用于检测和定量代谢物的质谱方法转让专利
申请号 : CN201780047345.4
文献号 : CN109564207B
文献日 : 2021-07-02
发明人 : L·福特 , Q·张 , K·P·亚当
申请人 : 梅塔博隆股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.用于通过质谱测定样品中的两种或更多种分析物的量的试剂在制备用于测定两种或更多种分析物的试剂盒中的用途,所述分析物选自α‑羟基丁酸(2‑HB)、亚油酰基LPC(LGPC)、油酸、3‑羟基丁酸(3‑HB)、4‑甲基‑2‑氧代戊酸(4‑MOP)、泛酸和丝氨酸,所述测定包括:
a)在适于从所述两种或更多种分析物中的每一种产生可通过质谱检测的一种或多种离子的条件下使样品经受离子化源,其中所述分析物在离子化之前未经衍生化;
b)通过质谱测量来自所述两种或更多种分析物中的每一种的一种或多种离子的量;和c)使用所述一种或多种离子的测量的量来确定所述样品中所述两种或更多种分析物中的每一种的量;
其中所述两种或更多种分析物中的至少一种选自2‑HB、LGPC、3‑HB、4‑MOP和油酸,并且所述两种或更多种分析物中的第二种选自丝氨酸和泛酸;和其中所述两种或更多种分析物的量在单次注射中测定,并且其中质谱仪以负模式操作。
2.根据权利要求1所述的用途,其中所述两种或更多种分析物包含2‑HB和泛酸。
3.根据权利要求1所述的用途,其中所述两种或更多种分析物包含2‑HB和丝氨酸。
4.根据权利要求1所述的用途,其中所述两种或更多种分析物包含LGPC和泛酸。
5.根据权利要求1所述的用途,其中所述两种或更多种分析物包含LGPC和丝氨酸。
6.根据权利要求1所述的用途,其中测定三种或更多种分析物的量。
7.根据权利要求1所述的用途,其中测定四种或更多种分析物的量。
8.根据权利要求1所述的用途,其中测定五种或更多种分析物的量。
9.根据权利要求1所述的用途,其中测定六种或更多种分析物的量。
10.根据权利要求1所述的用途,其中测定α‑羟基丁酸(2‑HB、AHB)、亚油酰基LPC(LGPC)、油酸、3‑羟基丁酸(3‑HB)、4‑甲基‑2‑氧代戊酸(4‑MOP)、泛酸和丝氨酸的量。
11.根据权利要求1所述的用途,其中所述样品在经受离子化源之前通过液相色谱纯化。
12.根据权利要求11所述的用途,其中所述液相色谱选自高效液相色谱、超高效液相色谱和湍流液相色谱。
13.根据权利要求1所述的用途,其中所述样品在经受离子化源之前通过高效液相色谱或超高效液相色谱纯化。
14.根据权利要求1所述的用途,其中使用内标来测定所述样品中的两种或更多种分析物的量。
15.根据权利要求14所述的用途,其中所述内标包含待测量的两种或更多种分析物中的至少一种的同位素标记的类似物。
16.根据权利要求1所述的用途,其中所述样品包括生物样品。
17.根据权利要求16所述的用途,其中所述样品选自血液、血浆和血清。
18.根据权利要求1所述的用途,其中所述两种或更多种分析物中的至少一种选自2‑HB和LGPC,并且所述两种或更多种分析物中的第二种选自丝氨酸和泛酸。
19.根据权利要求18所述的用途,其中所述两种或更多种分析物中的一种是2‑HB,并且所述两种或更多种分析物中的第二种选自泛酸和丝氨酸。
20.根据权利要求18所述的用途,其中所述两种或更多种分析物中的一种是LGPC,并且所述两种或更多种分析物中的第二种选自泛酸和丝氨酸。
21.根据权利要求1所述的用途,其中运行时间小于3分钟。
说明书 :
用于检测和定量代谢物的质谱方法
病的早期诊断和监测对于减少2型糖尿病的流行至关重要。临床上使用一种或多种基于血
糖的标准(包括空腹血糖(FPG)、血红蛋白A1c和来自口服葡萄糖耐量试验(OGTT)的2小时血
浆葡萄糖测量的水平)来定义前驱糖尿病。然而,这些标准仅鉴别部分重叠的受试者组,并
且可能反映导致2型糖尿病的不同病理生理状态。基于代谢物的测试可用于帮助诊断和评
估与前驱糖尿病和2型糖尿病相关的代谢紊乱,包括测定胰岛素抵抗(IR)和糖耐量减低
(IGT)。为了更准确和更早地诊断前驱糖尿病状态诸如胰岛素抵抗(IR)和糖耐量减低
(IGT),已经鉴定了新的代谢物生物标志物。具体地,在基于血液的样品中(例如在血浆或血
清中)测量的七种代谢物生物标志物(2‑羟基丁酸(2‑HB)、3‑羟基丁酸(3‑HB)、4‑甲基‑2‑氧
代戊酸(4‑MOP),1‑亚油酰基‑2‑羟基‑sn‑甘油‑3‑磷酸胆碱(LGPC)、油酸、泛酸
(Pantothenate)和丝氨酸)已被证明是用于血糖代谢障碍和前驱糖尿病的有用生物标志
物。一种或多种代谢物生物标志物的量可对诊断和监测前驱糖尿病以及将受试者分类为具
有糖耐量减低(IGT)和/或胰岛素抵抗(IR)提供信息。使用在基于血液的样品中测量的糖尿
病前期生物标志物的量,可将个体诊断为患有前驱糖尿病或与前驱糖尿病相关的疾病。另
外,可以通过跟踪前驱糖尿病生物标志物的测量水平来监测患有前驱糖尿病或前驱糖尿病
相关病症的个体。
羟基‑sn‑甘油‑3‑磷酸胆碱(LGPC)、油酸、泛酸和丝氨酸。有利地,代谢物测定需要小的样品
大小并且能够使用质谱分析方法进行。该方法可用于筛选和鉴定可能患有前驱糖尿病但可
能是无症状的和/或具有正常的FPG和血红蛋白A1c结果的患者。
一仪器上依次进行注射,则测量更多分析物需要额外的仪器和/或额外的运行时间。本文所
述的方法允许在单次样品注射中测量两种或更多种、三种或更多种、四种或更多种、五种或
更多种、六种或更多种或七种分析物(理解为在单个仪器上进行单次注射)并且总运行时间
少于4分钟。
酸胆碱(LGPC)、油酸、泛酸和丝氨酸的一种或多种分析物的量。在检测多种分析物的量的方
法中,在单次样品注射中检测多种分析物的量。还提供了从生物样品中提取分析物并在通
过质谱检测之前色谱分离分析物的方法。
44.9±0.5、55.0±0.5或84.9±0.5的离子。
0.5、79.0±0.5、153.0±0.5、167.9±0.5、224.1±0.5、242.0±0.5或504.4±0.5的离子。
的离子。
79.8±0.5、143.1±0.5、183.0±0.5、194.9±0.5、206.9±0.5、209.0±0.5、210.1±0.5、
223.1±0.5、237.1±0.5或251.1±0.5的离子。
44.0±0.5、45.1±0.5、59.0±0.5、71.0±0.5、72.0±0.5、88.1±0.5、98.9±0.5、100.9±
0.5、116.0±0.5、129.1±0.5或146.0±0.5的离子。
0.5、42.0±0.5、45.0±0.5、56.0±0.5或58.1±0.5的离子。
分析物、六种或更多种分析物或七种分析物的量,所述分析物选自2‑羟基丁酸(2‑HB或
AHB)、3‑羟基丁酸(3‑HB)、4‑甲基‑2‑氧代戊酸(4‑MOP)、1‑亚油酰基‑2‑羟基‑sn‑甘油‑3‑磷
酸胆碱(LGPC)、油酸、泛酸和丝氨酸。表10(其位于下文(在实施例之后))列出了的7种分析
物的可能组合。在一些相关实施方案中,该方法还包括测定一种分析物与另一种分析物的
水平的比。
中选自3‑HB、4‑MOP、油酸、泛酸和丝氨酸的一种或多种另外的分析物的量。该方法包括测定
分析物2‑羟基丁酸(2‑HB)、3‑羟基丁酸(3‑HB)、4‑甲基‑2‑氧代戊酸(4‑MOP)、1‑亚油酰基‑
2‑羟基‑sn‑甘油‑3‑磷酸胆碱(LGPC)、油酸、泛酸盐和丝氨酸中的任何一种(单独的或以任
何组合,包括2种分析物、3种分析物、4种分析物、5种分析物、6种分析物和7种分析物)的量。
4‑MOP、LGPC、泛酸和丝氨酸的一种或多种另外的分析物的量。
自LGPC、4‑MOP、油酸、泛酸和丝氨酸的一种或多种另外的分析物的量。
自3‑HB、LGPC、油酸、泛酸和丝氨酸的一种或多种另外的分析物的量。
自3‑HB、4‑MOP、油酸、LGPC和丝氨酸的一种或多种另外的分析物的量。
选自3‑HB、4‑MOP、油酸、泛酸和LGPC的一种或多种另外的分析物的量。
3‑HB、4‑MOP、2‑HB、泛酸和丝氨酸的一种或多种另外的分析物的量。
油酸、4‑MOP、2‑HB、泛酸和丝氨酸的一种或多种另外的分析物的量。
自3‑HB、油酸、2‑HB、泛酸和丝氨酸的一种或多种另外的分析物的量。
自3‑HB、4‑MOP、2‑HB、油酸和丝氨酸的一种或多种另外的分析物的量。
选自3‑HB、4‑MOP、2‑HB、泛酸和油酸的一种或多种另外的分析物的量。
微米UPLC柱和反相色谱条件可用于在单次注射中测量与选自2‑HB、3‑HB、4‑MOP、LGPC和油
酸的一种或多种分析物组合的丝氨酸的量。在另一个实例中,泛酸的极性与2‑HB、3‑HB、4‑
MOP、LGPC和油酸不同。亚微米UPLC柱和反相色谱条件可用于在单次注射中测量与选自2‑
HB、3‑HB、4‑MOP、LGPC和油酸的一种或多种分析物组合的泛酸的量。
40、50μl、60、70、80、90、100、120、140、160、180或200μl或10至200μl之间的任何其他体积。
基‑2‑氧代戊酸(4‑MOP)、1‑亚油酰基‑2‑羟基‑sn‑甘油‑3‑磷酸胆碱(LGPC)、油酸、泛酸、丝
氨酸的一种或多种内源性分析物的全部或一部分和一种或多种内标被离子化以产生可在
质谱仪中检测的多种离子。在一些实施方案中,通过与一种或多种内标比较,从感兴趣的分
析物产生的离子的量可以与样品中感兴趣的分析物的量的存在相关。
示例性外部参考标准物可包括掺入已知量的一种或多种上述内标和/或目标分析物的空白
血浆或血清。
可包括氯化铵、乙酸铵、甲酸铵、溴化铵、硫酸铵或硝酸铵。另外,也可以使用替代的反荷离
子。
酸‑ C18的内标的色谱图。对于每个内标,感兴趣的峰值以及相关的保留时间由星形表示。
如实施例2中所述使用方法4产生数据。
磷酸胆碱(LGPC),油酸(oleic acid)(油酸(oleate))、泛酸(pantothenic acid)(泛酸
(pantothenate)、维生素B5)和丝氨酸。描述了用于使用单次注射方法定量样品中的单个和
多个分析物的质谱。该方法可以使用液相色谱步骤(例如UPLC)以执行与质谱方法组合的所
选分析物的分离(纯化、富集),从而提供用于定量样品中的多种分析物的适于自动化的高
通量测定系统。
化极性的分析物。也就是说,通常使用负离子化模式测量的分析物能够使用正离子化模式
测量,并且通常使用正离子化模式测量的分析物能够使用负离子化模式测量。在单次注射
中测量各种组合的多种分析物(包括测量多达七种分析物的实施方案)的能力减少了获得
分析结果所需的时间,在实验室一次性物品(例如,管、移液器吸头、试剂)、实验室仪器和人
力资源方面使用较少的资源。这些改进通过降低测定成本和增加仪器和实验室的样品分析
能力来节省成本。
包含在筒式装置(例如柱)中。
(“气相色谱”、“GC”)或液体(“液相色谱”、“LC”)。色谱输出数据可用于本文所述方法的实施
方案中。
制由一种或多种固定相与流动相之间的混合物组分的分布产生。“液相色谱”的实例包括
“反相液相色谱”或“RPLC”、“高效液相色谱”或“HPLC”、“超高效液相色谱”或“UPLC”或
“UHPLC”。
含固体相的分离设备部分的时刻之间的色谱分析过程中流逝的时间。
时间相关联,这是利用已知标准物的分离特性去除系统误差的机制。
是化学成分行进的物理距离。
数据可以指示随着时间洗脱的化学成分的量上升、达到峰值且然后下降。随着分离指数(例
如时间)绘制的化学成分的存在的图可显示图形峰。因此,在分离数据的背景下,术语“峰信
息”和“峰数据”与术语“分离信息”和“分离数据”是同义的。
指纹”的质谱。确定对象的质量/电荷比可以通过确定该对象吸收电磁能时的波长来完成。
存在一些确定离子的质荷比的常用方法,一些方法测量离子轨迹与电磁波的相互作用,其
他方法测量离子行进给定距离所花费的时间,或者二者的组合。可以对照着数据库搜索来
自这些片段质量测量的数据以获得对目标分子的识别。
化模式操作”是指其中产生和检测正离子的那些质谱方法。
光离子化(APPI)、火焰离子化检测器(FID)、基质辅助激光解吸离子化(MALDI)等。
并记录表示一个(以及可能多于一个)化学成分的离子。由离子表示的物质经历二级MS,其
中感兴趣物质发生碎裂以便促使该物质断裂成子组分,这些子组分被检测和记录为二级质
谱。在真实的串联MS中,一级MS中的感兴趣离子与在二级MS过程中产生的所得峰之间存在
明确的关系。一级MS中的感兴趣离子对应于“母”离子或前体离子,而在二级MS过程中产生
的离子对应于母离子的子组分并且在此被称为“子”离子或“产物”离子。
子的子组分。例如可以对子离子重复进行串联MS以确定“孙”离子。因此,串联MS并不限于两
n 2
级碎裂,而是用于统指多级MS,也被称为“MS”。术语“MS/MS”与“MS”是同义的。为了简化起
见,本文下文的术语“子离子”是指由二级或更高级(即非一级)MS产生的任何离子。
够从任何合适的生物流体或组织(例如血液、血浆(血浆液)、血清(血清液)、尿液、脑脊髓液
(CSF)或组织)中分离。
可使用各种方法来破坏分析物和蛋白质之间的相互作用。例如,可从样品中提取分析物以
产生液体提取物,而可能存在的蛋白质被沉淀并除去。可使用例如乙酸乙酯或甲醇的溶液
沉淀蛋白质。为了沉淀样品中的蛋白质,向样品中加入乙酸乙酯或甲醇溶液,然后可以在离
心机中旋转混合物以分离含有提取的分析物的液体上清液与沉淀的蛋白质。
的乙醇溶液或甲酸的甲醇溶液,以破坏蛋白质和分析物之间的离子相互作用而不沉淀蛋白
质。
所选分析物的量。
量上限(ULOQ)来确定QC样品中使用的给定分析物的浓度。在一个实例中,可由标准物(例
如,标准物A)的浓度表示LLOQ,并且可由第二标准物(例如,标准物H)的浓度表示ULOQ。低QC
值可设定为约3×LLOQ的浓度,中QC值可设定为高QC的约25‑50%的浓度,并且高QC值可设
定为ULOQ的约80%的浓度。可基于在一组代表性样品中测量的样品结果的频率和分析测量
范围(AMR)的组合来选择QC目标浓度水平。
效LC(UHPLC)。
A的组成可为0.01:1000:0.001至1.0:1000:0.01(甲酸:水:NH4Cl,v/v/wt)。在一个示例性
实施方案中,流动相A可以0.025:1000:0.001的体积/体积/重量(v/v/wt)比制备。在进一步
的实施方案中,流动相B可以2000:1000:0.001的v/v/wt比制备。
离和/或保留一种或多种分析物。例如,通过以不超过5%的流动相B和300至800μL/min的流
速开始,可优化梯度的起始条件以分离3‑MOP和4‑MOP。在另一个实例中,也可通过以不超过
5%的流动相B开始来优化梯度的起始条件以保留柱上的2‑HB和3‑HB。还可优化梯度条件用
于分析物的分离和/或保留并且可根据所选择的流速而变化。例如,在5%流动相B和650μL/
min流速的初始条件下,流动相B可在0.8min内增加至40%,然后在0.01min内增加至99%并
保持1.09min。流动相B可在0.01min内回复至5%,用于下一次样品注射的平衡。流速可在
1.50至1.55min内从650改变至800μL/min,然后在2.20至2.21min内变回650μL/min。
中,流动相A可为0.05%全氟戊酸(PFPA)的水溶液,流动相B可为0.05%PFPA的乙腈溶液。线
性梯度洗脱可用于色谱,并且可在1%流动相B保持0.5min的初始条件下进行。然后可在
1.1min内将流动相B的比例增加至39%。流动相B的比例可在0.2min内增加至80%,然后在
0.1min内恢复至1%用于下一次注射的平衡。流速可设定为800μL/min,总运行时间可小于3
分钟。
任何量的乙腈。在一个实例中,流动相A的浓度可为约0.0100%的甲酸水溶液,流动相B的浓
度可为甲醇中约50%的乙腈。线性梯度洗脱可用于色谱,并且可在1%流动相B的初始条件
下进行并且流速为800μL/min。流动相B可在0.5min时保持在1%,在2.50min时增加至16%,
在3.50min时增加至46%,然后可在3.60min和4.50min时降至1.0%。
分子用于进一步分析。样品的离子化可以通过例如电喷雾离子化(ESI)进行。其他离子源可
包括例如大气压化学离子化(APCI)、加热电喷雾离子化(HESI)、大气压光离子化(APPI)、火
焰离子化检测器(FID)或基质辅助激光解吸离子化(MALDI)。可以基于许多考虑来确定离子
化方法的选择。示例性考虑因素包括待测量的分析物、样品类型、检测器类型以及正或负模
式的选择。
以负模式离子化的分析物。在另一个实例中,分析物丝氨酸、泛酸和LGPC可以正模式离子
化。在一些实施方案中,可在一次样品注射中分析以正模式离子化的分析物,并且可在单独
的样品注射中分析以负模式离子化的分析物。在另一个实施方案中,可在单个样品注射中
分析以正模式离子化的分析物和以负模式离子化的分析物。
5500质谱仪进行质谱分析。仪器可在负多反应监测(MRM)模式下操作。离子喷雾电压设置范
围为‑4kV至‑5kV;在一个实施方案中,电压可以设定在‑4.5kV。源温度可在约500℃至600℃
的范围内;在一个实施方案中,源温度可设定在550℃。幕帘气体的范围可为20到40或另一
个合适的值;在一个实施方案中,幕帘气体可设定为30。喷雾器和去溶剂化气体的流速可在
60至80的范围内或为另一适当值;在一个实施方案中,流速可设定为70。碰撞活化的解离
(CAD)气体的范围可从高到低。在一个实施方案中,CAD可设置为例如低。表1中描述了进一
步的示例性MS设置。
一个实施方案中,源温度可设定在550℃。幕帘气体的范围可为10到30或另一个合适的值;
在一个实施方案中,幕帘气体设定为20。喷雾器和去溶剂化气体的流速可为60至80或另一
适当值;在一个实施方案中,设定的流速可设定为70。CAD气体设定可从高到低;在一个实施
方案中,CAD气体设定为高。去簇电压可从低于40V到超过45V。在一个实施方案中,去簇电压
可设置为41V。碰撞能量的范围可从小于45eV到大于45eV。在一个实施方案中,碰撞能量设
定为45eV。入口电压设置可从小于大约10V到大于10V;在一个实施方案中,入口电压设置为
10V。碰撞单元出口电压设置的范围可从小于8V到大于8V;在一个实施方案中,碰撞出口电
压设定为8V。
选择模式或扫描模式来检测离子。示例性扫描模式包括多反应监测(MRM)和选择反应监测
(SRM)。
表示复杂混合物中化学成分的亲子关系的数据结构。该关系可由树状结构表示,该树状结
构示出了母离子和子离子彼此的关系,其中子离子代表母离子的子组分。
中,校准标准物用于生成标准曲线(校准曲线),使得给定离子的相对丰度可以被转换成原
始分析物的绝对量。在另一个实例中,校准标准物可为外标,并且可基于从那些标准物产生
的离子生成标准曲线以计算一种或多种分析物的量。在另一个实例中,外标可为未标记的
分析物。
积与内标峰面积的比率可用于产生校准曲线和定量样品。一种或多种同位素标记的分析物
13 15 13
类似物可用作内标,例如2‑HB‑d3,3‑HB‑d4,4‑MOP‑d3,丝氨酸‑d3,泛酸‑ C3‑ N,油酸‑ C18
13 13
和LGPC‑d9。其他合适的内标包括,例如,D‑3‑HB‑ C4,钠D‑3‑HB‑2,4‑ C2,钠D‑3‑HB‑4,4,4‑
13 13 15 13
d3,钠(+/‑)‑3‑HB‑2,2‑d2,钠(+/‑)‑3‑HB‑2,4‑ C2,L‑丝氨酸‑ C3‑d3‑ N,DL‑丝氨酸‑ C3
15 13 13 15 15
‑ N,L‑丝氨酸‑ C3,L‑丝氨酸‑ C3‑ N,DL‑丝氨酸‑2,3,3‑d3,L‑丝氨酸‑2,3,3‑d3‑ N,DL‑
丝氨酸‑3,3‑d2,L‑丝氨酸‑3,3‑d2,L‑丝氨酸‑d7,油酸‑11,11‑d2,油酸‑9,10‑d2和油酸‑d33。
个实例中,统计回归是加权线性最小二乘回归。使用校准曲线计算的斜率和截距可用于计
算实验样品中未知的分析物浓度。
或多个测定的量的一种或多种内标的测量量。在示例性实施方案中,内标可为同位素标记
的,试剂盒可包含预制的流动相溶液,和/或试剂盒可包含流动相试剂和制备流动相溶液的
说明。试剂盒还可包括用于使用试剂测量一种或多种分析物的以有形形式记录的指令(例
如,在纸上,例如说明书或电子介质)。
实施例
多管涡旋器用于混合。板的离心在Thermo Scientific的配备3617吊篮式转子的Sorvall
ST 40R离心机中进行。从Bioreclamation获得人血浆(K2‑EDTA)。从Sigma‑Aldrich获得脂
质体、胆红素、牛血清白蛋白(不含脂肪酸)和全氟戊酸(PFPA)。从Sigma‑Aldrich购得L‑丝
13
氨酸、(S)‑2‑羟基丁酸、(±)‑3‑羟基丁酸钠、4‑甲基‑2‑氧代戊酸、油酸和油酸‑ C18;从MP
Biochemicals获得D‑泛酸钙;从Avanti Polar Lipids获得1‑亚油酰基‑2‑羟基‑sn‑甘油‑
3‑磷酸胆碱和1‑亚油酰基‑2‑羟基‑sn‑甘油‑3‑磷酸胆碱‑N,N,N‑三甲基‑d9;从Cambridge
13 15
Isotope Laboratories获得L‑丝氨酸‑2,3,3‑d3和泛酸钙(β‑丙氨酸‑ C3, N);从CDN
Isotopes获得钠(±)‑2‑羟基丁酸‑2,3,3‑d3、钠(±)‑3‑羟基丁酸‑3,4,4,4‑d4和4‑甲基‑
d3‑2‑氧代戊酸钠。
孔中。对于校准标准物,添加了40μL相应的校准加标溶液。将所有其他样品与40μL乙腈/水/
乙醇混合物(1:1:2)合并。向每个孔中加入20μL等分试样的工作内标(WIS)溶液,例外是空
白,向其中加入20μL乙腈/水/乙醇混合物(1:1:2)。WIS溶液可包含一种或多种内标,并且可
包含本文所述的七种分析物中的每一种的一种或多种内标。通过向每个孔中加入1%甲酸
的甲醇溶液(200μL)进行代谢物提取。盖上板,在室温下涡旋2分钟,并在4℃下以3000rpm离
心5分钟。将上清液的150μL等分试样转移到新板中用于LC‑MS/MS分析。为了评估样品回收
率,将QC样品以相当于校准标准D的浓度(其代表给定分析物的中间QC值)掺入。每种分析物
的校准标准物列于下面实施例1的表3中;标准物D的校准值显示在标题为“D”的栏中。储备
溶液、校准加标溶液和内标溶液储存在4℃。
ACQUITY BEH C18,1.7μm,2.1x100mm)的液相色谱。除非另有说明,否则流动相A为
甲酸/水/NH4Cl(0.025:1000:0.001,v/v/wt),流动相B为甲醇/乙腈/NH4Cl(2000:1000:
0.001,v/v/wt)。除非另有说明,否则进行线性梯度洗脱,初始条件为5%流动相B(95%流动
相A)和650μL/min流速。流动相B在0.8min内从最初的5%增加至40%(60%流动相A),然后
在0.01min内从40%增加至99%(1%流动相A)并保持1.09min。然后,在注入下一个样品之
前流动相B在0.01min内回复至5%(95%流动相A)以进行平衡。流速在1.50到1.55min内从
650μL/min增加到800μL/min,然后在2.20到2.21min内减少到650μL/min。运行时间为
2.21min。将最终提取溶液的0.5‑1.0μL的单个固定等分试样注射到色谱柱上用于分析每个
样品。将来自色谱柱的洗脱液直接并自动引入质谱仪的电喷雾源中。除非另有说明,否则异
丙醇用于针头清洗。
定为30,喷雾器和去溶剂化气体(例如氮气)流速设定为70,碰撞激活解离(CAD)气体(例如
氮气)设定为低。表1中描述了每种分析物的详细MS设置。
2‑HB‑d3 18 ‑55 ‑10 ‑7 ‑9
3‑HB 18 ‑35 ‑10 ‑6 ‑9
3‑HB‑d4 18 ‑35 ‑10 ‑8 ‑9
4‑MOP 36 ‑30 ‑10 ‑10.5 ‑7.5
4‑MOP‑d3 18 ‑30 ‑10 ‑12 ‑9
丝氨酸 18 ‑60 ‑10 ‑20 ‑15
丝氨酸‑d3 18 ‑60 ‑10 ‑20 ‑15
泛酸 18 ‑90 ‑10 ‑18 ‑15
13 15
泛酸‑ C3‑ N 18 ‑90 ‑10 ‑18 ‑15
油酸 18 ‑100 ‑10 ‑40 ‑5
13
油酸‑ C18 18 ‑100 ‑10 ‑30 ‑5
LGPC 18 ‑100 ‑10 ‑70 ‑5
LGPC‑d9 18 ‑100 ‑10 ‑70 ‑5
加权(1/x)线性最小二乘回归将分析物与内标的峰面积比相对于校准标准物的浓度拟合。
得到的校准曲线的斜率和截距用于计算实验样品中的未知浓度。在本实施例中用于定量每
种分析物的母离子和子离子分别列于表2中标题为“母离子(m/z)”和“用于定量的子离子
(m/z)”的栏下。除油酸外,每种分析物的最强子离子被选择用于定量。对于油酸,没有子离
子具有足够的灵敏度以包含校准范围。
终分析物浓度列于表3中。校准加标溶液在乙腈/水/乙醇(1:1:2)中以相应校准浓度的1.25
倍制备。
BSA溶液(50mg/mL,在PBS中)中制备,其浓度与表3中的标准物A相同。QC样品储存在‑80℃。
0.5和101.0±0.5的m/z的子离子而产生的那些。图1中举例说明了由2‑HB的串联质谱碎裂
产生的这些母离子和子离子峰。在本实施例中,用于定量2‑HB的子离子具有约57.1±0.5的
m/z。2‑HB的校准范围确定为0.500至40.0μg/mL。
2中举例说明了由3‑HB的串联质谱碎裂产生的这些母离子和子离子峰。在本实施例中,用于
定量3‑HB的子离子具有约59.1±0.5的m/z。3‑HB的校准范围确定为1.00至80.0μg/mL。
说明了由4‑MOP的串联质谱碎裂产生的这些母离子和子离子峰。在本实施例中,用于定量4‑
MOP的子离子具有约85.1±0.5的m/z。4‑MOP的校准范围确定为0.500至20.0μg/mL。
0.5、71.0±0.5、72.0±0.5、98.1±0.5、98.9±0.5、100.9±0.5、116.0±0.5、129.1±0.5
和146.0±0.5的m/z的子离子而产生的那些。图4中举例说明了由泛酸的串联质谱碎裂产生
的这些母离子峰和子离子峰。在本实施例中,用于定量泛酸的子离子具有约88.0±0.5的m/
z。泛酸的校准范围确定为0.0100至0.800μg/mL。
0.5、194.9±0.5、206.9±0.5、209.0±0.5、210.1±0.5、223.1±0.5、237.1±0.5和251.1
±0.5的m/z的子离子而产生的那些。图5中举例说明了由油酸的串联质谱碎裂产生的这些
母离子峰和子离子峰。对于本实施例,使用281.3±0.5至281.3±0.5的亲本间转变来定量
油酸。油酸的校准范围确定为10.0至400μg/mL。
±0.5、224.1±0.5、242.0±0.5和504.4±0.5的m/z的子离子而产生的那些。图6中举例说
明了由LGPC的串联质谱碎裂产生的这些母离子和子离子峰。由于LGPC的两性离子性质,使
用反荷离子以负离子化模式定量分析物。在本实施例中,通过在流动相中包含少量氯化铵
‑
来选择氯化物作为反荷离子,并选择母离子[M+Cl] 向子离子m/z 279±0.5的转变用于定
量LGPC。LGPC的校准范围确定为2.50至100μg/mL。
±0.5和58.1±0.5的m/z的子离子而产生的那些。图7中举例说明了由丝氨酸的串联质谱碎
裂产生的这些母离子和子离子峰。在本实施例中,用于定量丝氨酸的子离子具有约74.0±
0.5的m/z。丝氨酸的校准范围确定为2.50至100μg/mL。
一个或多个子离子来代替或增加上述实施例和表2中在“用于定量的子离子(m/z)”的列中
所用的子离子。
PFPA方法,柱加热器设定在60℃。流动相A是在水中的0.05%全氟戊酸(PFPA),流动相B是在
乙腈中的0.05%PFPA。进行线性梯度洗脱,初始条件为1%流动相B保持0.5min,然后在
1.1min内增加至39%。流动相B的比例在0.2min内增加至80%(20%流动相A),然后在
0.1min内回到1%(99%流动相A)以进行平衡用于下一次注射。流速为800μL/min,总运行时
间为2.21min。每个样品注入最终提取溶液的1.5μL等分试样。
℃,幕帘气体设定为20,喷雾器和去溶剂气体流速设定为70,CAD气体设定为高。去簇电压设
定为41V,碰撞能量为45eV,入口电压为10V,碰撞单元出口电压为8V。
定在4℃)和柱加热器(设定在60℃))对提取的样品进行使用反相色谱柱(Waters ACQUITY
BEH C18,1.7μm,2.1x100mm)的液相色谱。对于每批中的每个样品,将最终提取溶
液的0.5‑1.0μL的单个固定等分试样注入到色谱柱上。将来自色谱柱的洗脱液直接并自动
引入质谱仪的电喷雾源中。甲醇用于针头清洗。使用具有Turbo V源(ESI)的AB Sciex
QTrap 5500质谱仪。
初始条件下进行。流动相B在0.8min时增加至25%,在1.40min时增加至37%,在1.50和
2.60min时增加至99%,然后在2.70min时增加至0.5%。流速为550μL/min。对于2‑HB、3‑HB、
4‑MOP或油酸,质谱仪以负MRM模式操作,对于LGPC,质谱仪以正MRM模式操作。
在1%流动相B的初始条件下进行。流动相B在0.5min时保持在1%,在2.50min时增加至
16%,在3.50min时增加至46%,并且在3.60min和4.50min时降至1.0%。流速为800μL/min。
质谱仪以正MRM模式操作。
方法中,使用Agilent 1290Infinity UHPLC系统(每个配备有二元溶剂泵单元,冷冻自动进
样器(设定在4℃)和柱加热器(设定在50℃,除非另有说明))对提取的样品进行使用反相色
谱柱(Waters ACQUITY BEH C18,1.7μm,2.1x100mm)的液相色谱。
的乙腈溶液。线性梯度洗脱在1%流动相B的初始条件下进行。流动相B在0.5min时保持在
1%,在2.50min时增加至16%,在3.50min时增加至46%,并且在3.60min和4.50min时降至
1.0%。流速为800μL/min。对于分析的每个样品,将最终提取溶液的0.5‑1.0μL单个固定等
分试样注入色谱柱。将来自色谱柱的洗脱液直接并自动引入质谱仪的电喷雾源中。甲醇用
于针头清洗。使用以正MRM模式操作的配备Turbo V源(ESI)的AB Sciex QTrap 5500质谱
仪。表4中列出了可监测以用于以正MRM模式定量丝氨酸和泛酸的示例性离子。使用从每次
运行之前立即制备的强化校准标准物产生的加权线性最小二乘回归分析进行定量。在本实
施例中,分析来自64个个体的血浆样品,并且使用所述方法获得的分析物水平显示在表5
中。
及最多所有五种分析物的量。对于该方法,柱加热器设定为60℃,流动相A为0.0100%甲酸
的水溶液,流动相B为乙腈/甲醇(1:1)。线性梯度洗脱在5%流动相B的初始条件下进行。流
动相B在0.8min时增加至25%,在1.40min时增加至37%,在1.50和2.60min时增加至99%,
然后在2.70min时增加至0.5%。流速为550μL/min。对于分析的每个样品,将最终提取溶液
的0.5‑1.0μL单个固定等分试样注入色谱柱。将来自色谱柱的洗脱液直接并自动引入质谱
仪的电喷雾源中。甲醇用于针头清洗。使用对于2‑HB、3‑HB、4‑MOP和油酸以负MRM模式操作
和对于LGPC以正MRM模式操作的配备Turbo V源(ESI)的AB Sciex QTrap 5500质谱仪。表4
中列出了可以监测以用于定量2‑HB、3‑HB、4‑MOP、油酸和LGPC的示例性离子。
质谱仪仅在负MRM模式下操作。来自64个个体的血浆样品掺入同位素标记的内标并用甲醇
进行蛋白质沉淀。离心后,将上清液的等分试样注射到以负MRM模式操作的配备有C18反相柱
的Agilent 1290/AB Sciex QTrap 5500LC/MS/MS系统上。相对于各个内标产物离子的峰面
积测量各产物离子的峰面积。表2中列出了可监测以用于以负MRM模式定量2‑HB、3‑HB、4‑
MOP、油酸和LGPC的示例性离子。使用从每次运行之前立即制备的强化校准标准物产生的加
权线性最小二乘回归分析进行定量。使用所述方法获得的分析物水平显示在表5中。
以及最多所有七种分析物的量。制备来自73个个体的血浆样品和来自30个个体的血清样
品,并如上文一般方法中所述进行反相液相色谱。所描述的反相色谱法分离出具有良好峰
形的多个分析物(最多七种)。所有七种分析物的峰显示在图8A中,来自相应内标的峰显示
在图8B中。所述方法获得了代谢物4‑MOP和3‑MOP的分离,如图8A所示,对于4‑MOP保留时间
为1.09min,对于3‑MOP保留时间为1.04min。每个分析物(和相应的内标)的目标峰的保留时
间由星形表示。
到2‑HB、3‑HB、4‑MOP、丝氨酸和泛酸,第二个时间段检测到油酸和LGPC。对于这两个时间段,
离子喷雾电压设定为‑4.5kV,源温度设定为550℃,幕帘气体设定为30,喷雾器和去溶剂化
气体流速设定为70,碰撞激活解离(CAD)气体设定为低。表1中描述了详细的MS设置。发现所
有分析物在电喷雾条件下以负模式良好离子化,这是出乎意料的,因为通常使用正模式条
件测量丝氨酸、LGPC和泛酸。在该方法中监测以用于定量的离子是表2中列出的子离子,例
外是油酸,对于其是监测母离子。可以监测以用于以负MRM模式定量2‑HB、3‑HB、4‑MOP、油
酸、LGPC、泛酸盐和丝氨酸的另外的示例性的离子列于表2中(“其他子离子”列)。
x)线性最小二乘回归将分析物与内标的峰面积比相对于校准标准物的浓度拟合。得到的
校准曲线的斜率和截距用于计算实验样品中的浓度。用于定量分析物和相应内标的母离子
和子离子显示在表2中。本实施例中描述的LC‑MS/MS方法导致在单次注射中定量多达七种
分析物,运行时间为2.21分钟。使用LC‑MS/MS方法4对30个血清样品获得的分析物水平显示
在表6中。血浆和血清样品的分析物水平相似。
个仪器整体地确定针对每个QC水平获得的精确度。在每次运行中分析每个QC水平的五个重
复,其中每个仪器分析五次运行。在每个单独仪器的运行间CV计算中包括每个QC水平的总
共25个重复,并且在整体运行间CV计算中包括每个QC水平的所有75个重复。对于整体CV计
算(所有三种仪器),每个QC水平的运行间CV小于5.8%。结果显示在表7中。对于每个QC水
平,每种仪器上所有分析物的运行内CV小于5.5%。对于4‑MOP、LGPC、油酸和丝氨酸,在40倍
2
范围内观察到线性响应(R>0.99),对于2‑HB、3‑HB和泛酸,在80倍范围内观察到线性响应。
基于超过2500个单独样品的分析选择校准范围。
每个仪器分析五次运行。在每个仪器的运行间计算中包括LLOQ的总共25个重复,其中在组
合仪器数据中包括75个重复。所有运行内和运行间的不准确度均低于16%,并且CV低于
9.9%;数据显示在表8中。这些结果表明,多种分析物在下限处的定量是高度准确和精确
的。
计算加标量的回收率。对于七种分析物,回收率确定为96.3%至103%。数据列于表9中。
物保留时间处内标信号的抑制或增强。三种分析物(油酸、LGPC和丝氨酸)表现出对内标信
号的干扰。分析物LGPC和油酸在十个血浆样品中显示适度的信号抑制。由于该测定中的共
洗脱内标是同位素标记的,因此对于分析物和内标,任何温和的样品类型效应应该类似地
发生。通过使用分析物与内标的峰面积比用于定量,因此在最终计算中补偿样品类型效应。
能受到潜在的共洗脱干扰的影响。
析物方法)组合。
用丝氨酸PFPA方法测量时丝氨酸的浓度。y轴显示多分析物方法和丝氨酸PFPA方法之间的
百分比差异,计算为(100*(多分析物方法‑丝氨酸PFPA)/丝氨酸PFPA)。对于超过99%的样
品,丝氨酸PFPA方法和多分析物方法之间丝氨酸定量的差异小于14%,并且没有样品具有
大于22%的丝氨酸定量差异。