应用TripleTOF系统和MetabolitePilot软件解决代谢物鉴定过程中的瓶颈问题1.1M

应用TripleTOF ®系统和MetabolitePilot™软件解决代谢物鉴定过程中的瓶颈问题
具有革新技术，拥有高性能解决方案，同时集成软件， 提高工作效率
高分辨精确质量LC/MS/MS 已经成为代谢物鉴定的一项重要技术。

在药物发现阶段，高扫描速度的MS 和MS/MS ，以及强大的全扫描能力非常适用于候选化合物优化阶段主要代谢物的鉴定 。

在药物发展阶段，强大的功能如实时多重质量亏损（MMDF ）触发IDA 和高质量准确度的MS/MS 能在表征体内代谢物的同时进行深入的结构阐明。

随着高分辨仪器功能越来越强大，手工处理和解释大量的数据成为极大的挑战。

为了展示高分辨数据所带来的益处，将集成的专业软件用于检测代谢物，执行MS/MS 解释和结构阐明以及比较不同样品间代谢物的差异是必不可少的。

AB SCIEX
TripleTOF ® 4600和5600+
系统结合MetabolitePilot™软件提供了一
个直观的、完整的硬件和软件整体解决方案。

在本篇文章中，将主要阐明TripleTOF ®系统关键的技术特点及其在药物发现和发展阶段代谢物鉴定的应用。

TripleTOF ®
系统和MetabolitePilot™软件的主要特点
• 创新的设计，结合成熟的高性能三重四极杆的前端和最先进的精确质量分析器加速飞行时间分析器（Accelerator TOF™
Analyzer ），使TripleTOF ®系统具有前所未有的灵敏度、速度、分辨率以及质量准确度。

• 创新的实时多重质量亏损（MMDF ）触发IDA ，将质量亏损运用在实时数据采集过程中，一次进样，保证在复杂的体内基质样品中即使是低浓度的代谢物也能获得其MS/MS 数据。

• MetabolitePilot™软件是一款功能丰富、简单易用的集成软件，其具有多种峰发现策略、结构阐明、MS/MS 碎片解释和多样本间相关性分析等功能。

• 优异的质量准确度和稳定性，提供了准确的分子组成，用于结构阐明和代谢位点的鉴定。

• 快的扫描速度，达到每秒100张高分辨率MS/MS ，可很好的匹配快速色谱，同时仍能在不损失分辨率的情况下获得全面的MS 和MS/MS 数据。

• 高灵敏度保证能检测到体外低浓度底物孵化后的代谢物以及标准体内PK 样品中的代谢物。

• 成熟的前端技术，优异的检测动态范围，可将全扫描数据用于定量，而高质量准确度的MS 和MS/MS 数据可帮助完成同时定量/
定性分析。

图1. AB SCIEX TripleTOF ®系统离子通路。

成熟的前端技术，配以最先进的加速飞行时间分析器Accelerator TOF™ Analyzer ，提供无与伦比的性能用于定量和定性分析。

先进的技术，在不损失任何性能的前提下，真正实现同时定量/定性分析
AB SCIEX TripleTOF ®系统在一台仪器上结合了三重四极杆和精确质量分析器的强大功能 (图1)。

使其具有三重四极杆的宽线性范围和高灵敏度性能用于定量分析，结合精确质量质谱仪的高扫描速度、高质量准确度（1-2 ppm 或更小）和高分辨率用于定性分析。

从而可在IDA 模式下，匹配UHPLC 快速分离的同时也能获得信息丰富的高分辨率TOF MS 和MS/MS 数据（图2）。

所有数据均在不牺牲速度、灵敏度和质量准确度以及线性的条件下获得。

Time,min
0.0e0
1.0e42345678911111111112I n t e n s t y
Survey Scan (ToF MS)
IDA Criteria
Dependent Scans (ToF MS/MS)
图2. 全面覆盖Ⅰ相代谢物。

丙咪嗪孵化5分钟后，叠加在一起的精确质量提取离子流色谱图XIC's 。

应用通用的TOF MS IDA 方法，2.5分钟完成丙咪嗪Ⅰ相代谢物的全面鉴定，同时每个色谱峰均保证有足够的数据点用于定量。

实时多重质量亏损触发信息关联采集 (MMDF-IDA)
质量亏损过滤是一个功能强大的精确质量技术，用于检测与母药相关分子组成的Ⅰ相和Ⅱ相代谢物。

该技术尤其利于分析复杂的体内样品。

传统的方法是对采集后数据进行质量亏损过滤用于鉴定潜在的代谢物峰。

然后再重新进样获得这些峰的MS/MS 质谱图。

由于该方法要求进样两次，且有两个数据处理阶段，因此非常耗时。

TripleTOF ®系统彻底改变了这个工作流程，通过把质量亏损作为实时IDA 标准，一次进样同时触发MS/MS 。

多重质量亏损范围可在IDA 标准中指定（图3）。

由于TripleTOF ®系统的超快采集速度，可以在每次采集完TOF MS 后执行质量亏损过滤，与设定标准匹配的离子优先被选择触发MS/MS 扫描。

图3. 实时多重质量亏损触发IDA 。

质量亏损范围可在Analyst 软件方法设定界面选择编辑，作为IDA 标准，用于选择实时触发MS/MS 。

表1. 应用MMDF- IDA 鉴定胆汁中双氯酚酸代谢。

一次进样分析成功采集到所有代谢物MS/MS 质谱图1。

Information-Dependent Acquisition (IDA)Methods Peak Intensity Dynamic Background
Subtraction
(DBS)MMDF +DBS Metabolites detected by processing full MS data
313131MS/MS spectra of metabolites acquired 172731Success rate (%)
53
87
100
集成MS/MS 碎片归属功能
在代谢物鉴定数据解释中，归属MS/MS 碎片并阐明代谢的结构无疑是最费力和最耗时的一项任务。

通常情况下，这些工作需要不同的软件来完成，并且常无法将储存、结果报告、结构推测以及支持结构推测的MS/MS 碎片解析等功能整合在一起。

MetabolitePilot™ 软件有强大的MS/MS 碎片解析功能，并直接将该功能整合在结果工作区中。

浏览潜在的代谢物时，科研工作者能编辑结构，并自动进行碎片归属（图4）。

结构和碎片归属结果保存在结果表中，数据浏览时可直接调用，同时软件能自动产生报告。

实时多重质量亏损触发IDA ，保证即便是体内复杂基质样品
和一些低浓度的代谢物也能一次进样获得高分辨的MS 和MS/MS 数
据。

（表1）。

这不仅仅提高通量，而且使得数据分析和浏览更加快速、简便。

被选择的碎片自动高亮显示在结构上。

软件也会自动显示所选碎片可能的中性丢失，并在MS/MS质谱图上展示与其他子离子的关系。

为了便于浏览，对每个碎片的归属进行打分。

质谱图能自动标注碎片结构和分子组成（图4）。

由于在MS/MS模式下TripleTOF®系统的高分辨和高质量准确度，软件可准确计算出碎片离子的分子组成。

集成的功能使得科研工作者能够在友好的界面下，快速评估所预测不同代谢物的结构。

结构和整个的碎片解析自动保存在结果界面中（图5）。

多样品相关性分析
随着MIST指导原则越来越多的强调，多个样本间代谢物的相关性分析和相对量的评估已经成为数据解释的一个重要组成部分。

例如，代谢轮廓分析需要比较不同物种之间代谢物，并尽可能早的发现高比例的代谢物。

体外-体内相关性以及不同时间点代谢物动力学的研究也要求多样本相关性分析。

在传统的软件中，因为一次只能处理一个样品/对照，需要把数据输出后再进行进一步的相关性分析。

MetabolitePilot™软件能非常容易的执行多样本之间代谢物相关性分析，在一个界面中，自动产生多个样品代谢物的趋势图，叠加的色谱图，MS和MS/MS质谱图。

图6展示了对丙咪嗪微粒体孵育样品不同时间点的相关性分析。

在批处理模式下自动处理所有时间点数据，产生结果列表，然后选择所有样品的结果进行相关性分析。

软件自动生成列表，并显示出所有样品中每个代谢物的丰度值，图上显示所有样品中丙咪嗪二氧化代谢物的叠加色谱图、MS和MS/MS质谱图。

软件能够对MS、UV以及其他类型的模拟信号进行分析处理。

软件还能基于UV的信号来校正不同代谢物的MS响应，并能将相对校正因子逐
一应用到每个代谢物上。

图4. 整合的MS/MS解释功能。

在结果界面中，可直接对预测的代谢物进行
结构编辑和自动的碎片解析。

选择离子的碎片自动分配并在结构上高亮显
示出来（黄色高亮显示）。

图5. 结果界面。

作为结果表中的一部分，当选择到某代谢物时，软件会自
动显示其结构。

在软件中选择一个或多个代谢物，产生其峰面积的轮廓图，用户还能够在折线图和条形图之间轻松切换（图7），在比较不同种属之间的代谢物时，这是非常有用的功能。

同时软件也能产生代谢物的峰面积自动汇总表，汇总表中显示所有样品中每个代谢物存在与否。

此外，软件还能自动产生相关性分析报告，其中所有的图表能非常容易的从工作区中复制粘贴，以用于准备演示文稿。

结论
• TripleTOF ® 系统和MetabolitePilot™软件显著改善了从复杂样品的分析到结构阐明等代谢物鉴定的瓶颈问题。

• 实时多重质量亏损触发IDA 是一个功能强大的数据采集，即便是复杂基质样品以及低浓度代谢物，一次进样就可完成MS/MS 数据的采集。

• 集成MS/MS 碎片解析功能，提高了比较耗时的代谢物数据分析的效率，在一个界面中即可完成推测代谢物结构的碎片解析。

• 在一个结果工作区中自动进行UV ，MS 和MS/MS 数据的相关性分析，并能够快速、简便的进行数据浏览。

• 多样本之间相关性分析，非常容易地进行多样本之间代谢物的比较，超越了传统的单个样品/对照处理，不需要在另外的软件中手动处理。

参考文献
1. Jie Xing, Kerong Zhang, Minghshe Zhu, et al, WOG PM2:30, The 59th ASMS Conference on Mass
Spectrometryand Allied Topics, June 5 – 9, 2011, Denver, CO.
2. Rapid Metabolite Identification using
MetabolitePilot™Software, AB SCIEX Technical Note,
Publication 2490211-02.
图6. 相关性分析界面。

MetabolitePilot™软件用于多样本之间相关性分析以及不同时间点代谢物的比较。

除了自动绘制选择的代谢物轮廓图外，色谱图和MS/MS
数据也会叠加显示。

图7. 灵活的数据图表。

用户能对所选代谢物在折线图和柱状图之间快速切换，用于不同时间点代谢物研究和种属之间代谢物的比较。

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3. “Simultaneous Pharmacokinetic Profiling and
AutomatedMetabolite Identification using the AB SCIEX
TripleTOF ®
5600 System and MetabolitePilot™ Software ”,
AB SCIEX Technical Note, Publication 1270210-01.4. “Solving Bottlenecks in Metabolite ID Data AnalysisWithMetabolitePilot™ Software ”, AB SCIEX Technical Note,Publication 3610211-01.
5. “Breakthrough Productivity for ADME Studies Using
the ABSCIEX TripleTOF ®
5600 System ”, AB SCIEX
TechnicalNote, Publication 0480110-01.
6. “Evaluation of Chemically Intelligent Acquisition andProcessing Tools as a Platform for Discovery
MetaboliteIdentification,” R. J. Mortishire-Smith et al, TP 222,The 59thASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics,June 5 – 9, 2011, Denver, CO.7. To download a trial version of MetabolitePilot™ software,please visit/Products/
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