[發(fā)明專利]一種解析混合物中單體化合物結(jié)構(gòu)的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910033608.7
• 申請(qǐng)日: 2019-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN109632860A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡凱鋒;李興;羅歡;黃滔;徐莉;施孝活
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所
• 主分類號(hào): G01N24/08
• 分類號(hào): G01N24/08;G01N30/88
• 代理公司: 昆明協(xié)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 53108
• 代理人: 馬曉青

1.一種解析混合物中單體化合物結(jié)構(gòu)的方法，基于同一化合物的NMR和LC-MS信號(hào)隨其在不同混合物中的濃度變化而變化的相關(guān)性，利用統(tǒng)計(jì)相關(guān)方法，可從混合物樣品的NMR和LC-MS圖譜中提取出單個(gè)組分的NMR和LC-MS信號(hào)，實(shí)現(xiàn)單個(gè)組分化學(xué)結(jié)構(gòu)的解析。

2.一種解析混合物中單體化合物結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括下述步驟：

(1)樣品制備：稱取適量的代謝物標(biāo)準(zhǔn)品(亮氨酸、谷胺酰胺、牛磺酸、肌酐、甜菜堿和煙酰胺)，加水溶解，分別制備成一定濃度的儲(chǔ)備液，其中亮氨酸100mM/L、谷胺酰胺200mM/L，其余均為500mM/L；用水稀釋儲(chǔ)備液制備各化合物不同濃度的10個(gè)模式混合物樣品，均分成兩等份，冷凍干燥，一份樣品用PBS重水溶液重溶解，用于采集NMR數(shù)據(jù)；另一份用超純水重溶解，再用50％乙腈-水溶液稀釋1000倍，用于采集正、負(fù)離子模式的LC-MS數(shù)據(jù)，同時(shí)制備各化合物的單組分溶液，用于采集單體化合物的NMR和LC-MS參照譜圖；

(2)NMR數(shù)據(jù)采集：10個(gè)模式混合物樣品分別采集1D ¹³C、DEPT90、DEPT135、2D ¹H-¹³CHSQC和TOCSY譜；

(3)LC-MS數(shù)據(jù)采集：采用安捷倫1290超高壓液相色譜儀聯(lián)用配置電噴霧離子源的布魯克micrOTOF QII質(zhì)譜儀進(jìn)行LC-MS數(shù)據(jù)采集，用ZORBAX HILIC色譜柱(2.1×150mm,1.8μm)進(jìn)行色譜分離，以0.1％甲酸的水和0.1％甲酸的乙腈為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫。采集正、負(fù)離子模式質(zhì)譜數(shù)據(jù)，質(zhì)譜霧化氣壓設(shè)為1.0bar，干燥氣4.5L/min，溫度200℃，質(zhì)量范圍50-500m/z。用ESI-L tuning mix校正液對(duì)質(zhì)譜進(jìn)行校正；

(4)NMR數(shù)據(jù)處理：用TopSpin3.5進(jìn)行補(bǔ)零、傅立葉變換、相位和基線校正，再用Matlab代謝組工具箱進(jìn)行峰識(shí)別或劃框，獲得NMR信號(hào)變量列表；

(5)LC-MS數(shù)據(jù)處理：用XCMS進(jìn)行峰識(shí)別、峰匹配和對(duì)齊；用CAMERA包對(duì)XCMS處理數(shù)據(jù)進(jìn)行注釋，去同位素信號(hào)，信號(hào)過(guò)濾，最終獲得LC-MS信號(hào)變量列表；

(6)統(tǒng)計(jì)相關(guān)分析：采用自主開發(fā)的Matlab腳本完成數(shù)據(jù)融合(NMR和LC-MS)及統(tǒng)計(jì)相關(guān)分析；

(7)結(jié)構(gòu)解析：根據(jù)單組分重構(gòu)譜圖所提供的各種結(jié)構(gòu)信息，解析單組分的化學(xué)結(jié)構(gòu)；

(8)方法驗(yàn)證：提取單組分信息，重構(gòu)單組分核磁以及質(zhì)譜譜圖，與參照譜圖比較，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)解析的可靠性。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種解析混合物中單體化合物結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于一系列模式混合物樣品中各組分的濃度獨(dú)立變化且各組分間的濃度相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值小于0.2。

4.如權(quán)利要求1或2所述的一種解析混合物中單體化合物結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于該方法結(jié)合NMR提供的碳原子化學(xué)位移、氫-碳連接關(guān)系、氫-氫相關(guān)等信息和LC-MS提供的精確分子量、保留時(shí)間等信息，利用NMR和LC-MS信號(hào)的統(tǒng)計(jì)相關(guān)性，可從混合物樣品的NMR和LC-MS圖譜中去卷積提取獲得單個(gè)組分的信號(hào)，進(jìn)行單組分的化學(xué)結(jié)構(gòu)解析。

5.如權(quán)利要求1或2所述的一種解析混合物中單體化合物結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于該方法不同于傳統(tǒng)天然產(chǎn)物物理分離純化的策略，而是通過(guò)統(tǒng)計(jì)相關(guān)分析策略直接從混合物樣品的NMR和LC-MS數(shù)據(jù)中虛擬分離獲得單個(gè)組分的NMR和LC-MS圖譜。

6.如權(quán)利要求1或2所述的一種解析混合物中單體化合物結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于該方法從一系列混合物樣品NMR和LC-MS數(shù)據(jù)中去卷積獲得單個(gè)組分的NMR和MS圖譜，與該組分的實(shí)際NMR和MS圖譜進(jìn)行比對(duì)，兩者高度一致，說(shuō)明該方法獲得結(jié)果是可靠的。

7.如權(quán)利要求1或2所述的一種解析混合物中單體化合物結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于該方法使用Matlab和R語(yǔ)言腳本，靈活地批量處理數(shù)據(jù)和可視化單個(gè)組分的去卷積NMR和MS圖譜，高效直觀。