基于LC-Q-Orbitrap-MS的同位素模式筛选技术用于硒化合物选择性检测及其在生物基质中的应用研究

本文推荐一种基于LC-ESI-MS的同位素模式筛选（IPS）技术，可高效检测多种生物基质（如血液、尿液、植物提取物）中的硒化合物。该方法突破传统LC-ICP-MS局限，利用硒特征同位素谱（如??Se、??Se等）实现无标准品定性分析，并成功鉴定出肠道菌代谢产生的新型硒代代谢物，为金属组学研究提供新策略。

　　

Highlight

同位素模式筛选技术可选择性检测生物基质中的硒化合物，并发现新型代谢物N-(1-羧乙基)-S-(甲基硒代)半胱氨酸。

Chemicals

硒代蛋氨酸（SeMet）和甲基硒代半胱氨酸（MeSeCys）购自日本Nacalai Tesque公司。三甲基硒鎓（TMSe?）购自Tri Chemical Laboratories公司。硒代高羊毛硫氨酸（SeHLan）和1β-甲基硒代-N-乙酰-d-半乳糖胺（SeSug1）参照既往方法在实验室合成。乙腈（ACN）、水（均为LC-MS级）、甲酸（FA）和1M甲酸铵溶液购自日本Kanto Chemical公司。岐阜厌氧培养基（GAM）肉汤购自日水制药株式会社。

Detection of SeMet by Se-IPS in positive and negative ion modes

硒拥有6种天然同位素：??Se（0.89%）、??Se（9.36%）、??Se（7.63%）、??Se（23.8%）、??Se（49.6%）和?2Se（8.73%）。图1B展示了以??Se为基准（100%）的相对强度比：??Se（2%）、??Se（19%）、??Se（15%）、??Se（48%）、??Se（100%）和?2Se（18%）。Se-IPS技术正是基于这些同位素的相对强度比进行检测。图1C和1I分别展示了正负离子模式下硒代蛋氨酸（SeMet）全扫描质谱产生的总离子流图（TICs）。

Conclusions

我们开发了一种新的定性分析技术——基于LC-ESI-MS的同位素模式筛选法（IPS），可用于选择性检测硒化合物。由于Se-IPS利用了??Se、??Se、??Se、??Se和?2Se等多种硒同位素，成功在水、血液、尿液、植物提取物和培养基等生物基质中选择性检测出5种硒化合物（SeHLan、SeMet、MeSeCys、SeSug1和TMSe?）。此外，我们还检测到甲基硒代半胱氨酸（MeSeCys）、硒代蛋氨酸（SeMet）以及新型硒代代谢物。