光化学衍生与捕集离子淌度质谱联用的共轭脂肪酸快速鉴定策略

来源：X一MOL资讯

原标题：基于Paternò-Bǜchi光化学衍生与捕集离子淌度质谱联用的共轭脂肪酸快速鉴定策略

共轭脂肪酸是一类含有共轭碳碳双键（-CH=CH-CH=CH-）的脂肪酸，其中最著名的是共轭十八碳二烯酸，又称共轭亚油酸，其英文名字为Conjugated linoleic acid（简称CLA）。共轭亚油酸在20世纪后期被发现，后被陆续报道具有调节血脂、抗动脉粥样硬化、控制血糖、免疫调节、减脂增肌、提高骨骼密度和抗癌等多种重要的生理功能。但目前普遍认为，共轭亚油酸是亚油酸在反刍动物瘤胃中被异构化酶作用生成的，而人体自身不能合成，必须通过从反刍动物的奶制品或CLA食品补充剂中获取。因此，CLA也被称为继α-亚麻酸、二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）之后的又一种功能性脂类物质。尽管对于CLA的具体作用机理目前仍不清楚，但已有研究报道不同CLA异构体（C=C位置和构型不同）具有不同的作用。因此，发展CLA异构体的快速鉴定和定量分析方法，对于在分子层面揭示其作用机制具有重要意义。然而，合成和天然产品中经常存在多种CLA的双键位置和构型异构体，对现有分析方法提出了巨大挑战。例如，传统的气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）需要将脂肪酸转化成易挥发的脂肪酸甲酯，并需要通过冗长的气相色谱分离，将不同异构体分开并分别进行质谱检测。更重要的是，GC-MS不能作为独立结构鉴定，需要与合成的标准品进行对照。最近，清华大学瑕瑜教授将他们课题组之前发展的光化学衍生（Paternò-Bǜchi反应，PB反应）与串联质谱（MS/MS）联用技术（PB-MS/MS）进一步扩展到共轭不饱和脂质分析。根据之前的报道，丙酮作为衍生试剂与双键发生[2+2]环加成反应，可生成两种PB加成产物（即氧原子分别加在双键两个碳原子上）；两种PB产物经串联质谱分析，可得到一对含醛（FA）和烯烃（FO）的诊断离子。最新研究发现，与非共轭脂质相比，共轭脂肪酸的PB光化学衍生具有高区域选择性（氧原子均加在共轭体系两端的C原子上，而非每个C=C的C原子上）；同时，在PB-MS/MS质谱图中，共轭脂肪酸得到诊断离子信号明显高于其非共轭异构体。同时，结合布鲁克公司2015年推出的高分辨离子淌度技术（trapped ion mobility spectrometry, TIMS），在定位双键位置信息的同时可确定双键Z/E构型（如图1所示）。离子淌度数据表明，共轭亚油酸的两个C=C构型在光化学衍生过程中会发生异构化，得到四种构型CLA异构体，并在离子淌度上被分开成两个峰（Z,Z vs E,E和Z,E vs E,Z）。随后，通过引入银离子，与双键配位形成CLA复合物，各构型异构体之间的结构差异进一步增大并可在TIMS上完全分开。相比于传统方法，该方法具有操作简单 (无需衍生化)、分析速度快 （< 1 min）和样品用量少等优点。

图1. PB-MS/MS与TIMS联用分析共轭脂肪酸异构体综上，他们构建了一种PB-MMS/MS与TIMS-MS相结合的方法，并成功将其应用于膳食补充剂中共轭亚油酸的异构体鉴定与定量分析。这一成果近期发表在Analytical Chemistry 上，文章的第一作者是清华大学博士后谢小波。