎裂过程中，Q2碰撞气在碰撞电压下碎裂了某一位点，但由于二硫键仍相连，无法断裂成碎片离子。 这时， 需要给一个特别高的CE，才能断裂，但高CE，容易导致多键断裂，从而导致碎片过碎，无法发现良好的定量离子。因此环肽化合物普遍二级断裂效率较低，MRM定量灵敏度不佳。为了解决这个问题，作者Xia^[1]和Ren^[2]都利用DMS+MIM（Multiplex ion monitor）检测方式来提高环肽类化合物的灵敏度。

什么是MIM检测方法? MIM检测方法同MRM基本相似，不同之处在于：MRM是母离子（Q1）-子离子（Q3）的设定选择， MIM主要依照母离子（Q1）-母离子(Q3)进行设定。MIM方法中，Q2不起碎裂作用，仅仅其离子传输作用，因无需碎裂，故MIM能提供较高的物理强度。 另外，毕竟MIM在Q1和Q3都起到了离子选择作用，故而比全扫描有更好的选择性。 缺点是其选择性差于MRM方式，所以往往本底噪音较高，无法获得优异的灵敏度和线性，如果结合DMS的高选择性，就可以完美地解决这一问题，调整DMS的COV电压到该环肽化合物的特异性COV电压，就能保证该环肽类化合物进入质谱，而其他噪音无法通过SelexIon^®进入质谱，从而降低了本底噪音，达到了提高信噪比的目的（见图2）。对于环肽类化合物，由于二级断裂效率的局限，使用DMS+MIM采集模式就成为了完美的解决方式，即满足选择性的要求，又满足灵敏度的要求。

图2. Ren^[2]对大鼠血浆中依替巴肽在三种方法LC-DMS-MIM, LC-MIM和LC-MRM中的检测结果比较；（A）0.5ng/mL, LC-DMS-MIM ; (B) 0.5ng/mL, LC-MIM; (C) 1.5 ng/mL LC-MRM; 结果展示：DMS能有效降低MIM模式下的本底噪音和干扰，从而提高灵敏度；同时LC-DMS-MIM较LC-MRM方法提高了10倍。

新型抗癌光敏剂“福大赛因”， 是由4种同位异构体组成的混合物，为了研究4种同分异构体的临床药代动力学是否有差异， 将他们稳定分离测定十分重要。 Xia^[3]在发表的文献中提到：原来分离4种同分异构体标准溶液的HPLC的方法，由于灵敏度低和运行时间长（50mins）而不适合于临床药代动力学研究; 同时，LC/MS/MS虽然灵敏度能满足要求， 因为质谱检测不能使用非挥发性缓冲盐， 4种同分异构体不能获得良好的分离。 为了更好地解决灵敏度和分离度的问题，Xia^[3]使用LC-DMS-MS/MS技术，通过LC和DMS两维分离技术，在9min梯度内将4个同分异构体成功分离。结果发现DMS能完全分离在LC条件下无法分离的FD2和FD3两个同分异构体，从而实现了4个同分异构体在血浆样品中的稳定测定（见图3）。 

图3. Xia^[3]测定获得的血浆中LC-DMS-MRM色谱图；(A) 左图为标准品血浆添加LLOQ色谱图；（B）给药“福大赛因”后144h血浆中药物浓度测定； 结果展示： FD2和FD3在不同COV通道下得以分离。

这期栏目就到这里，今天，我介绍了SelexIon^®在环肽和同分异构体定量中的应用。在下期我将介绍如果使用SelexIon^®技术如何减少内源性干扰，提高灵敏度，加快定量进程， 尽请期待！

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【参考文献】

1. Differential mobility spectrometry combined with multiple ion monitoring for bioanalysis of disulfide-bonded peptides with inefficient collision-induced dissociation fragmentation.

 YQ Xia, E Ciccimaro, NY Zheng & MS Zhu; Bioanalysis;

2. Differential mobility spectrometry followed by tandem mass spectrometry with multiple ion monitoring for bioanalysis of eptifibatide in rat plasma.

TM Ren, RZ Li, XJ Meng, J.P  Fawcett, D Sun, JK Gu; Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis;

3. Development of a Quantitative Method for Four Photocyanine Isomers Using Differential Ion Mobility and Tandem Mass Spectrometry and its Application in a Preliminary Pharmacokinetics Investigation.

X.Zheng，XG.Cui, HD.Yu, J.Jiang; Journal of Chromatography A;