分享一篇發表在Analytical Chemistry上的文章。文章題目是“Iridium Isotope Tag-Assisted LC-MS Method for Global Profiling and Quantification of Nonvolatile Serum Fatty Acids in Nonalcoholic Fatty Liver Mice”，通訊作者是來自四川大學分析測試中心的謝小波和化學學院的呂弋教授。呂弋教授主要的研究方向是質譜和光譜技術的開發。
脂肪酸是細胞內重要的活性小分子，在脂質合成、信號傳導和細胞供能中都具有十分重要的作用。最近的一些研究表明，血液中脂肪酸水平異常與包括動脈粥樣硬化和Ⅱ型糖尿病等多種疾病密切相關，因此，準確和靈敏地檢測生物樣本中的脂肪酸對于疾病的診斷和治療至關重要。但是脂肪酸在ESI-MS的負離子模式下質譜響應較低，因此必須使用衍生化試劑提高脂肪酸的離子化效率。然而，現有的衍生化試劑反應速度慢，且產生的衍生化脂肪酸質量較低，容易受到其他小分子污染，因此作者希望開發新型衍生化試劑，用于提高脂肪酸LC-MS的分析效果。
基于作者前期開發的含Ir的一氧化氮探針，作者開發了新型含Ir的脂肪酸衍生化試劑Ir-NH2，其 N^N 配體上具有可以和羧基反應的胺基，可以與樣本中的脂肪酸發生快速縮合反應，并轉化為帶電的Ir標記酰胺從而導致分子量顯著增加并增強質譜信號。此外，Ir有兩種穩定的天然同位素191Ir和193Ir，其天然豐度比約為3：5，因此可以在MS譜圖中產生 [M] + 和 [M + 2] + 的特征同位素峰對，從而實現對脂肪酸更靈敏的檢測。
作者首先對衍生化反應的反應條件進行優化，包括了反應時間、反應溫度以及草酰氯和Ir-NH2試劑的用量。隨后使用脂肪酸標準品進行衍生化后測定了其標準譜圖，證明了Ir-NH2試劑能夠提高脂肪酸的離子化效率，并在譜圖上產生特征的3：5的同位素峰。
接下來作者使用該衍生化試劑，結合氘代肉豆蔻酸作為內標繪制了36種脂肪酸的校準曲線，用于脂肪酸的定量。結果顯示所有曲線都顯示出良好的線性關系，檢測限為1.2-8.4 pg/mL；且相比于游離的脂肪酸，Ir-NH2衍生化脂肪酸的信號強度提升了29-392倍，顯著提升了質譜響應。
在成功開發出了定量方法以后，作者測定了非酒精性脂肪性肝病（Nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD）小鼠血清中脂肪酸的含量。結果顯示NAFLD小鼠血清中飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸水平顯著上升，而多不飽和脂肪酸水平略有下降。具體來說， FA 16：0、FA 18：0 和 FA 20：0等飽和脂肪酸水平顯著升高，這與脂肪酸類別分析的結果一致。同時幾種與炎癥相關的脂肪酸含量也升高，暗示了NAFLD小鼠中可能存在炎癥。
?總之，作者開發出了一種用于脂肪酸質譜檢測的衍生化試劑，提高了脂肪酸的檢測和定量精度，為脂肪酸的生物功能研究提供了新的工具。
本文作者：ZBY
責任編輯：LYC
DOI：10.1021/acs.analchem.4c05310
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c05310
