Page 133 - 理化检验-化学分册2025年第三期
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刘天宇，等：衍生化在脂肪酸质谱分析中的应用研究进展
未经衍生化分析FAs的方法提高2 500倍。JIANG WU等 [42] 以 2-PA作为液相衍生剂，通过MALDI-
等 [34] 以 5-（二甲氨基）萘-1-磺酰基哌嗪（Dns-PP） MSI对衍生化后的FAs进行分析，成功检测到 9种
和（二乙氨基）萘-1-磺酰基哌嗪 （Dens-PP）两种结 FAs，包括7种不饱和长链脂肪酸 （LCFAs）（二十二
构类似的衍生化试剂，建立了LC-MS/MS定量检测 碳六烯酸、花生四烯酸、油酸等）和2种饱和LCFAs
血清样品中游离FAs的高覆盖率方法，将检测灵敏 （硬脂酸和棕榈酸）。与气枪吹入衍生试剂法相比，
度提高了50~1 500倍。 电喷雾法的灵敏度提高了3倍。与2-PA衍生物相比，
2. 3 毛细管电泳-质谱法 将N， N-二甲基哌嗪碘化物 （DMPI）引入FAs获得
毛细管电泳（CE）是一种强大的液相分离技术， 了更高的MS响应和更广泛的LCFAs覆盖。由于游
可用于分离不同种类的化合物。然而，由于CE本身 离FAs的衍生化过程不影响对磷脂的检测，两种分
无法确定未知化合物，因此常结合质谱技术使用。质 析物均可在生物样本中同时检测和成像。
谱技术可以通过分析化合物的质荷比（m/z）提供定性 与其他基于质谱的分析方法相比，MSI最独特
信息，并具备检测低浓度水平目标物所需的灵敏度 。 的优势在于它能够提供代谢物的空间分布信息，空
[35]
间分辨率高，在代谢与脂质组学研究中优势明显，对
在毛细管区带电泳（CZE）中，选择性由溶液中的m/z
驱动。而衍生化可以同时改变分析物的电荷或质量， 同分异构体的区分以及官能团位置的确定具有显著
从而影响其迁移速率并实现选择性调整 [36] 。 优势，未来应用前景明朗。然而，MSI对采样要求以
由于FAs本身只能通过负离子模式进行分析， 及化学覆盖率有较高的要求，并且仪器成本高昂，主
因此采用了与LC-MS相似的衍生化机理，即利用带 要应用集中在FAs结构解析以及脂质分布情况的探
正电荷的试剂对羧基进行化学修饰，在目标物中引 索中，同其他质谱分析方法相比，在FAs定量分析中
入正电荷，提高电离效率，从而提升检测灵敏度 [36] 。 应用相对较少。
表1中列出了不同质谱分析FAs的衍生化方法。
AZAB等 [37] 开发了一种采用多段注射进样的非水性
CE-MS分析人体血浆中20余种游离FAs的方法，试 3 衍生化在质谱分析脂肪酸结构中的应用
验结果与GC-MS进行比较，实现了相互印证，表明
不饱和FAs是磷脂、甘油三酯和其他脂质的重
该方法检测血清血浆中的FAs具有出色的准确度和
要组成部分， n‐3和n‐6多不饱和脂肪酸 （PUFA）也
精密度。 是前列腺素和脂质等重要信号分子的前体物质 [52] ，
LEE等 [38] 采用 1，5-戊二基双（1-丁基吡咯烷） 这些不饱和FAs结构的多样性主要源于不同的链
二氟化物与饱和FAs形成络合物，有效弥补了传统 长、不饱和程度和脂肪链中的碳碳双键（C=C）位
方法对SCFA响应差的不足，结合CE-MS对奶酪 置、几何结构等多重结构特征。FAs的电离效率低，
和咖啡样品中 15 种饱和FAs进行测定，检出限为 直接用质谱分析区分同分异构体往往比较困难。目
0. 13~2. 88 mg · L −1 ，为食品营养价值的评估提供 前，FAs质谱分析技术在食品安全、生物医学以及
了新方法。KOK等 [39] 证明了CE-MS有效分离和灵 代谢组学领域发挥着重要的作用。传统的质谱检测
敏检测各种FAs的超高潜力，采用质谱正电离模式 FAs基于靶向检测的原理，侧重对已知FAs种类与
检测FAs，在2 mol · L −1 乙酸溶液、45%（体积分数） 含量的分析，对分析物的检测覆盖范围小，难以实现
乙腈溶液作为背景电解质下，用 2-甲基吡啶胺或 大规模非靶向筛查研究。研究人员正尝试进行多次
DEEA衍生化FAs时，实现了最佳的分离效果，检出 试验（如二维色谱-质谱分析）来增加更广泛的分析
限为25~250 nmol · L −1 。 物覆盖范围，OLFERT等 [53] 开发了一种使用紫外光
2. 4 质谱成像平台 电二极管阵列检测器（UV-DAD）与四极杆飞行时
MSI可以通过分子m/z实现生物分子的空间分 间质谱（QTOF-MS/MS）检测器检测的全二维液相
布可视化，常用于分析各种生物样本中的物质。在 色谱方法，用于分离共轭PUFA异构体和结构相关
MSI分析中经常使用MALDI [40] 与DESI [37，41] 源。 的化合物，直链淀粉基手性固定相（一维）用于分离
FAs的相对分子质量 （100~400）低，电离效率 不同的异构体，反相C 18 柱（二维）用于区分双键数
差，在生物样本中响应低，因此应用MSI直接对FAs 与氧化程度，为PUFA双键位置异构以及未知FAs
检测效果较差。基于MSI方法的衍生化试剂主要 的结构研究提供借鉴。然而，该方法对于丰度低、电
集中于提升FAs的电离效率，以提升检测灵敏度。 离效率差的代谢物，仍然难以监测。
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