島津特色質譜技術丨多維液相色譜質譜解決復雜體系分離難點

藥物分析方法開發共性難點

島津技術團隊在與行業用戶專家和用戶交流中，收集以下共性難點反饋：

1、基質化合物組成極性范圍寬，色譜峰容量不夠。

2、中藥基質復雜，在對特征峰鑒定時可能受到目標物附近其他峰干擾，影響鑒定準確度。

3、聚合物雜質檢測通常采用排阻色譜法，對聚合物雜質進行籠統的總量控制，定量不準確，且無法鑒定聚合物雜質的結構。

4、采用HPLC-UV法進行雜質測定，但該方法無法將HPLC中使用的不揮發性流動相直接應用到LC/MS分析中，或者流動相與質譜不匹配。

針對以上行業分析難點，島津多年來持續致力于多維色譜質譜聯用解決方案開發，將多類型色譜分離優勢和質譜分析優勢進行結合。

島津多維液相色譜質譜解決方案

全二維液質聯用系統&中心切割

1二維液質聯用系統

Nexera-e 全二維液相色譜儀

《中國藥典》0512高效液相色譜法通則：二維液相色譜可以分為差異顯著的兩種主要類型：中心切割式二維色譜和全二維色譜。

中心切割式二維色譜是通過接口將前一級色譜中某一（些）組分傳遞到后一級色譜中繼續分離，面對復雜基質環境時，將一維目標峰切到二維進行更好的分析。

全二維色譜是通過接口將前一級色譜中的全部組分連續地傳遞到后一級色譜中進行分離，如此兩個獨立的分離模式正交組合可實現盡可能高的峰容量。

二維色譜可以是相同的分離模式和類型，也可以是不同的分離模式和類型，二維色譜可以和質譜聯用。

詳情參考：https://www.shimadzu.com/an/products/liquid-chromatography/hplc-system/nexera-e/index.html

2全譜二維液質聯用系統

極性覆蓋范圍寬:可一針實現寬極性多目標物的同時分析，可以勝任絕大多數分析項目中寬極性、多組分分析的要求。該系統和島津最新推出的LCMS-9050高分辨質譜正負極離子同時采集功能結合，能得到4in1技術優勢--相比島津前一代方案，可以節省3/4的樣品、分析時間，并減少3/4的質譜污染。

3 SEC-RPLC-QTOF二維液相色譜-高分辨質譜

為了解決前述聚合物雜質鑒定難題，島津與北京新領先醫藥科技發展有限公司合作搭建了SEC-RPLC-QTOF二維液相色譜-高分辨質譜檢測平臺。基于該平臺二維雜質動態上樣、在線脫鹽等技術，以及島津高分辨質譜儀的高質量準確度和高質量穩定性等性能特點，目前雙方的研發人員共同參與完成了十四種β-內酰胺類抗生素的聚合物雜質的全面解析，并建立質譜數據庫。

詳情參考：https://mp.weixin.qq.com/s/etytDIXLjrICzsNfHOKgAw。

4 Trap-Free 二維液質聯用系統

Trap-Free 2DLC系統是一套支持在線流動相轉換的二維液相與色譜-質譜聯用儀的組合系統，系統結構示意圖見圖 1。本系統的第一維液相色譜系統，可使用非揮發性流動相或者與質譜分析不匹配的流動相體系，通過系統中切換閥、程序命令的組合,對第一維液相色譜系統分離的組分進行分餾。本系統的第二維液相色譜系統,可以采用適合 LCMS 分析的液相色譜條件，針對分餾的組分，進行針對性的質量分析。

詳情參考：https://support.shimadzu.com.cn/pdfweb/web/viewer.html?file=https://support.shimadzu.com.cn/an/downa/AP_News_LCMS-QTOF-053.pdf

全譜二維液相色譜與四極桿飛行時間質譜聯用分析不同產地當歸的活性成分

a) 正模式火山圖結果               b)負模式火山圖結果

根據多元統計分析OPLS-DA 結果的 VP 值，可以初步篩選出甘肅產當歸和云南產當歸的差異活性物質，進一步篩選則通過結合單變量統計火山圖結果(P-value 與Fold change) 進行。最終正模式下篩選得到 1351 個差異物質，負模式下篩選得到1716 個差異物質。

通過 MSDIAL軟件，對化合物進行鑒定，共鑒定出 43種差異性化合物,包括藁苯內酯類有機酸類等天然活性物質，下表為部分差異性化合物鑒定結果表。

詳情參考：https://support.shimadzu.com.cn/pdfweb/web/viewer.html?file=https://support.shimadzu.com.cn/an/downa/AP_News_LCMS-QTOF-073.pdf

島津攜手陽光諾和揭示頭孢西丁鈉新穎聚合方式

圖1 頭孢西丁鈉破壞樣品檢測色譜圖

本方案一維采用HPSEC系統，磷酸鹽流動相定位頭孢西丁鈉中的聚合物雜質，然后采用閥切換技術，使用500 μL定量環將聚合物峰全部轉移至二維反相色譜，脫鹽、分離并質譜鑒定。其中聚合物C1分子量較2分子頭孢西丁少2個H（Mr. 852.09），根據其同位素比例和特征碎片離子信息，推斷其為一分子頭孢西丁7-位側鏈與另一分子頭孢西丁7-位噻吩環聯結形成的，該新穎聚合方式尚未見文獻報道。本研究建立了注射用頭孢西丁鈉聚合物檢測的反相色譜方法，并探索其用于日常檢驗的可能性。

C1一級質譜圖（A）和母離子m/z 870的二級質譜圖(B)（ESI+）

詳情參考：

《Characterization of polymerized impurities in cefoxitin sodium for injection by  two-dimensional chromatography coupled with time-of-flight mass spectrometry》.

https://doi.org/10.1016/j.talanta.2023.125378

二維液相色譜聯用四極桿飛行時間質譜儀對赤芍配方顆粒特征圖譜2號峰鑒定

配方顆粒特征圖譜（1D）           配方顆粒特征圖譜（2D）

一維液相特征圖譜中的2號特征峰切入至 50 μL定量環進行收集，再由二維流動相進行洗脫，該組分在二維液相上的保留時間為 35.267 min。

采用島津 2DLC+LCMS-QTOF對赤芍配方顆粒特征圖譜中2號特征峰進行了高分辨質譜定性研究。經 MS¹、MS²質譜圖信息、相關文獻信息以及標準品確認，最終鑒定2號特征峰為原花青素 B1。本研究為中藥配方顆粒特征成分研究提供了思路，為赤芍中藥配方顆粒特征圖譜標準制定提供參考依據。

Trap-Free 2D LC Q-TOF 定性分析宮縮抑制劑阿托西班中的多聚體雜質

阿托西班二聚體的[M+3H]³⁺峰分子式預測結果       阿托西班二聚體解卷積分析結果

阿托西班三聚體的[M+2H]²⁺峰分子式預測結果        阿托西班三聚體解卷積分析結果

針對多肽藥物中的由兩個或多個多肽組成的穩定的多聚體雜質，可利用體積排阻色譜法(SEC)分離相關雜質。本案例采用島津Trap-free 2DLC+LCMS-9030，既能避免SEC的色譜條件與質譜離子源不匹配，也能有效解決液相色譜分析濃度過高而導致的質譜信號飽的問題。結果顯示阿托西班二聚體和三聚體的 MS¹的離子質荷比同理論值均小于1mDa。使用 Insight Explore 軟件中解卷積功能預測目標物的分子量，預測分子量和理論分子量的誤差小于3ppm。

詳情參考：

https://support.shimadzu.com.cn/pdfweb/web/viewer.html?file=https://support.shimadzu.com.cn/an/downa/AP_News_LCMS-QTOF-053.pdf

注：本文中所用數據均為島津實驗室特定條件下的測試數據，結果可能隨實際情況變動

文中涉及最佳、最低類描述，限于實驗組別對比結果。

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