使用质谱分析法分析脂质的方法技术

本发明专利技术揭示一种使用质谱分析法分析样本的方法和设备。所述设备包含经配置以通过使样本离子与带电物质(例如电子)例如通过ECD、EID或EIEIO反应而将所述样本离子解离成碎片的反应装置。所述带电物质的动能使得所述碎片可得以检测到且产生允许确定所述样本中的异构物质和样本分子的双键位置的谱。所述碎片可包含自由基碎片和非自由基碎片。所述设备还可包含经配置以与所述自由基碎片反应以产生氧自由基碎片的氧气源。由分析所述碎片产生的谱可允许确定由所述样本分子的所述解离产生的所述氧自由基碎片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请案本申请案主张2014年6月13日申请的美国临时申请案第62/012,257号的优先权益，所述临时申请案的全部内容以引用的方式并入本文。
本专利技术大体上涉及质谱分析法，且更明确地说，涉及用于分析脂质的方法和设备，所述对脂质的分析涉及异构脂质的检测和/或脂质分子内的双键位置。
技术介绍
质谱分析法(MS)是一种用于对有机化合物进行量化和结构分析的重要手段。已开发高等技术以在检测之前通过在质谱仪或串联质谱仪(MS/MS)内将分子解离成较小碎片来分析较大和较复杂的分子。对碎片的分析可提供详细的结构信息，所述信息不可通过检验完整的分子获得。已开发各种技术用于诱发解离。一个早期的实例是碰撞诱导解离(CID)，其中使样本离子与气体原子或分子接触以诱发解离。另一实例是电子捕获解离(ECD)，其中使样本分子与具有动能约0电子伏(eV)到约3eV的电子接触(对于具有动能大于约5eV到约10eV的电子，也称为“热”ECD(HECD))。在ECD中，在样本离子捕获电子及在捕获位点处发生电荷中和时，样本离子被碎片化，从而产生发生键断裂的激发基物质(excitedradicalspecies)。ECD已经调适以通过增大电子动能到3eV以上来分析较小带电离子，称为电子诱导解离(EID)。其它已报告的解离技术包含使用试剂的电子转移解离(ETD)和使用具有动能大于3eV的电子的电子脱离解离(EDD)。也可利用质子转移反应(PTR)来降低离子的电荷态，其中质子从一种带电物质转移到另一带电物质。解离技术经论证非常适用于有机化合物的MS分析，所述有机化合物包含例如肽、蛋白质、聚糖和翻译后修饰肽/蛋白质等生物分子物质。然而，对于某些类型的分子样本和其结构细节的MS分析仍然有大量的限制。举例来说，传统质谱分析法技术有时不足以区别一份样本中的两种或更多种异构物质。此类信息通常较重要，因为且不管异构物质的结构类似性，所述异构物质的生物活性可发生大幅度变化。此外，特定异构体的存在和/或异构体的相对丰度对于医疗诊断可能较重要。举例来说，区域异构体是含有相同核心结构和侧链的分子，但侧链可布置在多于一个的位置中。某些区域异构体可充当疾病的重要生物标记且/或基于(例如)组织中的各种区域异构体(即，大脑与肾脏)的相对丰度来提供关于深层生物分子活动的信息。然而，常规的基于MS的技术不能够产生具有充足的信息和经降低的复杂度的质谱以允许分辨许多区域异构体样本的异构物质。说明性区域异构体样本涉及两种最常见的磷脂酰胆碱(PC)：区域异构体1-棕榈酰-2-油酰-sn-磷脂酰胆碱(POPC)和1-油酰-2-棕榈酰-sn-磷脂酰胆碱(OPPC)。虽然MS/MS的正模式和负模式均已展示有希望基于存在于POPC和OPPC的MS/MS碎片化谱中的诊断性碎片离子来个别地量化POPC和OPPC，但仍然难以量化含有两种异构体的混合物中的特定物质，因为所述两种异构体的碎片化行为基本上相同。此外，当前没有色谱分离可用。实际上，当OPPC和POPC均存在时，其MS/MS碎片化谱经卷积使得这些脂质区域异构体通常以串联方式分析和量化(即，不列出每一特定异构体的丰度)。类似地，许多其它异构脂质(包括(但不限于)三酰甘油(TAG)和二酰基甘油(DG))在存在于混合物中时也难以个别地量化。在另一实例中，MS和/或MS/MS技术能够产生允许确定脂质的类别、碳链长和不饱和度(即，双键)的谱。然而，仍然难以实现对样本分子内的实际碳-碳双键位置的确定。双键的数目和位置可显著影响对分子的化学反应性或医疗重要性的理解。使用MS识别分子中的双键的数目和位置的一种技术涉及臭氧诱导解离(OzID)，其涉及臭氧与样本分子反应而以特定特征方式裂解碳-碳双键。然而，在某些分析性条件下，OzID可能需要手动干预和先验了解样本分子中的碳-碳双键的存在。已使用高能CID来确定脂质分子内的双键位置。然而，实际上难以采用CID，因为所述技术并不能够有效地产生诊断性碎片离子。由此，从所得谱确定双键位置的可信度不足以使所述分析在分析上适用。因此，仍需要经改善的对异构脂质的量化，伴以经增强的对物质之间的区别，且需要简单确信地确定有效MS或MS/MS工作流中的双键位置的能力。
技术实现思路
根据申请人的当前教示内容的设备、系统和方法允许使用质谱分析法对分析性样本中的脂质进行分析，包含确定脂质的异构混合物内的异构物质和脂质分子内的双键位置。分析性样本中的离子化脂质分子可通过使所述离子化脂质分子与质谱仪的反应装置内的电子(即，电子束)接触而经历解离反应以形成所述脂质分子的各种碎片。所述电子可具有约4电子伏(eV)到约12eV的动能。可通过质谱仪的检测器检测碎片以产生针对分析性样本的谱。由根据申请人的当前教示内容的解离反应产生的碎片尤其有助于辨别包含异构体的混合物的分析性样本中的脂质异构体及确定所述分析性样本中的脂质分子的双键的位置。根据一个方面，申请人的教示内容中的某些实施例涉及一种用于分析样本的方法。根据所述方法，一份(例如)含有或疑似含有多种脂质异构体的样本可经离子化以便形成一或多种脂质离子。所述方法还可包含对脂质离子进行分离。在一些实施例中，脂质离子可经传输穿过微分迁移谱仪以发生分离。在一些方面，将样本离子化可包含使样本与阳离子化试剂反应。举例来说，阳离子化试剂可包含钠、钾银和锂中的任一者的盐。在另一实例中，将样本离子化可包括使样本与银和锂中的一者反应。在各个方面中，脂质异构体可选自包括脂肪酸、饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、甘油酯、甘油磷脂、鞘脂、糖脂(saccharolipids)、聚酮化合物、固醇脂、孕烯醇酮脂(prenollipids)、PC、OPPC和POPC的群组。在一些方面，脂质异构体的酰基或烷基链可包含至少一个双键(即，不饱和碳)。根据申请人的当前教示内容的各个方面，某些实施例涉及一种质谱分析法方法，包括将包括多种异构脂质的样本曝露于阳离子化试剂，以便稳定所述多种异构脂质的构形。所述方法可进一步包括将所述经稳定的异构脂质传输穿过离子迁移谱仪以便实行所述多种一或多种经稳定的异构脂质的分离。在一些实施例中，一种使用质谱仪分析样本(例如，含有或疑似含有至少一种脂质的样本)的方法可包含：将所述样本离子化以形成多种前体离子；执行离子-电子反应以将所述多种前体离子的至少一部分碎片化为多种碎片离子，所述离子-电子反应包括利用带电物质来辐照所述多种前体离子以使脂质的两种异构形式(如果存在于样本中)碎片化成碎片离子，使得与一种异构体相关联的碎片化模式不同于与另一异构体相关联的碎片化模式；及在质谱仪的检测器处检测所述多中碎片离子的至少一部分以形成至少一个用于所述样本的质量分析的质谱。在一些实施例中，一种使用质谱仪分析含有或疑似含有至少一种脂质的样本的方法可包含：将样本离子化以形成多种单电荷前体离子物质；执行离子-电子反应以将所述多种前体离子物质的至少一部分碎片化成多种产物离子物质，所述离子-电子反应包括利用具有约4eV到约12eV的动能的电子来辐照所述多种产物离子；及在质谱仪的检测器处检测所述多种产物离子物质的至少一部分以形成至少一个用于所述样本的质量分析的质谱。在各个方面中，所述电子可具有约3eV、4eV、约本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使用质谱仪分析含有或疑似含有至少一种脂质的样本的方法，所述方法包括：将所述样本离子化以形成多种母离子；执行电子解离反应以将所述多种母离子的至少一部分碎片化成多种子离子，所述电子解离反应包括利用带电物质辐照所述多种母离子；其中所述解离反应经配置以允许辨别所述至少一种脂质的两种异构物质的质量标记；和在所述质谱仪的检测器处检测所述多种子离子的至少一部分以形成至少一个谱以用于所述样本的质量分析。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.13 US 62/012,2571.一种用于使用质谱仪分析含有或疑似含有至少一种脂质的样本的方法，所述方法包括：将所述样本离子化以形成多种母离子；执行电子解离反应以将所述多种母离子的至少一部分碎片化成多种子离子，所述电子解离反应包括利用带电物质辐照所述多种母离子；其中所述解离反应经配置以允许辨别所述至少一种脂质的两种异构物质的质量标记；和在所述质谱仪的检测器处检测所述多种子离子的至少一部分以形成至少一个谱以用于所述样本的质量分析。2.一种用于使用质谱仪分析含有或疑似含有至少一种脂质的样本的方法，所述方法包括：将所述样本离子化以形成多种单电荷前体离子物质；执行离子-电子反应以将所述多种前体离子物质的至少一部分碎片化成多种产物离子物质，所述离子-电子反应包括使用具有约4电子伏到约12电子伏的动能的电子辐照所述多种前体离子；和在所述质谱仪的检测器处检测所述多种产物离子物质的至少一部分以形成至少一个谱以用于所述样本的质量分析。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述电子具有约8电子伏到约12电子伏的动能。4.根据权利要求2所述的方法，其中所述离子-电子反应包括电子捕获解离、热电子捕获解离、电子转移解离、电子电离解离、有机物中的电子诱导激发和电子脱离解离中的至少一者。5.根据权利要求2所述的方法，其中所述离子-电子反应包括电子电离解离。6.根据权利要求2所述的方法，其中所述离子-电子反应包括有机物中的电子诱导激发。7.根据权利要求2所述的方法，其中所述离子-电子反应可发生在傅里叶变换离子回旋共振单元、数字保罗阱、线性离子阱和嵌合体阱中的至少一者中。8.根据权利要求2所述的方法，其中所述至少一种脂质包括至少两种异构物质。9.根据权利要求1或8所述的方法，其中所述至少两种异构物质包括OPPC和POPC。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述多种碎片离子包含至少一种烷基链碎片。11.根据权利要求2所述的方法，其中在与所述多种子离子相关联且呈现规则间距的至少一个谱中的峰指示所述至少一种脂质包含双键。12.根据权利要求11所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：马场崇，约翰·劳伦斯·坎贝尔，
申请(专利权)人：DH科技发展私人贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG