2022-03-29 01:24:46, 4D-组学老虎队 布鲁克(北京)科技有限公司-质谱仪器
离子淌度谱(IMS)是一种强大的技术,它能将离子按照三维结构大小的不同进行分离。从分析中获得的淌度信息可计算得到碰撞截面(CCS)值,从而提供离子大小和形状的信息。IMS通常与色谱联用作为前端的分离技术,并与质谱联用,用于分析复杂样品中的异构体/同重素等。对于在色谱维度上不能分离且不能被质谱区分的同分异构体化合物,离子淌度谱在放大峰容量的同时提供了一个额外的分离维度,大大提升了复杂样本的解析度。
文章详细阐述了LC-TIMS-QTOF在食品分析中的应用,针对欧洲特产橄榄油进行了深入的研究分析,具体研究内容如下:
1
使用LC-TIMS-QTOF采集了22种橄榄油中经常出现的生物活性化合物标准品的CCS值,并建立了一个包含化合物名称,分子式,保留时间和CCS值的靶向数据库。通过多种方式确证了CCS值的稳健性,最终使用 MetaboScape®软件导入建立数据库,对实际橄榄油样品中目标代谢物进行检测,CCS值平均偏差为0.31%。
2
利用离子淌度提供的额外的分离维度,对橄榄油中的异构体进行表征。以环烯醚萜类化合物为例,对应的色谱图显示单色谱峰,而淌度维度的分离显示五个淌度峰,说明色谱分离存在共洗脱现象,即存在多个同分异构体在同一色谱时间出峰,淌度维度的加入使得这些同分异构体得以分离,并获得纯净的二级谱图用于进一步的鉴定。
3
对25组不同产地橄榄油进行非靶向分析。使用PASEF DDA数据采集模式获得更多的二级谱图;使用T-Rex 4D算法提取数据四维信息(保留时间,m/z,CCS值,同位素峰&加合物峰)并获取峰列表;使用实验室自建数据库导入到MetaboScape®软件进行化合物鉴定,鉴定指标包含质量精确度,保留时间,同位素峰匹配度,二级打分,以及CCS值五个维度。
4
使用非靶向组学的数据进行统计学分析并用于橄榄油源产地区分,相比于传统的LC-HRMS的数据,LC-TIMS-QTOF的数据可以给出更好的区分效果。以Peloponnese, Crete和Lesvos三个源产地的橄榄油为例,LC-HRMS只能区分Crete和Peloponnese两产地之间橄榄油的差异,而LC-TIMS-QTOF(PASEF)可以做到三地之间差异的明显区分,这主要是淌度分离出的同分异构体起到了很大的区别作用。
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进一步扩展非靶向代谢组学的数据分析,使用MetaboScape®软件中的SmartFormula (SF), Compound Crawler (CC), 以及MetFrag (MF)等插件,对未知化合物进行分子式匹配,结构检索以及二级碎片模拟预测等工作,并和实际数据进行匹配,同时结合化合物的CCS值信息,对化合物进行进一步的鉴定。通过该流程,成功鉴定到产地鉴别模型中重要的标志物1-乙酰氧基松脂醇。
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