[发明专利]一种解析混合物中单体化合物结构的方法

权利要求书

1.一种解析混合物中单体化合物结构的方法，基于同一化合物的NMR和LC-MS信号随其在不同混合物中的浓度变化而变化的相关性，利用统计相关方法，可从混合物样品的NMR和LC-MS图谱中提取出单个组分的NMR和LC-MS信号，实现单个组分化学结构的解析。

2.一种解析混合物中单体化合物结构的方法，该方法包括下述步骤：

(1)样品制备：称取适量的代谢物标准品(亮氨酸、谷胺酰胺、牛磺酸、肌酐、甜菜碱和烟酰胺)，加水溶解，分别制备成一定浓度的储备液，其中亮氨酸100mM/L、谷胺酰胺200mM/L，其余均为500mM/L；用水稀释储备液制备各化合物不同浓度的10个模式混合物样品，均分成两等份，冷冻干燥，一份样品用PBS重水溶液重溶解，用于采集NMR数据；另一份用超纯水重溶解，再用50％乙腈-水溶液稀释1000倍，用于采集正、负离子模式的LC-MS数据，同时制备各化合物的单组分溶液，用于采集单体化合物的NMR和LC-MS参照谱图；

(2)NMR数据采集：10个模式混合物样品分别采集1D ¹³C、DEPT90、DEPT135、2D ¹H-¹³CHSQC和TOCSY谱；

(3)LC-MS数据采集：采用安捷伦1290超高压液相色谱仪联用配置电喷雾离子源的布鲁克micrOTOF QII质谱仪进行LC-MS数据采集，用ZORBAX HILIC色谱柱(2.1×150mm,1.8μm)进行色谱分离，以0.1％甲酸的水和0.1％甲酸的乙腈为流动相进行梯度洗脱。采集正、负离子模式质谱数据，质谱雾化气压设为1.0bar，干燥气4.5L/min，温度200℃，质量范围50-500m/z。用ESI-L tuning mix校正液对质谱进行校正；

(4)NMR数据处理：用TopSpin3.5进行补零、傅立叶变换、相位和基线校正，再用Matlab代谢组工具箱进行峰识别或划框，获得NMR信号变量列表；

(5)LC-MS数据处理：用XCMS进行峰识别、峰匹配和对齐；用CAMERA包对XCMS处理数据进行注释，去同位素信号，信号过滤，最终获得LC-MS信号变量列表；

(6)统计相关分析：采用自主开发的Matlab脚本完成数据融合(NMR和LC-MS)及统计相关分析；

(7)结构解析：根据单组分重构谱图所提供的各种结构信息，解析单组分的化学结构；

(8)方法验证：提取单组分信息，重构单组分核磁以及质谱谱图，与参照谱图比较，验证结构解析的可靠性。

3.如权利要求1或2所述的一种解析混合物中单体化合物结构的方法，其特征在于一系列模式混合物样品中各组分的浓度独立变化且各组分间的浓度相关系数绝对值小于0.2。

4.如权利要求1或2所述的一种解析混合物中单体化合物结构的方法，其特征在于该方法结合NMR提供的碳原子化学位移、氢-碳连接关系、氢-氢相关等信息和LC-MS提供的精确分子量、保留时间等信息，利用NMR和LC-MS信号的统计相关性，可从混合物样品的NMR和LC-MS图谱中去卷积提取获得单个组分的信号，进行单组分的化学结构解析。

5.如权利要求1或2所述的一种解析混合物中单体化合物结构的方法，其特征在于该方法不同于传统天然产物物理分离纯化的策略，而是通过统计相关分析策略直接从混合物样品的NMR和LC-MS数据中虚拟分离获得单个组分的NMR和LC-MS图谱。

6.如权利要求1或2所述的一种解析混合物中单体化合物结构的方法，其特征在于该方法从一系列混合物样品NMR和LC-MS数据中去卷积获得单个组分的NMR和MS图谱，与该组分的实际NMR和MS图谱进行比对，两者高度一致，说明该方法获得结果是可靠的。

7.如权利要求1或2所述的一种解析混合物中单体化合物结构的方法，其特征在于该方法使用Matlab和R语言脚本，灵活地批量处理数据和可视化单个组分的去卷积NMR和MS图谱，高效直观。