Page 128 - 理化检验-化学分册2024年第十二期
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覃 勇，等：不饱和脂肪酸结构表征的质谱分析方法的研究进展


              1. 2 双键位置解析                                       结果显示加入肼苯哒嗪后，患病小鼠脊髓中FA18∶1
                  在获取分子质量信息后，可进一步通过判断双                         （11Z）与FA18∶1 （9Z）的比例明显增高。
              键位置实现位置异构体的鉴定，该步骤是解析UFA                                尽管P-B反应可实现双键位置的推导，但负离
              长期存在的一种挑战。究其原因为质谱表征技术的                            子模式下UFA的离子化效率较低。ESCH等                  [57] 将P-B
              碰撞诱导解离（CID）或高能碰撞解离不足以破坏碳                          反应中使用的丙酮换为乙酰吡啶，实现了正离子模
              碳双键结构进而产生特征碎片信息。目前常采用衍                            式下的检测，在提高UFA离子化效率的同时还能确
              生化-质谱法实现UFA双键位点或羧基的衍生化，                           定碳碳双键的位置。XU等             [58]  先对UFA进行P-B反
              并根据衍生化产物的碎裂图谱获取有关双键位置                             应，再将UFA上羧基用N， N-二乙基-1，2-乙二胺进
              的信息。解析UFA双键位置常用的衍生化反应有                            行酰胺化，并对所得反应产物进行ESI-MS/MS分
              Paternò-Büchi（P-B）反应、环氧化反应、臭氧化-分                  析，最终实现了含1~6个双键的UFA的精确结构判
              解反应、电荷远程裂解（CRF）等。                                 断。DENG等      [59] 采用苯甲酮作为P-B反应的衍生化
              1. 2. 1 P-B反应                                     试剂，并将该反应与开发的表面修饰探针纳升电喷
                  2014年，MA等     [51] 将醛和烯烃之间的光化学环               雾质谱技术联用进行样品测定。该联用技术不仅扩
              加成反应应用到不饱和脂质的双键位置解析中，实                            大了P-B反应应用范围、提高了衍生化效率、增加了
              现了丙酮与不饱和脂质之间的光化学反应，对反应                            衍生化产物的质谱分辨率（由于苯甲酮的相对分子
              产物进行质谱分析，可以获取双键位置相关信息。                            质量较大，它与UFA的反应产物的相对分子质量亦

              具体操作如下：配制含10 μmol · L         −1  油酸的50%（体        明显增大，产物离子和碎片离子更容易被识别），还
              积分数）丙酮溶液，并向其中加入含1%（质量分数）                          实现了活体样本中脂类的原位检测。
              氢氧化铵的溶液。将上述溶液引入纳升电喷雾离子                                 P-B反应具有快速，反应产物碎裂时CID能量
              源（nanoESI）中雾化，油酸分子与丙酮分子在光照                        低等优点，可实现样品的原位分析，在UFA双键位

              下发生在线P-B反应，反应产物进入质谱并经CID                          置解析中占据一席之地。利用P-B反应分析PUFA，
              得到碎裂谱图，根据图谱中特征离子质荷比（m/z）                          可产生多个加合离子，其中单分子衍生化试剂与

              197. 2，171. 1 来推导油酸中双键位置。之后，MA                    PUFA中任一双键反应所得加合离子强度最高，这
              等  [52-53] 进一步将该反应用于鼠脑和乳腺癌组织，以                    些单一加合离子经CID裂解可获取PUFA中对应双
              及人前列腺癌细胞中UFA的定量分析。XIE等                    [54] 将  键信息。然而，随着PUFA长脂肪链中双键数的增
              该反应和IM-MS联用，用于共轭脂肪酸异构体如共                          多（如双键数大于4），非P-B反应产物离子丰度随之
              轭亚油酸FA18∶2 （9Z，11E）和FA 18∶2 （10E，12Z）             增加，难以获取双键相关信息。为增加P-B反应在
                                                                                                       +
              的区分。此外，TANG等          [55] 将P-B反应与MS/MS技          PUFA中的适用性，可将P-B反应产物与Li 加合形
                                                                          +
              术相结合开发了常压质谱技术，即微液节点表面采                            成[M+Li] 后再进行CID裂解           [52] ，或采用同位素标
              样探针/P-B反应/ESI-MS分析技术。该技术首次实                       记方法识别碎裂图谱中的同位素特征离子                    [60] 。
              现了组织样本中不饱和脂质位置异构体的原位分析，                           1. 2. 2 环氧化反应
              并用于鼠脑、肝、脾、肺、肾等多种组织中不饱和脂质                               环氧化反应是指含碳碳双键的化合物在环氧
              位置异构体的快速筛查和相对定量。在此基础上，                            化试剂作用下生成环氧化物的反应。由于结构中
              CHONG等    [56]  将P-B反应与MS/MS技术相结合研                存在双键，UFA的环氧化比较容易发生。2017年，
              究多发性硬化症小鼠模型中的UFA，并鉴定出一系                           ZHAO等    [61] 首次将环氧化反应与MS/MS相结合应
              列UFA及其位置异构体，如FA17∶1 （10Z）、FA18∶1                  用于UFA分析中，并根据碎裂图谱中特征离子信息
             （9Z）、FA18∶1 （11Z）、FA18∶2 （9Z，12Z）、FA 20∶4          推导出双键位置。具体试验流程如下：将UFA溶
             （5Z，8Z，11Z，14Z）等，发现患有自身免疫性脑脊髓                      于含1% （体积分数）氨水的50%丙酮溶液中，分取
              炎的试验小鼠（患病小鼠）和健康小鼠的脊髓中脂肪                           0. 1 mL 置于1. 5 mL离心管中，在离心管中吹入低
              酸存在显著差异。考虑到肼苯哒嗪是一种已被证实                            温等离子体（LTP），以促进过氧化酮产生；产生的
              的丙烯醛（鼠脊髓挫伤后其在体内浓度水平会显著升                           过氧化酮与UFA发生环氧化反应，将反应产物引入
              高，是脂质过氧化的一种反应产物）清除剂，该工作                           nanoESI源中离子化，继而进入MS/MS进行分析；
              还探究了肼苯哒嗪治疗前后小鼠体内脂肪酸的变化，                           根据图谱中分子信息和特征碎片信息实现UFA的鉴

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