分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章。文章题目是“Iridium Isotope Tag-Assisted LC-MS Method for Global Profiling and Quantification of Nonvolatile Serum Fatty Acids in Nonalcoholic Fatty Liver Mice”，通讯作者是来自四川大学分析测试中心的谢小波和化学学院的吕弋教授。吕弋教授主要的研究方向是质谱和光谱技术的开发。
脂肪酸是细胞内重要的活性小分子，在脂质合成、信号传导和细胞供能中都具有十分重要的作用。最近的一些研究表明，血液中脂肪酸水平异常与包括动脉粥样硬化和Ⅱ型糖尿病等多种疾病密切相关，因此，准确和灵敏地检测生物样本中的脂肪酸对于疾病的诊断和治疗至关重要。但是脂肪酸在ESI-MS的负离子模式下质谱响应较低，因此必须使用衍生化试剂提高脂肪酸的离子化效率。然而，现有的衍生化试剂反应速度慢，且产生的衍生化脂肪酸质量较低，容易受到其他小分子污染，因此作者希望开发新型衍生化试剂，用于提高脂肪酸LC-MS的分析效果。
基于作者前期开发的含Ir的一氧化氮探针，作者开发了新型含Ir的脂肪酸衍生化试剂Ir-NH2，其 N^N 配体上具有可以和羧基反应的胺基，可以与样本中的脂肪酸发生快速缩合反应，并转化为带电的Ir标记酰胺从而导致分子量显著增加并增强质谱信号。此外，Ir有两种稳定的天然同位素191Ir和193Ir，其天然丰度比约为3：5，因此可以在MS谱图中产生 [M] + 和 [M + 2] + 的特征同位素峰对，从而实现对脂肪酸更灵敏的检测。
作者首先对衍生化反应的反应条件进行优化，包括了反应时间、反应温度以及草酰氯和Ir-NH2试剂的用量。随后使用脂肪酸标准品进行衍生化后测定了其标准谱图，证明了Ir-NH2试剂能够提高脂肪酸的离子化效率，并在谱图上产生特征的3：5的同位素峰。
接下来作者使用该衍生化试剂，结合氘代肉豆蔻酸作为内标绘制了36种脂肪酸的校准曲线，用于脂肪酸的定量。结果显示所有曲线都显示出良好的线性关系，检测限为1.2-8.4 pg/mL；且相比于游离的脂肪酸，Ir-NH2衍生化脂肪酸的信号强度提升了29-392倍，显著提升了质谱响应。
在成功开发出了定量方法以后，作者测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。结果显示NAFLD小鼠血清中饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸水平显著上升，而多不饱和脂肪酸水平略有下降。具体来说， FA 16：0、FA 18：0 和 FA 20：0等饱和脂肪酸水平显著升高，这与脂肪酸类别分析的结果一致。同时几种与炎症相关的脂肪酸含量也升高，暗示了NAFLD小鼠中可能存在炎症。
总之，作者开发出了一种用于脂肪酸质谱检测的衍生化试剂，提高了脂肪酸的检测和定量精度，为脂肪酸的生物功能研究提供了新的工具。
本文作者：ZBY
责任编辑：LYC
DOI：10.1021/acs.analchem.4c05310
原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c05310
