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從化學(xué)的角度看小分子，它通常是指分子量小于1000道爾頓的成分；從生物學(xué)角度看小分子，它即是具有生物活性的小肽、寡糖、寡核苷酸、維生素、植物次生代謝產(chǎn)物如黃酮、生物堿、甾體類(lèi)等化合物。小分子化合物的分析技術(shù)及能力對(duì)醫(yī)藥、食品、環(huán)境及科研等相關(guān)領(lǐng)域具有重要的意義。

小分子化合物數(shù)量龐大，ChemSpider網(wǎng)站就綜合了274個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)源，收錄了超億數(shù)量的化合物，其中大部分即為小分子化合物。此外小分子化合物的結(jié)構(gòu)類(lèi)型多樣，異構(gòu)體眾多，且存在大量未報(bào)道的新化合物，現(xiàn)有的儀器分析手段及技術(shù)在小分子定性領(lǐng)域面臨諸多的挑戰(zhàn)。

Orbitrap IQ-X™

北京時(shí)間6月17日，賽默飛中國(guó)在線上重磅推出了全新一代三合一質(zhì)譜Orbitrap IQ-X Tribrid™。這款新品的到來(lái)，進(jìn)一步拓展了賽默飛超高分辨質(zhì)譜的產(chǎn)品線，同時(shí)也為小分子化合物定性帶來(lái)全新的體驗(yàn)，可幫助科學(xué)家們更好的應(yīng)對(duì)小分子定性領(lǐng)域面臨的各種分析挑戰(zhàn)。

當(dāng)利用質(zhì)譜對(duì)未知化合物進(jìn)行定性分析時(shí)，高精度的m/z和高準(zhǔn)確度的同位素豐度比可以大大的減少候選化合物的元素組成，幫助研究人員獲得更可靠的分子式信息。在使用高分辨質(zhì)譜儀器進(jìn)行樣品數(shù)據(jù)采集之前，分析人員往往需要對(duì)質(zhì)譜儀進(jìn)行校正以獲得高質(zhì)量精度的質(zhì)譜圖，這必然增加了分析人員的工作量。

全新一代三合一質(zhì)譜Orbitrap IQ-X ™ 在內(nèi)部配備了Auto-Ready 集成校準(zhǔn)源，通過(guò)獨(dú)立的專(zhuān)用噴針和離子傳輸組件將校正液注入到質(zhì)譜儀完成自動(dòng)校正的過(guò)程。通過(guò)預(yù)先設(shè)置好的系統(tǒng)檢查和校準(zhǔn)周期，Auto-Ready 集成校準(zhǔn)源可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、遠(yuǎn)程化、解放雙手的儀器校正過(guò)程。此源可在Orbitrap超長(zhǎng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低分析人員維護(hù)儀器的周期，可讓科學(xué)家將更多精力專(zhuān)注于數(shù)據(jù)分析。

在小分子定性分析中，我們的研究對(duì)象往往涉及血液、細(xì)胞、組織等基質(zhì)非常復(fù)雜的樣本，儀器的分辨率是準(zhǔn)確定性*的前提條件。

Orbitrap向以超高分辨率(R>100,000)、亞ppm的質(zhì)量精度、以及*穩(wěn)定性著稱(chēng)。當(dāng)亞ppm質(zhì)量精度及同位素豐度比的精度誤差<5%仍無(wú)法幫我們獲得可靠的元素組成時(shí)，Orbitrap IQ-X™ 高達(dá)1000,000(@200 m/z)的分辨率，不但可以讓我們的目標(biāo)物和背景離子分離的更加*，同時(shí)可以獲得目標(biāo)物的精細(xì)同位素分布信息，幫助我們從另一個(gè)維度獲得未知物準(zhǔn)確的元素組成信息。

研究人員在進(jìn)行包裝材料可提取物和浸出物（E&L）分析時(shí)，未知峰[M+NH4] m/z 547.2473無(wú)法獲得準(zhǔn)確的分子式信息，存在C28H35NO7S 和 C30H32N3O4P的兩種可能性。在Orbitrap IQ-X™ 1000,000(@200 m/z)的分辨率模式下，將儀器采集得到的A2精細(xì)同位素分布與預(yù)測(cè)的元素組成模擬的同位素分布進(jìn)行比較，其中含S的分子式 C28H35NO7S的理論元素組成分布與實(shí)測(cè)精細(xì)同位素分布相匹配，進(jìn)一步通過(guò)選定的元素組成以及 MS/MS 碎片對(duì)這種未知的可提取物進(jìn)行了準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)解析。

在未知物定性分析中，一級(jí)高分辨質(zhì)譜獲得的分子式信息仍然無(wú)法幫助我們得到準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)信息，研究人員需要通過(guò)質(zhì)譜采集得到的二級(jí)或多級(jí)碎片信息進(jìn)一步進(jìn)行結(jié)構(gòu)解析。HCD 和 CID的碎裂模式可幫助我們獲得豐富的二級(jí)碎片信息，然而對(duì)于一些結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的化合物或不含雜元素的官能團(tuán)部位（如脂質(zhì)雙鍵）此類(lèi)碎裂方式采集的碎片信息比較有限，難以幫助我們獲得更多的未知物片段信息。

Genentech的研究人員在進(jìn)行替米沙坦的雜質(zhì)分析時(shí)，通過(guò)HCD獲得的碎片信息解析了大部分的雜質(zhì)結(jié)構(gòu)。然后對(duì)于一些衍生化結(jié)構(gòu)，HCD的碎裂方式僅提供了衍生化片段的碎片離子，而UVPD 可提供更多有關(guān)母核結(jié)構(gòu)信息的碎片離子，可幫助研究人員進(jìn)行深度結(jié)構(gòu)解析。

在做未知代謝物、雜質(zhì)/降解產(chǎn)物、天然產(chǎn)物、脂質(zhì)等小分子定性分析時(shí)，研究人員往往需要對(duì)一些具有結(jié)構(gòu)相似性的成分進(jìn)行深度分析。而對(duì)于這些結(jié)構(gòu)類(lèi)似物，MS2有時(shí)不足以幫助研究人員進(jìn)行準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)定性，往往需要借助MSn提供更多的結(jié)構(gòu)信息，此時(shí)如何自動(dòng)化的獲得這些結(jié)構(gòu)類(lèi)似物的多級(jí)質(zhì)譜就顯得尤為重要。

全新一代三合一質(zhì)譜Orbitrap IQ-X™提供實(shí)時(shí)譜圖庫(kù)搜索的智能 MS3 觸發(fā)功能，助力結(jié)構(gòu)類(lèi)似物的深度分析。在儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的時(shí)候，可為zhi定的目標(biāo)母體化合物創(chuàng)建不同碰撞能量下的MS2譜圖庫(kù)，下一步將對(duì)未知物與母體化合物進(jìn)行MS2實(shí)時(shí)譜圖庫(kù)鏡像比對(duì)檢索，此后對(duì)具有匹配結(jié)果的未知物的MS2進(jìn)行下一步的MS3 自動(dòng)觸發(fā)。由于未知物MS3觸發(fā)的前體離子選擇的是其MS2譜圖中與母體化合物不相同的碎片離子，此可為未知物提供更多有效的結(jié)構(gòu)片段信息。

Genentech的研究人員在對(duì)安普那韋肝微粒體孵育的代謝物進(jìn)行定性分析，發(fā)現(xiàn)基于實(shí)時(shí)譜圖庫(kù)搜索的智能 MS3 觸發(fā)功能 的 DDA  方法中， 17 個(gè)代謝物的峰觸發(fā)了 MS3 ，而傳統(tǒng) DDA 的采集方法只觸發(fā)了 11 個(gè)。對(duì)于 MS3 最大注入時(shí)間為 100ms 的安普那韋代謝物的 LC-MS 分析，與傳統(tǒng) DDA 相比，此模式提高了 MS2 有效掃描速率和 MS3 掃描的選擇性。

結(jié)語(yǔ)

“路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索。”小分子定性領(lǐng)域雖然仍然面臨著諸多的分析挑戰(zhàn)，但全新一代 Orbitrap IQ-X Tribrid™ 三合一質(zhì)譜提供高達(dá)百萬(wàn)的分辨率，40Hz的掃描速度， CID/HCD/UVPD不同碎裂方式的MSn多級(jí)質(zhì)譜功能，搭配Acquire X智能化數(shù)據(jù)采集模式，以及實(shí)時(shí)譜圖庫(kù)搜索的智能 MS3 觸發(fā)功能，必將為醫(yī)藥、食品、環(huán)境、科研等領(lǐng)域用戶提供小分子定性的新思路、新辦法、新技術(shù)。