激光解吸电离-离子淌度-质谱联用技术加速环肽立体化学分析工作流的开发与应用

本文开发了一种基于激光解吸电离-离子淌度-质谱（LDI-IM-MS）的新方法，通过手性衍生化试剂（如l-FDLA和d-FDLA）将氨基酸转化为非对映异构体对，利用离子淌度（IM）技术实现快速分离与碰撞截面（CCS）值测定，结合固相萃取（SPE）和CuCl2掺杂优化，成功应用于多黏菌素B的立体化学分析，将传统耗时大幅缩短至1分钟内，为合成肽类药物开发中的手性质量控制与稳定性监测提供了高通量解决方案。

　　

Chemicals and Materials

l-组氨酸（l-His）、l-亮氨酸（l-Leu）、l-赖氨酸（l-Lys）、l-苯丙氨酸（l-Phe）、l-苏氨酸（l-Thr）、l-酪氨酸（l-Tyr）、Fmoc-l-p-CONH₂-苯丙氨酸（Fmoc-l-p-CONH₂-Phe）、Fmoc-l-7-Cl-色氨酸（Fmoc-l-7-Cl-Trp）、Fmoc-l-正亮氨酸（Fmoc-l-Nle）、Fmoc-(2R,4S)-4-羟基脯氨酸（Fmoc-d-4-OH-Pro）、d-及外消旋混合的2,3-二氨基丙酸（d-DAP和d/l-DAP）以及l-2,4-二氨基丁酸（l-DAB）均购自商业渠道。N_α-(2,4-二硝基-5-氟苯基)-l-亮氨酰胺（l-FDLA）和d-FDLA由实验室自行合成。多黏菌素B硫酸盐购自Sigma-Aldrich。乙腈（ACN）、甲醇、甲酸（FA）和二甲基亚砜（DMSO）为质谱级纯度。实验用水为Milli-Q超纯水。

Results and Discussion

如引言所述，获取某些非经典氨基酸（nCAAs）的d型和l型标准品存在挑战。为解决这一问题，我们采用d-FDLA、l-FDLA以及外消旋混合FDLA（d/l-FDLA）对手性nCAAs进行衍生化，生成类似的非对映异构体对，用于手性区分研究。这些衍生物在非手性离子淌度（IM）环境中预期会展现出与对应对映体相同的碰撞截面（CCS）值，但通过优化淌度分离条件可实现有效区分。

Conclusion

本研究提出了一种基于激光解吸电离-离子淌度-质谱（LDI-IM-MS）平台的氨基酸（AA）立体化学测定新流程。该方法先将氨基酸与不同手性构型的Marfey试剂（ specifically d-FDLA或l-FDLA）衍生化，生成的衍生物通过行波离子淌度谱（TIMS）与飞行时间（TOF）质谱联用技术实现非对映异构体对的快速区分。研究结果表明，该方法显著提升了环肽立体化学分析的通量与效率。