手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)小程序
官方微信
公眾號(hào)：chem17
掃碼關(guān)注視頻號(hào)
OPSI-CMS 應(yīng)用案例 | “氫 or 氘？只需輕輕一碰，答案秒出?！?/h1>
在藥物研發(fā)中，準(zhǔn)確解析未知化合物的結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。氘代交換（HDX）是一種通過(guò)追蹤氫（H）被氘（D）替換來(lái)揭示分子中可交換氫原子數(shù)量的強(qiáng)大技術(shù)，能為結(jié)構(gòu)確證提供關(guān)鍵線索。然而，傳統(tǒng)的色譜-質(zhì)譜聯(lián)用 HDX 方法往往耗時(shí)且試劑消耗大。今天分享的案例展示了開(kāi)放式采樣端口-質(zhì)譜聯(lián)用（OPSI-CMS）如何革命性地實(shí)現(xiàn)快速、簡(jiǎn)便、低成本的氘代交換分析，顯著提升結(jié)構(gòu)解析效率！
耗時(shí)長(zhǎng)： 需要更換色譜系統(tǒng)的水相為 D?O，平衡和運(yùn)行色譜柱耗費(fèi)時(shí)間。 成本高： 使用大量昂貴的氘代試劑（如 D?O）。 步驟繁瑣： 需要專門的色譜方法和系統(tǒng)配置。 來(lái)自阿斯利康（AstraZeneca）的研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地將 OPSI-CMS 技術(shù)應(yīng)用于小分子藥物的氘代交換研究。OPSI-CMS 是一種創(chuàng)新技術(shù)，其核心優(yōu)勢(shì)在于： “即觸即測(cè)”： 樣品（固體或溶解在 D?O 中的溶液）只需接觸 OPSI 端口處的溶劑彎月面（通常使用乙腈+0.1%TFA）。 秒級(jí)響應(yīng)： 樣品瞬間溶解/稀釋，并通過(guò)文丘里效應(yīng)被快速吸入電噴霧離子源（ESI），在數(shù)秒內(nèi)即可獲得質(zhì)譜圖。 樣品量少： 僅需微量樣品。 無(wú)需復(fù)雜前處理： 省去了繁瑣的色譜分離步驟。 研究者選取了5種具有不同數(shù)量可交換氫（1-5個(gè)）的標(biāo)準(zhǔn)藥物分子（利血平、硝苯地平、普魯卡因、紅霉素、琥乙紅霉素）進(jìn)行 OPSI-MS 分析： 先將樣品直接以固體形式或溶解在H?O中用OPSI-MS分析，獲得[M+H]?或[M+Na]?離子質(zhì)譜圖作為基線。 然后將樣品溶解在D?O中，靜置幾分鐘（對(duì)于交換慢的樣品可延長(zhǎng)至過(guò)夜），再用OPSI-MS分析。 關(guān)鍵結(jié)果：OPSI-MS成功檢測(cè)到了氘代的離子[M+D]?或[M+Na]?（鈉加合物的質(zhì)量位移+1 Da），其質(zhì)量數(shù)的增加（Δm）對(duì)應(yīng)了各分子理論上的可交換氫數(shù)（1, 1, 2, 5, 4個(gè)）。[M+D]?通常是譜圖中的基峰。 優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)：整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程（溶解D?O + 分析）可在5分鐘甚至更短時(shí)間內(nèi)完成！分析本身僅需約30秒。同時(shí)，D?O用量極少，顯著降低成本。 結(jié)論：在譜圖中觀察到了微弱的[M-1]?峰（如利血平明顯），表明存在輕微的不全交換或反交換（氘被環(huán)境中的水氫重新替換）。但這不影響通過(guò)基峰準(zhǔn)確判斷可交換氫總數(shù)。在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，盡量減少樣品暴露于空氣可減輕反交換。
圖1: OPSI-CMS原理圖
圖2：利血平在固體狀態(tài)下產(chǎn)生 m/z 609 的[M+H]+ 離子，使用 D2O 作為稀釋劑時(shí)產(chǎn)生 m/z 611 的 [M+D]+ 離子，表明存在一個(gè)可交換氫原子。這與理論可交換氫原子數(shù)相符。
圖3：硝苯地平在固體狀態(tài)下產(chǎn)生 m/z 369 的 [M+Na]+ 離子，使用 D2O 作為稀釋劑時(shí)產(chǎn)生 m/z 370 的 [M+Na]+ 離子，表明存在一個(gè)可交換氫原子。這與理論可交換氫原子數(shù)相符。
圖4：普魯卡因在固體狀態(tài)下產(chǎn)生 m/z 237 的 [M+H]+ 離子，使用 D2O 作為稀釋劑時(shí)產(chǎn)生 m/z 240 的 [M+D]+ 離子，表明存在兩個(gè)可交換氫原子。這與理論可交換氫原子數(shù)相符。
圖5：紅霉素在固體狀態(tài)下產(chǎn)生 m/z 734 的 [M+H]+ 離子，使用 D2O 作為稀釋劑時(shí)產(chǎn)生 m/z 740 的 [M+D]+ 離子，表明存在五個(gè)可交換氫原子。這與理論可交換氫原子數(shù)相符。
圖6：琥乙紅霉素在固體狀態(tài)下產(chǎn)生 m/z 862 的 [M+H]+ 離子，使用 D2O 作為稀釋劑時(shí)產(chǎn)生 m/z 867 的 [M+D]+ 離子，表明存在四個(gè)可交換氫原子。這與理論可交換氫原子數(shù)相符。
OPSI-MS是快速HDX分析的理想工具：該方法能在5分鐘內(nèi)準(zhǔn)確測(cè)定小分子藥物中1-5個(gè)可交換氫原子的數(shù)量。
助力結(jié)構(gòu)解析：獲得的“可交換氫數(shù)量”信息是結(jié)構(gòu)確證的關(guān)鍵拼圖，可增強(qiáng)基于高分辨質(zhì)譜和MS/MS數(shù)據(jù)推斷未知物結(jié)構(gòu)的可信度。
顯著提升效率：相比傳統(tǒng)色譜-HDX方法，節(jié)省大量時(shí)間（分鐘級(jí) vs 小時(shí)級(jí)）和昂貴的D?O試劑。
操作簡(jiǎn)便：無(wú)需改動(dòng)現(xiàn)有離子源，固體或液體樣品直接上樣，“即觸即測(cè)”。
OPSI-MS 為藥物化學(xué)家和質(zhì)譜工作者提供了一把開(kāi)啟快速解析之門的鑰匙。其簡(jiǎn)便、快速、低成本的氘代交換能力，將大大加速藥物研發(fā)進(jìn)程中關(guān)鍵信息的獲取，助力更快的研發(fā)決策。這項(xiàng)來(lái)自阿斯利康的創(chuàng)新應(yīng)用，展示了 OPSI-CMS 在解決實(shí)際分析挑戰(zhàn)中的強(qiáng)大潛力！
參考文獻(xiàn)：
Ray AD, Clemens G, Holman SW. Application of Open Port Sampling Interface–mass spectrometry (OPSI-MS) to deuterium exchange as an aid for structural elucidation. Rapid Commun Mass Spectrom. Accepted. doi: 10.1002/rcm.8536
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
采購(gòu)中心