圖 1. 精細結(jié)構(gòu)脂質(zhì)組學(xué)分析系統(tǒng)

然而，脂質(zhì)組學(xué)中的挑戰(zhàn)在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜且精細，傳統(tǒng)分析方法能夠分析脂質(zhì)中雙鍵的個數(shù)，卻無法確定雙鍵的精確位置。安捷倫與清譜公司合作推出的 脂質(zhì)精細結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)利用 Paternò-Bùchi (PB) 光化學(xué)衍生反應(yīng)技術(shù)，成功克服了這一難題，為脂質(zhì)結(jié)構(gòu)解析開辟了新途徑。

圖 2. 基于 Omega Analyzer 和 UHPLC-QTOF 的精細結(jié)構(gòu)脂質(zhì)組學(xué)方案

將丙酮作為在線 PB 反應(yīng)試劑，通過診斷離子，可以高靈敏度地檢測脂質(zhì)中碳碳雙鍵的位置。實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)在分析低豐度脂質(zhì)樣品時，依然能夠提供精確的 C=C 結(jié)構(gòu)信息，極大提高了脂質(zhì)分析的深度。

圖 3. 五種脂質(zhì)的總離子流色譜圖、LC–PB–MS/MS 譜圖和方法檢出限

該系統(tǒng)具備高度的脂質(zhì)覆蓋能力，可對磷脂、鞘脂等多種脂質(zhì)亞類進行定性與定量分析，支持多維度的結(jié)構(gòu)解析。通過該系統(tǒng)，研究人員能夠鑒定出幾百種脂質(zhì) C=C 異構(gòu)體，助力大規(guī)模脂質(zhì)組學(xué)研究。另外，在超過 12 小時的連續(xù)實驗中，展現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。

圖 4. 在牛肝極性脂質(zhì)提取物中鑒定出的脂質(zhì)占比和方法穩(wěn)定性（12 小時）

該系統(tǒng)結(jié)合了非靶向與靶向的分析模式，并開發(fā)了全自動三步工作流程：脂質(zhì)亞類分析，脂鏈組成分析和 C=C 位置分析。這一流程完全自動化運行，能夠在短時間內(nèi)處理大量復(fù)雜樣本，實現(xiàn)高通量的深度結(jié)構(gòu)分析。

圖 5. 全程自動化分析流程

在乳腺癌細胞系 BT-474 和 MDA-MB-231 的研究中，研究人員利用該系統(tǒng)對磷脂 C=C 異構(gòu)體進行定量分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這兩種細胞系中磷脂 C=C 異構(gòu)體的比例存在顯著差異。在 MDA-MB-231 中，PC (16:1(Δ9/(Δ6+Δ7+Δ9))_20:2)、PC ( 1 6 : 1 ( Δ 9 / ( Δ 6 + Δ 7 + Δ 9 ) ) _ 2 0 : 1 ) 與 PC (14:0_18:1(Δ9/(Δ8+Δ9+Δ11))) 等脂質(zhì) C=C 異構(gòu)體比值下調(diào)，而 PC (14:0_18:1(Δ8/(Δ8+Δ9+Δ11)))、PC (16:1_18:1(Δ8/(Δ8+Δ9+Δ11))) 與 PC (16:1(Δ6/(Δ6+Δ7+Δ9))_18:0) 等脂質(zhì) C=C 異構(gòu)體比值上調(diào)。這些差異為乳腺癌侵襲性研究提供了重要的生物學(xué)信息，表明磷脂 C=C 位置與癌細胞侵襲性可能存在關(guān)聯(lián)。

圖 6. 乳腺癌細胞系 BT-474 和 MDA-MB-231中的脂質(zhì)精細結(jié)構(gòu)定量分析結(jié)果