基于SFO-DLLME-HPTLC联用技术的血浆二甲双胍和伊格列净绿色微萃取分析方法研究

为解决复杂生物样本中药物分析灵敏度低、前处理步骤繁琐的问题，Dimitrios Tsikas团队开发了固相有机溶剂分散液液微萃取(SFO-DLLME)结合高效薄层色谱(HPTLC)的创新技术，实现了血浆中二甲双胍和伊格列净的高效检测。该研究通过优化PFB-TMS衍生化与GC-NICI-MS/MS联用策略，首次系统阐述了"Murphy重排"在类二十烷酸分析中的分子机制，为临床药物监测和代谢组学研究提供了高特异性方法学基础。

　　

在生物医学分析领域，类二十烷酸(eicosanoids)作为花生四烯酸代谢产物的庞大家族，包括前列腺素(PGs)、白三烯(LTs)和内源性大麻素(ECs)等重要信号分子，其精准定量对炎症性疾病、心血管病变和癌症的机制研究至关重要。然而，这些分子在生物样本中含量极低、结构相似度高，传统分析方法面临灵敏度不足和特异性差的挑战。尤其当涉及5-羟基二十烷酸(5-HEA)等5-脂氧合酶代谢产物时，复杂的衍生化步骤和质谱检测中的分子重排现象更成为技术瓶颈。

为解决这些难题，汉诺威医学院毒理学研究所的Dimitrios Tsikas团队在《Journal of Chromatography B》发表了创新性研究。该工作通过系统考察五氟苄基(PFB)酯-三甲基硅烷(TMS)醚衍生物在负离子化学电离(NICI)模式下的碰撞诱导解离(CID)行为，首次对Robert C. Murphy发现的特殊重排现象进行了机制解析和分类命名。研究人员采用稳定同位素标记策略，结合高分辨质谱技术，不仅建立了类二十烷酸的高灵敏度分析方法，更揭示了这类重排反应在质谱诊断中的分子指纹特征。

关键技术方法包括：1) 采用SFO-DLLME-HPTLC联用技术进行血浆样本前处理；2) 以PFB-Br和BSTFA为衍生化试剂制备PFB-TMS衍生物；3) 应用GC-NICI-MS/MS在选择性反应监测(SRM)模式下分析；4) 利用[1,1-¹⁸O₂]标记化合物追踪重排路径；5) 通过碰撞能量优化研究CID碎裂规律。

研究结果部分：

1. 1.

   引言

   系统阐述了GC-NICI-MS/MS分析类二十烷酸的技术原理，指出PFB-TMS衍生物在NICI模式下产生[M-PFB]^-特征离子的优势。通过对比5-HEA与LTE₄的衍生化过程，揭示了氢化脱硫处理对含硫白三烯分析的必要性。

2. 2.

   提出Murphy重排命名

   基于对5-HEA的PFB-TMS衍生物CID研究，发现m/z 399→253的特征转化伴随146 Da中性丢失。通过[1,1-¹⁸O₂]标记实验证实，该重排涉及TMS基团从醚键向羧酸根的分子内迁移，形成-COO-TMS中间体。作者提议将这类CID特异性重排命名为"Murphy重排"，以纪念其发现者R.C. Murphy。

3. 3.

   提出Murphy型重排概念

   在8-异前列腺素F_2α(8-isoPGF_2α)及其二去甲代谢物研究中，观察到类似的TMS迁移现象，但产物离子m/z 253未出现。通过比较[3,3,4,4-²H₄]和[1,1-¹⁸O₂]标记化合物的CID谱，发现这类重排的差异性，将其归类为"Murphy型重排"。

4. 4.

   讨论

   深入探讨了CID过程中TMSOH中性丢失的电子转移机制，提出这是涉及碳原子氧化还原的分子内电子重组过程。通过对比5-HETE与饱和LTB₄的CID行为，发现C=C双键对重排路径的关键影响。对前列腺素主要尿代谢物(PGF-MUM和PGE-MUM)的分析，进一步扩展了Murphy型重排在二羧酸类化合物中的应用范围。

这项研究的科学价值在于：首次系统建立了类二十烷酸质谱重排的分类体系，为复杂生物样本中低丰度代谢物的准确定量提供了方法学指导。提出的"Murphy重排"理论不仅完善了质谱裂解规律的基础认知，其特异性中性丢失特征更为临床生物标志物研究开辟了新途径。特别是对阿司匹林PFB酯衍生物中m/z 59（乙酸根）形成机制的阐释，为药物代谢研究提供了新的分析维度。该工作展示的稳定同位素标记策略与高分辨质谱联用技术，对推动代谢组学从定性向定量研究的跨越具有重要启示意义。