《Journal of Food Composition and Analysis》：Thorough Chemical Characterization of Bee Pollen and Propolis by Liquid Chromatography Coupled to Trapped Ion Mobility Spectrometry and High-Resolution Mass Spectrometry: A Validated Workflow Integrating Target and Suspect Screening
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专业术语翻译的论文摘要
养蜂业自古以来就由人类进行，并已成为少数服务于三重底线的活动之一，具有积极的经济、社会和环境影响。蜜蜂通过为开花植物和农作物授粉，为维持生物多样性做出贡献。蜂产品的商业价值不断上升，使其成为产国金融发展的重要因素。除了最著名的蜂蜜外，其
专业术语翻译的论文摘要
养蜂业自古以来就由人类进行，并已成为少数服务于三重底线的活动之一，具有积极的经济、社会和环境影响。蜜蜂通过为开花植物和农作物授粉，为维持生物多样性做出贡献。蜂产品的商业价值不断上升，使其成为产国金融发展的重要因素。除了最著名的蜂蜜外，其他主要的蜂产品包括蜂王浆、蜂花粉、蜂胶、蜂蜡、蜂粮和蜂毒。蜂花粉（BP）是采集的花粉粒与花蜜、蜂蜜和腺体分泌物凝聚的最终产物，形成约1.4–4 mm大小的颗粒。干蜂花粉中的主要化合物包括碳水化合物（13-55%）、蛋白质（10-40%）、脂质（1-13%）、膳食纤维（0.3-20%）、酚类化合物（高达2.5%）、脂肪酸、矿物质、氨基酸、类胡萝卜素和维生素。蜂胶（PR），也称为蜂蜡，是一种树脂与蜜蜂唾液腺分泌物的蜡状混合物。其颜色范围从绿色到红棕色。蜂产品因其高营养价值而被视为超级食品，并作为人类饮食的补充剂，同时它们也是众多药品的主要成分。对于成年人，蜂花粉的推荐每日摄入量为20至40克，而蜂胶的建议安全剂量为70毫克。蜂产品的某些特性与其高含量的特定生物活性化合物有关，特别是酚类化合物。酚类含量与抗菌、抗氧化、抗炎、抗衰老、抗肥胖、神经保护、心脏保护、抗真菌、抗病毒、抗过敏、抗增殖、抗高血压和抗血栓形成等特性相关。由于其有益特性，对蜂产品生物活性成分的研究兴趣日益增长，多年来已有各种研究发表。然而，其中一些研究依赖于小型数据集，通常包含少于十个样本，这可能限制了代表性。气相色谱（GC）和液相色谱（LC）都已被用于蜂产品的研究。虽然LC-高分辨质谱（HRMS）已被用于蜂花粉和蜂胶生物活性成分的化学表征，但捕集离子淌度谱（TIMS）与四极杆飞行时间（QTOF）质谱联用的技术尚未被探索。相较于传统HRMS技术，TIMS的加入增加了一个新的鉴定因子——碰撞截面值（CCS值），从而提高了靶向和非靶向筛查方法的鉴定置信度。在本研究中，研究人员对LC-TIMS-HRMS方法进行了验证，并将其应用于通过靶向和可疑筛查方法对地理多样化的希腊蜂花粉和蜂胶进行化学轮廓分析。使用了分析标准品对靶向筛查化合物进行定量，同时为可疑筛查化合物开发了一种创新的半定量工作流程。此外，由于离子淌度提供的第四维度，异构特征得以分离。据研究人员所知，这是首次采用LC-TIMS-HRMS仪器探索希腊蜂花粉和蜂胶代谢组学特征的研究。
论文解读文章
研究背景与问题
蜂产品，如蜂花粉（Bee Pollen, BP）和蜂胶（Propolis, PR），因其丰富的营养成分和多样的生物活性物质（尤其是酚类化合物）而被视为超级食品和重要的医药原料。这些活性成分赋予了蜂产品抗菌、抗氧化、抗炎等多种健康益处。然而，现有针对蜂产品化学成分的研究存在诸多局限。许多研究样本量小（常少于十个），缺乏代表性；分析方法上，尽管液相色谱-高分辨质谱（LC-HRMS）已被应用，但往往未使用分析标准品或未进行充分的方法验证，导致结果的可靠性和可重复性不足。更重要的是，传统的LC-MS/MS技术在区分同分异构体和共洗脱化合物方面存在困难，限制了复杂基质中化合物的全面鉴定。因此，亟需一种更强大、多维度的分析平台，以实现对蜂花粉和蜂胶化学成分的高置信度、高通量表征。
研究目的与意义
为解决上述问题，本研究旨在首次将液相色谱-捕集离子淌度谱-高分辨质谱（LC-TIMS-HRMS）这一前沿技术应用于希腊蜂花粉和蜂胶的全面化学轮廓分析。通过结合靶向筛查和可疑筛查两种策略，并利用离子淌度提供的第四维分离能力——碰撞截面值（Collision Cross Section, CCS），本研究期望建立一个经过严格验证的、能够实现高鉴定置信度和半定量的系统性分析工作流程。此项研究的成功实施，不仅能为希腊特色蜂产品的品质控制和活性成分挖掘提供强有力的技术支持，也为其他复杂天然产物的深度化学表征树立了新的方法论标杆。
主要关键技术方法
研究人员采用了以下关键技术方法：
- 1.
样品前处理：对48份希腊多花种蜂花粉样品和36份希腊生蜂胶样品进行提取。蜂花粉使用70%甲醇水溶液提取，蜂胶使用纯乙醇提取。
- 2.
分析平台：采用超高效液相色谱（UHPLC）与混合型捕集离子淌度四极杆飞行时间质谱仪（TIMS-QTOF-MS）联用系统。
- 3.
靶向筛查工作流：建立了一个包含62种已知生物活性化合物的内部数据库，基于精确质量数、保留时间（Retention Time, RT）、碎片离子和CCS值等多维信息进行定性定量分析。
- 4.
可疑筛查工作流：创建了一个包含348种先前在蜂产品中报道过的化合物的可疑列表，利用预测的RT和CCS值，结合精确质量和碎片信息进行注释。
- 5.
半定量方法：开发了一种基于电离效率模型的创新半定量工作流，用于估算可疑筛查中鉴定出的化合物的浓度。
研究结果
1. 方法验证
研究人员对建立的LC-TIMS-HRMS方法进行了全面的方法学验证。结果显示，该方法在检测限（LODs）、定量限（LOQs）、线性范围和准确度方面均表现令人满意，证明了该方法适用于其预期用途。
2. 靶向筛查结果
通过靶向筛查工作流，研究人员在蜂花粉样品中共鉴定出119种分析物，在蜂胶样品中鉴定出144种分析物。这些分析物涵盖了酚酸、黄酮类、木脂素等多种生物活性化合物类别。所有靶向化合物均基于标准品实现了准确定量。
3. 可疑筛查与半定量
利用可疑筛查策略，研究人员进一步注释了大量潜在化合物。通过开发的电离模型，研究人员成功对这些初步注释的化合物进行了半定量估算，提供了其在样品中的相对丰度信息。
4. 同分异构体分离
得益于TIMS技术提供的CCS值这一第四维鉴定参数，研究人员成功区分了共洗脱的同分异构体特征，显著提升了化合物注释的准确性。CCS值的应用增强了化合物的鉴定信心，并能有效辨别异构体。
总结与讨论
本研究成功建立并验证了首个基于LC-TIMS-HRMS技术的蜂花粉和蜂胶全面化学表征工作流程。该工作流程整合了靶向和可疑筛查，并创新性地引入了基于电离效率的半定量模型。研究结果表明，该平台能够在一个单一的分析流程中获取海量的化学信息，显著提升了对复杂基质中化合物的鉴定能力和通量。特别是CCS值的引入，为区分同分异构体和提高注释可靠性提供了关键优势。
研究结论：本研究首次将LC-TIMS-HRMS应用于希腊蜂花粉和蜂胶的代谢组学轮廓分析。通过靶向和可疑筛查，分别在蜂花粉和蜂胶中揭示了119种和144种分析物。所开发并验证的方法展示了良好的灵敏度、线性、准确度和精密度。一个基于电离模型的半定量工作流被成功开发，用于初步注释化合物的浓度估算。此外，CCS值的应用增强了化合物注释能力并促进了对同分异构体特征的区分。该工作流程为蜂产品及其他复杂食品基质的深度化学表征提供了一个强大、可靠且信息丰富的分析工具。
