基于稳定同位素衍生化-液相色谱-三重四极杆质谱联用技术的血清游离脂肪酸非靶向分析及代谢模式研究

本研究针对游离脂肪酸(FFAs)分析中存在的电离效率低、缺乏特征碎片离子等难题，开发了基于稳定同位素衍生化(ID)结合液相色谱-三重四极杆质谱(LC-QQQ-MS)的新方法。研究人员通过TMAE-h3/d3试剂对羧基进行双标记，建立四重中性丢失扫描(QNLS)和多重反应监测(MRM)技术，成功实现23种FFAs的高灵敏度检测。该方法在叙利亚金黄仓鼠不同饮食干预模型的代谢研究中展现出重要应用价值，为心血管疾病等代谢异常相关研究提供了新工具。

　　

在生命科学领域，游离脂肪酸（FFAs）作为细胞膜的重要组成和能量代谢的关键调节因子，其异常波动与心血管疾病、胰岛素抵抗等多种重大疾病密切相关。然而这些长度在12-26个碳原子之间的脂质分子，在质谱检测中却面临"先天不足"——电离效率低下、缺乏特征性碎片离子，使得精准分析成为困扰研究人员的难题。传统的气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）受限于分析物的热稳定性，而液相色谱-质谱（LC-MS）在负离子模式下的灵敏度又难以满足低丰度FFAs的检测需求。

针对这一技术瓶颈，来自内蒙古医科大学"蒙药学一流学科"研究团队的研究人员创新性地将稳定同位素衍生化（ID）技术与串联质谱相结合，开发出具有突破性的分析方法。这项发表在《Journal of Chromatography B》的研究，通过双重技术路线解决了FFAs分析的关键问题：一方面利用四重中性丢失扫描（QNLS）实现非靶向筛查，另一方面通过多重反应监测（MRM）完成精确定量，为代谢组学研究提供了强有力的技术支撑。

研究人员采用的核心技术包括：1）TMAE-h₃/d₃同位素标记策略，通过59/62 Da特征中性碎片实现FFAs的准确定位；2）基于LC-QQQ-MS平台建立QNLS-MRM双模式检测流程；3）以重同位素标记的混合血清样本作为内标，消除基质效应；4）运用偏最小二乘判别分析（PLS-DA）解析不同饮食干预下FFAs的代谢特征变化。

【结果部分】

Derivatization efficiency：衍生化反应在5-10分钟内即可完成，质谱分析显示16:0、18:0等脂肪酸衍生物在正离子模式下产生m/z 59和62的特征碎片，显著提升检测灵敏度。

Conclusions：该方法成功鉴定出叙利亚金黄仓鼠血清中的23种FFAs，发现标准饮食、高脂饮食（HFD）和非诺贝特治疗组间存在显著代谢差异，其中HFD组游离脂肪酸谱变化最为显著。

【讨论与意义】

这项研究建立的ID-LC-QNLS/MS技术平台具有多重创新价值：首先，通过同位素编码的衍生化策略，将FFAs的检测灵敏度提升至新高度；其次，QNLS与MRM的联用模式既保证了非靶向筛查的广度，又确保了定量分析的准确性；更重要的是，该方法在代谢疾病动物模型中的应用，揭示了饮食干预对FFAs代谢网络的调控规律，为相关疾病的机制研究和生物标志物发现提供了可靠的技术路径。研究团队特别指出，这种分析思路可拓展至其他羧酸类代谢物的研究，在精准医学和转化医学领域具有广阔的应用前景。