液相色谱-电喷雾-串联质谱联用技术快速去重复鉴定植物和食品提取物中的生物活性化合物

本研究创新性地建立基于液相色谱-电喷雾串联质谱（LC-ESI-MS/MS）的31种天然产物质谱库，通过log P值分组策略解决共洗脱难题，在5 ppm质量精度下实现多类生物活性成分的快速去重复（dereplication）。该研究为复杂植物提取物中先导化合物（lead compounds）的高通量筛选提供标准化解决方案，数据已提交至MetaboLights数据库（MTBLS9587）。

　　

ABSTRACT部分解析

研究团队针对复杂植物提取物中活性成分鉴定难题，开发了创新的LC-ESI-MS/MS质谱库构建策略。通过将31种标准品按log P值分为两组，采用[M+H]⁺和[M+Na]⁺加合物在25.5-62 eV碰撞能量下获取特征碎片，成功建立包含精确质量（<5 ppm误差）、保留时间和多能级MS/MS谱图的数据库。该方法在15种食品和植物样本验证中展现出高效的去重复能力。

Introduction部分解析

植物天然产物在1981-2019年间贡献了50%的新批准药物，但传统分离方法存在重复发现已知化合物的瓶颈。现有质谱数据库（如NIST、GNPS等）虽涵盖大量化合物，但普遍缺乏色谱信息和多加合物数据。本研究通过整合色谱保留行为和多重碎裂模式，构建了包含31种常见植物代谢物的专属数据库，解决了现有技术对异构体区分不足、数据可视化缺失等关键问题。

Experimental Procedures技术细节

采用UHPLC-QTOF-MS系统，以1.8 μm C18柱实现13分钟内完成31种化合物的分离。创新性地在流动相中添加甲酸铵和氯化钠，同步捕获[M+H]⁺和[M+Na]⁺加合物。通过10-40 eV四级碰撞能量梯度，获得类特异性碎片模式：黄酮类通过逆狄尔斯-阿尔德（RDA）反应产生特征碎片；三萜类通过C环裂解产生诊断性离子；香豆素类则显示CO₂中性丢失特征。

Results and Discussion核心发现

在番茄、菠菜等15种样本中成功鉴定出芦丁（m/z 633.1426）、山奈酚（m/z 287.0550）等活性成分，保留时间漂移控制在±0.3分钟内。特别值得注意的是，齐墩果酸在m/z 479.3496处产生的[M+Na]⁺加合物，通过丢失HCOOH形成m/z 433.3624的特征碎片，为五环三萜类提供了可靠鉴定依据。与现有方法相比，该策略将单次分析通量提升15倍，且通过log P分组使异构体识别准确率提高83%。

Conclusions应用前景

该质谱库为功能性食品开发和草药质量控制提供了标准化解决方案。未来可扩展至更多结构类别的植物代谢物，建立跨平台兼容的数字化鉴定体系。研究者特别指出，该方法在实现"精确质谱指纹"的同时，通过MetaboLights数据共享推动了植物化学研究的可重复性发展。