近日,我组在非靶向代谢组规模化鉴定新方法上取得新进展。采用新型有机物离子的电子碰撞激发(EIEIO)质谱技术,并结合分子结构关联网络,显著提升了代谢组学规模化注释能力,填补了EIEIO技术在代谢组学规模化注释方面的空白。
传统液相色谱-碰撞诱导解离-高分辨率质谱(LC-CID-HRMS)已被广泛应用于非靶向代谢组学,但CID二级谱图碎片数较少,结构信息不够丰富,不利于后续的代谢组注释。基于新型电子活化解离技术的LC-EIEIO-HRMS能够产生丰富的碎片离子,但缺乏基于EIEIO的参考谱图库,阻碍了其在代谢组规模化注释的应用。在前期工作中,我们基于分子结构-谱图相关性,研发出一种不依赖谱学数据库的代谢组规模化注释新方法SGMNS,为缺乏参考质谱数据的代谢组规模化注释提供了解决方案(Analytical Chemistry, 2023)。
本研究利用EIEIO产生丰富碎片离子和SGMNS不依赖谱学数据库的协同优势,建立了首个针对EIEIO模式的代谢组学大规模定性新方法。利用432个代谢物,构建了第一个代谢组-EIEIO谱图数据库;基于所构建的数据库验证了EIEIO模式的MS/MS相似性与结构相似性之间的相关性比CID更强。采用NIST SRM 1950血浆的加标验证实验显示,EIEIO-SGMNS的注释覆盖率和准确率分别为72.94%和74.19%;从NIST SRM 1950血浆中成功注释了2337个代谢物特征,是CID模式的两倍,显著提升了非靶向代谢组的注释能力。
相关研究“Enhancing Metabolome Annotation by Electron Impact Excitation of Ions from Organics-Molecular Networking”为题,发表在《分析化学》(Analytical Chemistry)上。该工作的第一作者是我组博士研究生王鑫欣,通讯作者为路鑫研究员和许国旺研究员。上述工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、大连化物所创新基金等项目的资助。(文/图王鑫欣、路鑫)