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質(zhì)譜定量的簡(jiǎn)介和LC/MS監(jiān)測(cè)的模式

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2010-11-18  來源:丁香通
核心提示:質(zhì)譜定量的簡(jiǎn)介和LC/MS監(jiān)測(cè)的模式

使用質(zhì)譜作小分子藥代動(dòng)力學(xué)分析,即PK/MS。除此之外,這些同樣的原則也可用于生物基質(zhì)中肽和蛋白的定量。
傳統(tǒng)上,在使用現(xiàn)代質(zhì)譜定量之前,定量是用HPLC高效液相色譜和UV紫外檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)的。HPLC 藥代動(dòng)力學(xué)分析建立在保留時(shí)間、峰面積和紫外光譜性質(zhì)的基礎(chǔ)上的。HPLC方法的缺點(diǎn)是靈敏度不夠、缺乏特異性。我們已經(jīng)看到一些實(shí)例,一個(gè)化合物的確已經(jīng)代謝了,然而保留時(shí)間和紫外光譜上,母離子和代謝物無法區(qū)分。這種缺少特異性的分析時(shí)不時(shí)會(huì)誤導(dǎo)研究者。所以在藥代動(dòng)力學(xué)分析中,基于質(zhì)譜的表征現(xiàn)在是一種新型的重要的工具。
質(zhì)譜定量中已經(jīng)被廣泛接受的方式是MS/MS定量。這種定量常通過三級(jí)四極桿或離子阱質(zhì)譜實(shí)現(xiàn)。要求使用MS/MS的原因是:許多化合物有同樣的質(zhì)量。當(dāng)使用第一個(gè)維度即單級(jí)質(zhì)譜MS去定量時(shí),也會(huì)缺乏特異性,尤其是對(duì)于像血液那樣的復(fù)雜的基質(zhì)。第二個(gè)維度的MS(即MS/MS)在大多數(shù)情況下,能夠提供唯一的斷裂。合并特異的母離子質(zhì)量和唯一的碎片離子信息,可以選擇性地監(jiān)測(cè)被定量的化合物。下面我們將討論獲得和可視化LC/MS數(shù)據(jù)的方法。
獲得和可視化LC/MS的數(shù)據(jù),或稱為:質(zhì)譜數(shù)據(jù)如何在一個(gè)LC/MS實(shí)驗(yàn)中表達(dá)?
典型的方法,質(zhì)譜被設(shè)置為掃描特定的質(zhì)量范圍。在全掃描分析中,質(zhì)量掃描范圍較寬;在選擇離子監(jiān)測(cè)SIM時(shí),質(zhì)量掃描范圍較窄。依賴于掃描的類型,一個(gè)獨(dú)立的質(zhì)量掃描時(shí)間可以從10 ms到5秒。在一次LC/MS分析中可獲得許多個(gè)掃描。LC/MS數(shù)據(jù)的表示方法為:把每個(gè)質(zhì)量掃描的離子流信息疊加,畫出隨時(shí)間變化的總離子流,橫軸是時(shí)間,縱軸是強(qiáng)度?傠x子流圖非常像HPLC的紫外圖,見圖1。

下面我們將討論各種掃描的模式,和這些模式同質(zhì)譜定量的關(guān)系。
最常見的LC/MS數(shù)據(jù)模式為:
(1)   總離子流圖
(2)   選擇離子監(jiān)測(cè)(SIM)
(3)   選擇反應(yīng)監(jiān)測(cè)(SRM)或多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM):MRM和SRM本質(zhì)上是同樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)J健?br /> 全掃描分析
從藥代分析中得到的全質(zhì)量范圍的總離子流圖(TIC)非常像HPLC UV圖,除了:質(zhì)譜能檢測(cè)到更多的化合物,尤其是沒有紫外吸收的化合物?傠x子流是一個(gè)疊加圖,疊加了每個(gè)質(zhì)量掃描的離子流。當(dāng)一個(gè)小分子或小肽流出HPLC色譜柱時(shí),相對(duì)強(qiáng)度上升,在TIC圖上出現(xiàn)了一個(gè)峰,橫軸是時(shí)間。每個(gè)質(zhì)量的化合物都被記錄在TIC圖上。找出感興趣的化合物可能是困難的,因?yàn)樵S多化合物有相同的質(zhì)量。化合物的天然質(zhì)量不是鑒定的唯一性數(shù)據(jù)。設(shè)置一個(gè)確定的質(zhì)量,可以畫出一個(gè)提取離子流圖,但這個(gè)圖的強(qiáng)度會(huì)比下面介紹的SIM實(shí)驗(yàn)中的強(qiáng)度低。
(注意:TIC指的是在一段時(shí)間內(nèi)采集的質(zhì)量掃描數(shù)據(jù),不特指掃描范圍或質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)的類型。例如,我們可以在SIM或SRM實(shí)驗(yàn)中獲得TIC圖。然而,為簡(jiǎn)單起見,我們將把這些圖稱為SIM和SRM圖,而不是SIM TIC圖。)
Selected Ion Monitoring選擇離子監(jiān)測(cè)
在選擇離子監(jiān)測(cè)中,質(zhì)譜被設(shè)置為掃描一個(gè)非常小的質(zhì)量范圍,典型的是一個(gè)質(zhì)量數(shù)的寬度。選擇的質(zhì)量寬度越窄,SIM的確定度越高。SIM圖就是從非常窄的質(zhì)量范圍中得到的離子流圖。只有被該質(zhì)量范圍選擇的化合物才會(huì)被畫在SIM圖中。圖1和圖2是同一個(gè)樣品的譜圖,然而它們看起來很不相同。原因是在SIM圖中,畫的是TIC圖中較少的組分。SIM圖是比TIC圖更確定的圖。

然而,SIM圖仍顯示了許多峰,不能唯一地確認(rèn)我們感興趣的化合物。一個(gè)復(fù)雜的樣品(比如血清或血漿)中,這樣的圖是一個(gè)典型的SIM圖。許多化合物有同樣的質(zhì)量,在ESI中還有多電荷峰也和我們感興趣的化合物有同樣的m/z值。SIM實(shí)驗(yàn)比全掃描實(shí)驗(yàn)更靈敏,因?yàn)橘|(zhì)譜在一個(gè)更小的質(zhì)量范圍上駐留(dwell)更長(zhǎng)的時(shí)間。
Selected Reaction Monitoring選擇反應(yīng)監(jiān)測(cè) (SRM)
SRM被大多數(shù)科學(xué)家在質(zhì)譜定量中使用,見圖3。SRM中,可以監(jiān)測(cè)一個(gè)特征的唯一的碎片離子,在很多非常復(fù)雜的基質(zhì)中進(jìn)行定量。SRM圖非常簡(jiǎn)單,通常只包含一個(gè)峰。這種特征性使SRM圖成為靈敏度高且特異性強(qiáng)的理想的定量工具。

SRM的過程:選擇一個(gè)特征的母離子做MS/MS,在其碎片中選擇一個(gè)特征的子離子作為監(jiān)測(cè)離子?梢园裇RM理解為碎片離子的SIM。這種特征性的實(shí)驗(yàn)被成為“transition”(躍遷)。

 

編輯:songjiajie2010

 
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