基于稳定同位素衍生化与LC-QQQ-MS联用技术的血清游离脂肪酸非靶向分析新策略

本研究针对游离脂肪酸(FFAs)分析中电离效率低、缺乏特征碎片离子的技术难题，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。通过TMAE-h3/d3双标记产生59/62 Da特征中性丢失，建立四重中性丢失扫描(QNLS)非靶向分析流程，成功鉴定23种FFAs并揭示高脂饮食干预下叙利亚金黄仓鼠血清FFAs的代谢差异，为脂质代谢研究提供高灵敏度分析工具。

　　

在生命科学领域，游离脂肪酸(FFAs)作为细胞膜重要组分和能量代谢关键介质，其异常波动与心血管疾病、胰岛素抵抗等重大健康问题密切相关。然而这些碳链长度12-26的脂质分子存在分析困境：气相色谱难以处理热不稳定组分，电喷雾电离质谱(ESI-MS)负离子模式灵敏度不足，且缺乏特征性碎片离子使得准确定量成为挑战。传统方法难以捕捉低丰度FFAs的动态变化，严重制约了脂质代谢研究的深入。

针对这一技术瓶颈，内蒙古医科大学"蒙药学一流学科"研究团队在《Journal of Chromatography B》发表创新成果。研究人员巧妙设计稳定同位素衍生化(ID)策略，将FFAs羧基转化为带电特性更优的三甲氨基乙酯(FA-TMAE)衍生物，结合液相色谱-三重四极杆质谱(LC-QQQ-MS)平台，建立双通道中性丢失扫描与多重反应监测的分析流程。该工作不仅实现血清FFAs的高灵敏度检测，更揭示高脂饮食干预下脂代谢网络的动态重塑规律。

关键技术包括：1) 采用TMAE-h₃/d₃同位素对标记FFAs，产生59/62 Da特征中性碎片；2) 建立四重中性丢失扫描(QNLS)非靶向筛查方法；3) 以重同位素标记的混合血清为内标，开发MRM相对定量方案；4) 应用PLS-DA分析不同饮食干预组(普通饲料、高脂饲料、非诺贝特治疗)叙利亚金黄仓鼠血清FFAs谱差异。

【Derivatization efficiency】部分证实，oxalyl chloride介导的衍生化反应5-10分钟即可完成，TMAE标记使FFAs电离效率提升显著。质谱图显示16:0、18:0等脂肪酸衍生物在m/z 200-600范围形成清晰[M]⁺峰。

【Results】通过QNLS扫描从仓鼠血清中鉴定23种FFAs，包括C12:0-C24:6系列。MRM定量结合d₃-TMAE内标校正，有效消除基质效应，相对标准偏差(RSD)小于15%。PLS-DA模型显示高脂饮食组中C16:1、C18:3等6种FFAs显著上调，而非诺贝特干预组C20:4、C22:6等长链FFAs占比升高。

【Conclusions】该研究建立的ID-LC-QNLS/MS方法突破传统FFAs分析瓶颈，特征中性碎片策略为脂质非靶向筛查提供新思路。实验证实高脂饮食会扰乱血清FFAs组成，而调脂药物可逆转部分异常。这项工作不仅发展出灵敏度较常规方法提高10-100倍的检测技术，更为代谢性疾病生物标志物发现和药物机制研究奠定方法学基础。作者团队特别指出，该策略可扩展应用于其他生物样本的FFAs代谢流分析，在精准医学领域具有广阔前景。