[发明专利]基于电弧等离子体的不饱和脂肪酸碳碳双键环氧化及定位方法

说明书

本发明公开了一种基于电弧等离子体的不饱和脂肪酸碳碳双键环氧化及定位方法，所基于的装置包括依次连通的敞开式电弧电离源、质量分析器和离子检测器；敞开式电弧电离源包括电弧发生器和样品探针，电弧发生器的两极之间与质谱入口位于同一水平线上；包括：(1)接通电弧发生器电源，使电弧发生器两极产生稳定的电弧等离子体；(2)采用样品探针蘸取待测不饱和脂肪酸样品，将样品探针前端置于电弧发生器的两极之间与质谱入口之间，不饱和脂肪酸中的碳碳双键被等离子体诱导生成环氧化产物，热解吸电离后进入质量分析器和离子检测器，实现不饱和脂肪酸的碳碳双键定位和检测分析。本发明的方法中碳碳双键环氧化与脂肪酸离子化同步进行，检测效率高。

技术领域

本发明涉及质谱分析及医学分析领域，尤其涉及一种基于电弧等离子体的不饱和脂肪酸碳碳双键环氧化及定位方法。

背景技术

脂质是构建生物膜的重要基础和有机体的重要能量来源，其中，不饱和脂肪酸含有一个或多个碳碳双键，是结构更复杂的不饱和脂质的组成部分。不饱和脂肪酸的水平和代谢通常与心血管疾病和神经系统疾病(例如阿尔茨海默病)相关。最近，相当多的研究发现分布在某些种类的癌细胞或组织中的不饱和脂肪酸的含量在发生变化，与健康人群存在显著性差异，其可能作为癌症诊断的潜在生物标志物。不同的不饱和脂肪酸双键异构体的存在，拥有和标志着不同的生物学意义。因此，更系统地鉴别和定量不饱和脂肪酸对于更深入地理解癌症病理学和脂质生物标志物的发现是非常必要的。

质谱作为高通量、可定性定量的分析测试方法，在脂质分子结构解析和脂质组学研究方面有着巨大优势，尤其是串联质谱技术，是脂质结构分析中最重要的手段之一。例如，公开号为CN112748199A的中国专利文献公开了一种基于液相色谱串联质谱的细胞脂质组学分析方法，在对细胞的溶液进行破碎后，添加同位素内标的标准品，得到第一混合液；再在第一混合液内加入两种提取液，涡旋混合后静置；静置后离心取上层有机相，干燥后用复溶溶液混合复溶，得到样品；再用超高效液相色谱-质谱仪器对样品进行脂质组学数据采集；利用软件进行数据分析，得到分析结果。

但脂质中的碳碳双键难以在质谱CID模式下裂解，不利于不饱和脂肪酸碳碳双键的定位。

近年来，研究者尝试开发其他高能方法切断C＝C，例如，电子碰撞激发(EID)、高能碰撞激发分解(CAD)、自由基诱导解离(RDD)和电荷远程解离(CRF)等。这些方法确实在一定程度上实现了C＝C位置异构体的鉴定，但太高的能量往往使得脂质分子发生深度碎裂，谱图复杂，难以解析。因此，研究者又提出了甲氧汞化和烷基硫醇化等化学衍生反应方法，但这些方法大多需借助色谱技术分离，存在耗时较长、试剂消耗量大等缺点，无法实现对含脂肪酸样品的快速简便分析。

环氧化是碳碳双键的常见反应，形成的三元环结构张力较大，容易在质谱的CID模式下碎裂。因此，可尝试将脂质中的双键环氧化后碎裂，根据碎片离子对其结构进行分析，从而实现不饱和脂肪酸碳碳双键位置异构体的检测。

现有技术中也有一些研究致力于通过碳碳双键环氧化来定位并检测脂质分子，但需要辅助额外装置产生等离子体使其环氧化，无法做到使用同一装置使环氧化与离子化同步进行，所需成本高，检测效率低。

发明内容

本发明提供了一种基于电弧等离子体的不饱和脂肪酸碳碳双键环氧化及定位方法，可使用同一装置使环氧化与离子化同步进行，所需成本低，检测效率高。

本发明的技术方案如下：

一种基于电弧等离子体的不饱和脂肪酸碳碳双键环氧化及定位方法，所基于的装置包括依次连通的敞开式电弧电离源、质量分析器和离子检测器；所述敞开式电弧电离源包括电弧发生器和样品探针，所述电弧发生器的两极连线的中点与质谱入口位于同一水平线上；

包括以下步骤：

(1)接通电弧发生器电源，使电弧发生器两极产生稳定的电弧等离子体；