穿越星际，锁定目标——定量代谢组学新篇章

在今年的美国质谱年会（ASMS）上，赛默飞世尔科技隆重推出了全新的四极杆-线性离子阱二合一质谱仪Stellar。本仪器将四极杆与线性离子阱的应用优势相结合，在实现了肽段以及小分子物质的快速、高灵敏度定量的同时，还为目标物质的深度定性提供了有效信息，进一步提高了定量分析的选择性和准确性。在多组学领域定量分析、临床转化、毒物筛查、新污染物分析等等领域均有着广泛的应用前景。

本篇文章我们将聚焦于Stellar在靶向代谢组学以及拟靶向代谢组学研究中的应用优势。

Stellar采用PRM（平行反应监测，Parallel Reaction Monitoring）模式进行分析时，可通过一个扫描监测到该物质的所有子离子，有效提高分析效率。PRM扫描不仅大大加速了质谱方法建立和优化的流程，同时结合自身最高可达140 Hz的超高扫描速度，可在短时间内实现代谢物的大规模、高通量定量分析。

图1展示了使用Stellar在3分钟内快速完成104种氨基酸和酰基肉碱（内源性代谢物+稳定同位素内标）的定量分析。每个物质的色谱峰宽小于1.5s，平均5~6个扫描点。所有目标化合物定量范围内线性良好。”

图1. Stellar在3分钟内分析104种氨基酸和酰基肉碱

超快的质谱扫描速度使得我们可以在一个仪器方法中同时设置正、负离子模式下的多种碰撞模式和碰撞能量条件，通过一针进样完成大批量化合物的参数优化。

图2. Stellar通过一针测试即可完成质谱方法优化

Stella质谱仪通过提高离子传输效率，有效检测低压线性离子阱发射的离子，并扩展检测器的定量范围从而提高灵敏度。在氨基酸测试中，苯丙氨酸的最低定量限（LOQ）低至柱上样量5 fmol，定量动态范围达到5次方。（图3）在靶向脂质组学分析中，TG 41:0-d5的最低检出限（LOD）和最低定量限（LOQ）分别为0.1 pg和0.3 pg（柱上样量），定量上限为10000 pg。（图4）

图3. Stellar分析苯丙氨酸定量曲线

图4. Stellar分析TG (41:0)-D5定量曲线

Stellar中配置了全新的双分压线性离子阱，可对目标化合物实现多级分析，不仅显著提高定量分析的选择性，使测试结果更加准确，还降低了色谱优化的难度，帮助用户更加轻松地区别结构相近的同分异构体化合物。

Stellar中配置了全新的双分压线性离子阱，可对目标化合物实现多级分析，不在传统的胆汁酸分析中，为了有效区分同分异构体胆汁酸，通常需要更长的液相色谱梯度洗脱时间甚至需要向流动相中加入离子对试剂以提高色谱分离度，否则相关分子量相同的胆汁酸会以共流出的形式进入检测器，无法进行准确定量（图5-A、5-B、5-C）。以胆汁酸GCDCA与GDCA为例，两种胆汁酸为同分异构体，且二级质谱碎片基本相似（图5-D），因此在使用传统三重四极杆质谱进行定量分析时，必须向流动相中加入离子对时间，使得二者的色谱峰上完全分离，才能实现准确定量。当我们对GCDCA和GDCA的主要碎片m/z 386.6进行进一步的三级质谱分析（图5-E、5-F），可以发现两种胆汁酸的三级质谱碎片有着明显差异，因此通过三级碎片分析，我们可以在不借助离子对试剂的情况，对胆汁酸实现准确的短梯度快速定量分析。仅显著提高定量分析的选择性，使测试结果更加准确，还降低了色谱优化的难度，帮助用户更加轻松地区别结构相近的同分异构体化合物。

图5. Stellar通过MS3识别同分异构体胆汁酸

甘油三酯（TG）作为人体内含量最多的脂类，是重要的代谢疾病和心血管疾病的临床生物标志物。甘油三酯由甘油骨架连接三个脂肪酸长烃链形成，同分异构体甘油三酯色谱同流出的现象同样常见。以TG (50:4)为例，该脂质共有48种可能的同分异构体，如果使用传统三重四级杆质谱进行检测，二级质谱碎片离子无法有效区别这样复杂的同分异构体。如图6所示，在二级碎片m/z 547.7的离子流峰是由两个同分异构体组成，在进行三级质谱分析后，可通过三级碎片离子m/z 263.1和m/z 219.2将TG (14:0_18:2_18:2)和TG (16:1_16:1_18:2)实现有效区别，从而准确检出、定量。

图6. Stellar通过MS3识别同分异构体甘油三酯

Stellar质谱仪搭配Vanquish系列液相色谱仪可为大规模靶向组学分析提供长期稳健的测试结果。内置自动就绪离子源（auto-ready ion source for calibration），无需额外连接校正液管路，通过软件设置实现仪器定期自动校正，提高实验室运行效率，使仪器在较长时间内保持稳定、卓越的性能表现。自适应保留时间功能（Adaptive RT）可以实时比较实测谱图与参考原始数据中的化合物谱图，对当前化合物扫描时间窗口进行调整，力求在较窄的时间窗口内完成目标化合物的检测。

Stellar液质联用系统兼备了卓越的大规模靶向定量和化合物结构深度解析功能，方便用户将高分辨质谱的非靶向分析结果快速转化为大规模、高通量靶向定量分析方法，帮助用户以前所未有的效率完成生物标志物从发现到验证的转换。