解决小分子分析的挑战

从确定新的药物靶点和癌症疗法到提高中药标准在美国，小分子研究横跨多个领域。然而，执行小分子特征和鉴定的协议往往不像他们应该的那样好。

188金宝搏备用采访了赛默飞世尔科学公司生命科学质谱组学高级总监Andreas Huhmer，了解了新的Thermo Scientific Orbitrap IQ-X Tribrid质谱仪如何帮助解决小分子识别和表征的复杂性。

Ash Board (AB): Orbitrap IQ-X Tribrid适合小分子研究的主要特点是什么?

Andreas Huhmer (AH):Orbitrap IQ-X Tribrid质谱仪是几年前推出的Thermo Scientific Orbitrap ID-X Tribrid质谱仪的演变，改进了我们从ID-X开始的主题。小分子在化学上是非常多样化的，这意味着你必须能够以不同的方式来分析这些分子。新仪器有能力使用不同的能量和不同的方法来分割小分子，这已经通过添加我们所谓的温和捕获功能得到了改进。所以，如果有不稳定的分子在分析过程中容易分解，它们就会被保存下来这样你就能得到更多关于这些脆弱分子的结构信息。

我们为IQ-X添加的另一个功能是解决化学多样性问题。有很多小分子具有芳香结构或双键，尤其是脂类。这些可以用不同的破碎技术来解决，在这种情况下，使用紫外光解离(UVPD)激光。这将能量注入到分子中，使其以一种独特的方式分解，并为用户提供了一种额外的能力来观察结构多样的分子。

我们改进IQ-X的另一个方面是它能够观察非常复杂的混合物。当我们介绍这个仪器的时候，我们推出了一个叫做Thermo Scientific AcquireX智能数据采集工作流的东西。在这个工作流程中，您首先向仪器提供一些信息，这些信息要么集中在样品上，要么与样品无关。一个简单的例子是介绍溶剂作为你的背景。仪器存储这些信息，这样当样品被注入时，仪器就会忽略所有与样品无关的东西。基本上，我们通过所谓的高级深度扫描工作流改进了这种智能。在这里，您可以组合来自不同样本集的信息。这使得它更有效地找到可能重要的结构信息。您还可以期待从下一代仪器中得到许多其他改进。这些包括，增强的低质量范围，分段四极杆更好的质量滤波和先进的峰值确定功能。

AB:你们增加的另一个功能是实时图书馆搜索，能详细介绍一下吗?

啊:如果你看一个典型的药物发现工作，当你试图了解一种候选药物时，你可能会研究一种具有特定化学结构的化合物，当它被引入老鼠或人体内时，它会代谢并通常转化为其他化合物。在传统的方法中，需要花很多精力来计算可能会发生什么，所以人们假设并寻找预期的质量。有了IQ-X，这些基本上都是实时完成的。所以你要做的就是，这是你感兴趣的分子，比如药物分子然后请查看你获得的任何碎片谱，看看有什么与这个特定的药物分子有关。想象一下药物分子分解成三个部分;它们在特定的m/z下有特定的分子特性。每次这些在碎片事件中出现时，你会说，给我更多信息，触发MS3或在这个峰值上花费更多时间。这是一种很好的方法，可以发现更多样本中与候选药物有关的未知因素。让仪器完成所有艰苦的工作，同时实际获取数据，这确实是一个突破。

AB:这无疑为研究人员节省了大量时间。你能举一些人们节省时间的例子吗?

啊:是的,当然。在一个特殊的例子中，该团队正在研究一个典型的药物发现场景，与我上面描述的场景类似。用传统的方法，例如ID-X，他们能够找到11种代谢物。借助IQ-X及其实时库搜索能力，他们能够将这一数字增加到17种代谢物。这是一个很好的例子，说明如何利用这种能力以更相关的方式取得进展。

另一类值得考虑的分析物是天然产物，通常是药物分子，但也有脂类。这是一个我们认为会非常激动人心的领域。再举个例子，作为人体代谢的一部分，药物分子通常被葡萄糖醛酸化，因为这是药物在粪便中排泄的一种方式。这增加了一个双键，所以你现在可以使用UVPD源。因此，如果你找到了药物分子，或者药物分子的一部分，你可以看看它是否存在葡萄糖醛酸化形式。您可以快速添加葡萄糖醛酸化基团的质量，然后在分析中寻找特定的质量。这节省了大量的时间，使事情变得更有效率。

AB: AcquireX和Met-IQ工作流程为实验室提供了什么?

啊:想象一个场景，你用一种药物治疗三组大鼠或小鼠。在这个特殊的例子中，你想知道这些不同类型的老鼠对药物的反应是否不同，或者它们代谢药物的方式是否不同。通常在现在的研究中，你有转基因老鼠，所以它们有特定的表型。通常情况下，你会把它们作为三个独立的实验来运行，然后在分析过程中试图理解数据。使用高级深度扫描，你可以结合这三组小鼠的信息，然后将所有这些提交到深度扫描中。因此，深度扫描可以在分析每个动物群体的同时考虑它们之间的特定差异。例如，您可以运行第一组和第二组小鼠，然后在分析第三组之前将这两组信息结合起来。

AB:根据赛默飞世尔科技公司的网站，AcquireX可以进行公正的解读。你能解释一下什么是无偏见的解释，以及AcquireX如何帮助研究人员实现这一目标吗?

啊:我们所说的无偏解释是指从样本中提取更多信息的能力。想象一下，在一个特定的样本中有100种代谢物，但通过你的努力，你只能识别出其中的30或50种;你基本上忽略了这种药的另一半信息。你的结论会自动产生偏差。有了深入挖掘的能力，你在结果中得到的偏差就会小得多。

AB: IQ-X有一个新的自动准备离子源，可以实现走道校准。你能给我讲讲这个和它提供的好处吗?

啊:这可能是效率方面更令人兴奋的特性之一。通常情况下，客户每隔几天就会花时间把源取下来，换上另一个特定的源来校准系统，因为他们希望能够对他们的小分子分析进行ppm类型的精度。你的质量精度越高，你对小分子数据的解释就越精确。在IQ-X中，源实际上是自动校准仪器的。这不是随机的。IQ-X可以识别什么时候没有人在使用它，例如，因为前一次运行刚刚结束，下一次运行没有计划，并将利用这段时间来检查校准。这并不意味着它总是需要校准;它可能只需要刷新校准。这是自动设置的。因此，当再次需要仪器时，它是新鲜校准并准备好了。 It is possible to schedule calibration in many different ways between instruments in different conditions. This is another very good example of how this instrument drives efficiency for the users. And the more accurate your measurements are through strong calibration, the better results you will achieve.

AB: IQ-X包含一个UVPD源，你能跟我谈谈它提供了什么吗?

啊:通过UVPD激光激发分子的能力使您能够分解并最终表征具有双键或三键的小分子。一个很好的例子就是脂肪酸中有双键的脂类。如果你把它们暴露在UVPD中，它们会以非常独特的方式分裂。脂质尤其具有挑战性，因为如果它们没有双键，就不容易破裂。使用非化学术语，用UVPD激光将脂肪酸组切成两半，然后观察碎片，让你看到甘油三酯或双甘油三酯，并了解哪些脂肪酸是甘油三酯组的一部分。UVPD提供了一种更好的方法来评估这些脂肪酸基团的长度，这是非常有用的，因为没有其他方法可以做到这一点。

Andreas Huhmer接受了技术网络编辑主任Ash Board的采访。188金宝搏备用