尿液Nτ-甲基组氨酸及其乙酰化衍生物与肌酐同步定量新方法——LC-MS/MS技术的开发与验证

本研究开发并验证了一种基于液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）的稳定同位素稀释分析法，可同步定量尿液中的Nτ-甲基组氨酸（Nτ-methylhistidine）、N-乙酰-Nτ-甲基组氨酸（N-acetyl-Nτ-methylhistidine）及肌酐（creatinine），为精准评估肌肉蛋白降解提供可靠工具。

　　

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N-乙酰-N^τ-甲基组氨酸及其内标（N-乙酰-d₃-N^τ-甲基-d₃-组氨酸）的合成

甲基碘-d₃购自剑桥同位素实验室，乙酸酐-d₆购自Sigma-Aldrich。由于N-乙酰-N^τ-甲基组氨酸及其同位素类似物无法商业获取，本研究通过L-组氨酸在盐酸甲醇中酯化生成L-组氨酸甲酯二盐酸盐，再进一步合成N-乙酰-d₃-N^τ-甲基-d₃-组氨酸。

结果与讨论

图1展示了标准样品在LC-MS/MS分析中的典型色谱图，包括N^τ-甲基组氨酸、N^τ-甲基-d₃-组氨酸、N-乙酰-N^τ-甲基组氨酸、N-乙酰-d₃-N^τ-甲基-d₃-组氨酸、肌酐及肌酐-¹³C₃,d₂。在SIM和MRM模式下，各化合物在特定保留时间出峰：N^τ-甲基组氨酸及其同位素内标为12.15分钟，N-乙酰衍生物为6.25分钟，肌酐为4.45分钟。该方法线性范围优异（5 pmol/mL至10 nmol/mL，r²=1.000），成功应用于大鼠饥饿-再投喂模型中尿液标志物动态变化的检测，并在牛、人、犬物种中验证了适用性。

结论

LC-MS/MS技术在SIM与MRM双模式下均可精准定量尿液中的N^τ-甲基组氨酸及其乙酰化代谢物，为肌肉蛋白代谢研究提供了高效分析工具。