MassFrontier碎片离子检索功能（FISh）在士的宁...（一）

Mass Frontier碎片离子检索功能（FISh）在士的宁代谢物鉴定中的应用

1.引言

马钱子为马钱科植物马钱Strychnos nux-Vomical L.的干燥成熟种子, 其主要活性成分是生物碱，具有通经络、消肿痛、止痛的功效, 是中医临床常用药物。其中主要有效成分士的宁（strychnine）又名番木鳖碱，属于中枢神经兴奋剂，能选择性兴奋脊髓，增强骨骼肌的紧张度，临床用于偏瘫、瘫痪及因注射链霉素引起的骨骼肌松弛、弱视症等和巴比妥类中毒等。但这类成分有剧毒, 作为药用必须严格控制其用量。此外，添加士的宁的饲料诱饵可用来消灭老鼠等啮齿类有害动物。然而这些动物体内残留士的宁会通过食物链传递, 对整个生态圈造成影响。因此有必要建立快速、灵敏、准确的方法检测该类药物, 为临床用药、环保、司法等部门提供可靠的分析手段和数据。

本文采用高效液相色谱-离子阱静电场轨道阱高分辨质谱联用技术对士的宁及其代谢产物进行了全面的分析，利用线性离子阱技术对目标化合物进行MSn多级碎裂，并通过Orbitrap静电场轨道阱技术获得一级和多级质谱的高分辨质谱信息。Mass Frontier 7.0结构解析软件具有丰富的裂解机理数据库能够进行准确的碎片归属，其独有的碎片离子检索（Fragment Ion Search, FISh）功能将母药和代谢物共有碎片及代谢途径有机结合到一起，可以检获代谢物的全面信息。

2.实验条件

2.1 液相色谱条件：

仪器：Accela HPLC system液相色谱仪

色谱柱：Thermo Scientific Hypersil Gold C18 （100×2.1 mm, 1.9 μm）流动相：A为水相：0.05%甲酸 2 mM甲酸铵水溶液，B为有机相：0.05%甲酸 2 mM甲酸铵乙腈溶液

梯度条件：

流速0.2 mL/min，进样量：5 μL，柱温为30℃

2.2 质谱条件

仪器：Thermo LTQ Orbitrap XL

质谱离子源参数：ESI Spray voltage：+4.0 KV；Sheath Gas Pressure：35 arb；Aux Gas Pressure： 8 arb；Capillary Temp：275℃； Scan mode：Full MS with data-dependent MSn；CID（collision energy 35%，activation time 30 ms）；Scan range： m/z 200~700。

2.3 样品制备

按5 mg/kg剂量口服喂食雄性大鼠士的宁，6小时后取大鼠尿样，SPE固相萃取纯化富集，取适量稀释后进样分析。

3.结果

3.1代表性组分查找

采用Mass Frontier的联合组分检测（Joint Components Detection）算法，对质谱数据中的代表性组分进行查找。基于所有离子轮廓图最大值的统计分析，通过提取各个质谱峰丰度轮廓图，可创建出士的宁母药及其他可能代谢物的“纯净”质谱树，并生成相应的峰形（图1）。

图1. 联合组分检测（Joint Components Detection）算法查找代表性组分

3.2士的宁碎片结构解析

在获得士的宁“纯净”质谱树后，使用Mass Frontier碎裂数据库（Fragmentation Library），可快速的对士的宁碎片结构进行归属，该数据库几乎涵盖了所有已发表的文献，所以在快速解析碎片的同时，可获得完整的碎片裂解途径，并可方便的调用查看所引用的文献情况，保证了碎片解析的准确性（图2）。

图2. 破裂数据库（Fragmentation Library）归属士的宁碎片及裂解途径