
文章題目為:Ion-pair selection method for pseudotargeted metabolomics based on SWATH MS acquisition and its application in differential metabolite discovery of Type 2 diabetes,是近期由大連化物所許國旺教授課題組近期發(fā)表在Analytical Chemistry上的一篇文章。

圖文摘要的流程圖展示的是擬靶向代謝組學(xué)的實驗過程,樣本前處理→離子對的獲取→建立輯MRM通道列表→MRM檢測。本文的重點集中在第二部分,采用SWATH結(jié)合不同的隔離窗口以及不同的碰撞能量來獲取離子對列表。
接下來看一下文章的主要內(nèi)容:
擬靶向代謝組學(xué)綜合了非靶向和靶向代謝組學(xué)的優(yōu)點,在保證較好的定量能力的前提下檢測的覆蓋面也明顯提高。擬靶向代謝組學(xué)的關(guān)鍵步驟就是獲取供MRM檢測的離子對(母離子→子離子)列表,SWATH是數(shù)據(jù)非依賴型掃描的一種,其主要的優(yōu)點就是能夠最大范圍的獲取到二級質(zhì)譜的信息,因此本文就建立了一種方法,使用SWATH采集模式結(jié)合不同的隔離窗口和不同的碰撞能量來獲取離子對信息。
建立離子對列表的過程:
一、使用UHPLC-SWATH/MS進行數(shù)據(jù)采集
SWATH的隔離窗口是使用SWATH? Acquisition Variable Window Calculator進行計算,具體可參看https://sciex.com/support/knowledge-base-articles/how-to-use-the-swath-variable-calculator-excel-sheet

如圖所示使用UHPLC-Q-TOF/MS在SWATH模式下分別使用碰撞能量為15V、30V和45V對樣本進行檢測;獲得的原始數(shù)據(jù)分別使用MarkerView軟件提取MS1信息,使用MS-DIAL軟件對串聯(lián)質(zhì)譜信息進行提取。
二、在不同的碰撞能量下篩選離子對
去除噪音干擾提高離子對選擇的準確性,文章中設(shè)置的閾值為200。
建立母離子和子離子之間的聯(lián)系,文中使用保留時間差異和質(zhì)荷比差異來進行篩選。同時,-CH2-基團為最小的碎片丟失,因此在得到的碎片信息中,與母離子的質(zhì)荷比差值大于13.9Da的離子才被保留。
因為一個化合物可能會產(chǎn)生多種離子,如不同的加合物離子、同位素峰、中性丟失等,因此引入了數(shù)據(jù)融合的步驟,確保一個峰對應(yīng)一個化合物。
選擇在每一個碰撞能下都有較高強度的碎片離子作為特征離子;如果在三個碰撞能量下都沒有產(chǎn)生特征子離子,則將其母離子和子離子設(shè)置成相同的數(shù)值,稱為“假”離子對。
三、離子對的驗證

使用三重四極桿質(zhì)譜在MRM模式下對獲得的離子對進行掃描,如果在此過程中,離子對未能被很好的檢測,則將其視為假陽性離子,并將其從列表中刪除。
四、對離子對信息進行整合,為擬靶向分析建立最終的采集列表
作者使用自建的小程序?qū)﹄x子對信息和碰撞能量進行選擇

對比同一個化合物的不同碎片離子,選擇強度最高的碎片離子作為特征離子對
當“假”離子對與特征離子對同時存在時,刪除“假”離子對的信息
使用SWATH方法建立離子對列表的優(yōu)勢

如上圖所示,是用DDA進行數(shù)據(jù)采集,只有913個離子對含有特征子離子;而在SWATH模式下,有1166個離子對含有特征子離子。這也就使得使用SWATH方式進行離子對采集可以獲得更加全面的信息。
使用不同的碰撞能量進行SWATH掃描時,不僅可以優(yōu)化碰撞能量,還可以解決共流出離子信息的提取問題。如下圖所示m/z 483.3382(黑線)和m/z 483.2925(藍線)在9.86分鐘共流出,并且他們的子離子也處在相同的SWATH窗口(477.3-490.3),因此判斷哪一個子離子來自于哪一個母離子非常的困難。
但是,當使用不同的碰撞能量進行碎片離子獲取時,所得到的碎片離子也會有相應(yīng)的改變,雖然兩個離子在相同的碰撞能量下產(chǎn)生了相同的子離子,但是在進行構(gòu)建離子對列表時,我們可以對這兩個離子使用不同的碰撞能量,以達到區(qū)分二者的目的。說明使用不同的碰撞能量進行碎片離子獲取有助于得到特征的離子對信息,特別是在共流出較高的區(qū)域。

在對方法的穩(wěn)定性、精密度進行考察之后,作者將次方法應(yīng)用到II型糖尿病血清樣本的研究中,以證明方法的適用性。
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