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瓶颈，开发了基于TMAE-h3/d3同位素标记的ID-LC-QQQ-MS方法，通过中性丢失扫描(QNLS)实现23种FFAs的非靶向鉴定，结合MRM技术成功应用于叙利亚金黄地鼠不同饮食干预的代谢研究，为脂质代谢异常相关疾病研究提供新工具。

　　

在生命科学领域，游离脂肪酸（Free Fatty Acids, FFAs）作为细胞膜的重要组成和能量代谢的关键介质，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，这些看似简单的碳链分子却给分析化学家们带来了巨大挑战——传统质谱技术难以捕捉它们的"身影"，不仅因为其电离效率低下，更因其碎裂后缺乏特征性"指纹"碎片。这种技术瓶颈严重阻碍了科学家们深入探索FFAs在生理病理过程中的精确作用机制。

面对这一难题，内蒙古医科大学"蒙药学一流学科"研究团队另辟蹊径，将化学衍生化的"老办法"玩出了新花样。研究人员创造性采用一对"轻重有别"的稳定同位素试剂——TMAE-_h3和TMAE-_d3，给FFAs装上可识别的"分子标签"。这种巧妙的化学修饰不仅解决了电离效率低的痛点，更赋予FFAs在碰撞诱导解离(CID)过程中产生59 Da和62 Da特征中性碎片的能力，犹如为每个脂肪酸分子配发了专属"身份证"。基于此，团队开发出四重中性丢失扫描(QNLS)这一非靶向筛查"利器"，结合多重反应监测(MRM)的精准定量能力，建立起从发现到验证的完整分析链条。

关键技术路线包含三大创新点：首先通过同位素衍生化试剂对FFAs羧基进行高效修饰；其次利用QNLS模式实现血清样本中FFAs的全面筛查；最后采用重同位素标记的混合样本作为内标，通过MRM进行相对定量。研究人员将该方法应用于叙利亚金黄地鼠模型，比较普通饮食、高脂饮食及非诺贝特治疗组的代谢差异，成功捕获23种FFAs的动态变化。

在"结果"部分，研究揭示三大发现：1）衍生化效率方面，TMAE标记使FFAs检测灵敏度提升2-3个数量级，且16:0、18:0等代表性脂肪酸衍生物在负离子模式下呈现显著[M]^-特征峰；2）方法学验证显示，多数FFAs的线性范围跨越3个数量级，检出限达fmol级别；3）动物实验发现，高脂饮食组血清中C16:1、C18:2等不饱和脂肪酸显著升高，而非诺贝特治疗可逆转这种异常。

"讨论与结论"部分强调，该研究突破传统FFAs分析的两大技术壁垒：一是通过同位素编码的中性碎片策略实现非靶向筛查，二是建立内标校正的准确定量流程。特别值得注意的是，团队开发的"轻重同位素峰对"识别算法，能自动匹配保留时间一致、质量数差3 Da的衍生化产物，极大提高筛查效率。这些创新使得该方法在《Journal of Chromatography B》发表后，立即引起代谢组学领域的广泛关注，为探索脂代谢紊乱相关疾病的分子机制提供了全新研究工具。正如通讯作者Yang Liu指出，这种策略未来可扩展至其他羧酸类代谢物的分析，在精准医学和转化研究领域具有广阔应用前景。