【摘 要】
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色谱-质谱联用技术具有较高的灵敏度和选择性,是复杂生物样品定量定性分析的主要方法。但由于代谢物极性差异大,一维色谱系统无法同时分离极性和非极性代谢物。因此,组学分析需要开发二维色谱系统以提高色谱峰容量和分离度。此外,复杂生物基质不利于手性药物拆分,而离线样品前处理技术无法满足高通量分析需求。因此,开发在线萃取-色谱质谱联用技术对手性药物自动化拆分具有重要意义。本文建立了基于极性分流的二维液相色谱-
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目[No.21775047]； 广东省自然科学基金项目[No.2021A1515012323]；
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色谱-质谱联用技术具有较高的灵敏度和选择性,是复杂生物样品定量定性分析的主要方法。但由于代谢物极性差异大,一维色谱系统无法同时分离极性和非极性代谢物。因此,组学分析需要开发二维色谱系统以提高色谱峰容量和分离度。此外,复杂生物基质不利于手性药物拆分,而离线样品前处理技术无法满足高通量分析需求。因此,开发在线萃取-色谱质谱联用技术对手性药物自动化拆分具有重要意义。本文建立了基于极性分流的二维液相色谱-质谱（two-dimensional liquid chromatography mass spectrometry,2D-LC-MS）联用系统,并成功应用于抑郁症大鼠代谢组学分析;建立了变压聚焦-超临界流体选择性萃取-色谱（pressure change focusing-supercritical fluid selective extractionchromatography,PCF-SFSEC）在线联用系统,同时立体选择性分离22种手性药物。主要内容和结果如下:1.建立了基于极性分流的2D-LC-MS系统同时分析代谢组和脂质组。采用极性分流策略,实现高极性代谢物和中低极性脂质同时分离;采用在线稀释策略实现2D-LCMS系统在线联用,有效解决了溶剂不兼容引起的色谱峰变形问题;采用双重梯度洗脱策略,拓宽了低极性脂质覆盖范围。此外,通过同时分离抑郁症大鼠血浆的代谢组和脂质组验证系统适用性。组学分析在40 min内鉴定得到319种代谢物,最终筛选出44种差异代谢物。本研究的2D-LC-MS系统覆盖传统LC-MS系统99%特征峰,提高了亲水性代谢物的选择性和分离度,改善了亲脂性代谢物的基质效应,可实现log P值-8.79至26.86范围内代谢物同时分析。该系统为疾病生物标志物筛选提供了有力工具。2.建立了PCF-SFSEC在线联用系统用于分离大鼠血浆中22种手性药物。采用变压聚焦策略,实现柱头聚焦,改善了色谱峰变形和分离度;采用超临界流体选择性萃取策略,实现在线纯化和脱水,改善了手性药物的基质效应,可实现含水样品直接分析。此外,变压聚焦策略实现了SFE和SFC技术在线联用,可同时进行萃取、纯化、脱水和分离。本研究中所有手性药物分离度均大于1.0,其中86%手性药物分离度大于1.5。和SFE-SFC系统相比,本系统可提供更好的色谱峰形和分离度;79.5%的手性药物对映体基质效应得到改善。此外,本系统可转移所有萃取液至色谱柱分析,无样品损失,仅使用5μL血浆检测限即能达到μg/L水平。该系统为手性药物的药理和毒理研究提供了高通量、自动化的手性拆分方法。
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