[發明專利]一種基于二維離子淌度質譜圖的中藥石斛種屬鑒別方法

在審

• 申請號: 202210955764.0
• 申請日: 2022-08-10
• 公開（公告）號: CN115327013A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 曹君;石敏珍
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: G01N30/72
• 分類號: G01N30/72;G01N30/86
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱亞冠

本發明涉及一種基于二維離子淌度質譜圖的中藥石斛種屬鑒別方法，將石斛樣品粉末與C18粉末置于研具中共研磨得到均勻混合粉末，用甲醇洗脫后離心，取上清液通過HPLC?IM?Q?TOF?MS結合代謝組學和化學計量學進行統計分析。本發明在以往常見一維質譜圖的基礎上增加了新的維度，提出并建立了基于保留時間和漂移時間的二維點狀圖，該方法使得在保留時間維度上不能成功分離的化合物有了進一步分離的可能性，特別是對于同分異體的分離有明顯的幫助。此外，本發明提出將淌度質譜數據與代謝組學和化學計量學相結合，用于植物種屬的鑒別。

技術領域

本發明屬于植物中化合物以及植物種屬的鑒別領域，具體涉及一種基于二維離子淌度質譜圖的中藥石斛種屬鑒別方法，是一種基于保留時間和漂移時間的二維點狀譜圖，將高效液相色譜與淌度質譜聯用所得到的二維淌度質譜圖與植物中化合物和植物種屬鑒別巧妙結合起來，在常見一維的基礎上增加了一個新的維度，實現快速有效直觀的鑒別植物中的化合物并用于植物種屬分析。

背景技術

代謝組學是一種能夠全面、系統地定性、定量分析生物系統小分子代謝物的重要分析方法。基于代謝組學的研究通常需要化學計量學工具，該工具可以有效處理指紋圖譜分析獲得的高維復雜數據，便于觀察差異。常見的多元數據分析包括主成分分析(PCA)、聚類分析(CA)和偏最小二乘判別分析(PLSDA)等。PCA和CA是進一步分類方法之前的步驟，是一種降維數據分析方法，可以識別，反映樣本之間的差異；在此基礎上，利用PLSDA對未知樣本進行識別和聚類預測以達到鑒別樣品種屬的目的。因此，將植物代謝組學與多元統計分析技術相結合，不僅可以直觀地分析植物樣品之間的差異，還可以發現潛在的差異代謝物。總之，化學計量學輔助非靶向植物代謝組學已被認為是評估植物真偽，鑒別食物品種和核實食品地域認證的一種可行方法。

近十年來，各種分析方法結合非靶向代謝組學被用于探究代謝化合物與外界因素的關系。例如，核磁共振、近紅外光譜和其他一些基于質譜的平臺已經被使用。與其他聯合技術相比，基于液相色譜四極桿飛行時間質譜的代謝組學分析是代謝組學研究中最重要的方法，具有明顯的優勢，包括更高的分辨率、靈敏度、通量和峰重現性。然而，據我們所知，基于液相色譜離子淌度四極桿飛行時間質譜(HPLC-IM-Q-TOF-MS)的非靶向代謝組學研究鮮有報道。

離子淌度質譜(IM-MS)技術出現于20世紀90年代初，是一種很有前景的基于離子質量、電荷、大小和形狀的檢測技術，可以為更精確的分離提供額外的維度。在IM-MS中，由于離子與漂移氣體的相互作用，在電場的影響下，不同的離子以不同的速度通過漂移管中的緩沖氣體，這導致每種離子對應不同的遷移率和漂移時間。此外，通過IM-MS可以計算離子的碰撞截面，這是一個獨立于共提取基質、化合物濃度和測量方法的尺寸參數，因此可以作為一個額外的驗證參數，已被證明特別有利于同分異構體分子的分離和鑒定。鑒于上述IM-MS的獨特性質，除了Q-TOF-MS可以提供的保留時間、質荷比和響應值外，還可以提供額外的CCS值和目標化合物的漂移時間。基于離子的保留時間和漂移時間，可以在一定程度上形成與質譜成像類似的二維離子點狀質譜圖，這在以往文獻中沒有提及。與傳統的質譜成像需要特殊的質譜離子掃描技術和專業的圖像處理軟件相比，該成像技術更加方便高效。IM-MS技術最初應用于分析原子團簇、生物分子等大型復雜離子。近年來，隨著IM-MS技術的發展，其分析物已擴展到小分子，如廢水中的污染物，藥物濫用，生物聚糖和脂類。然而，目前還沒有報道提出基于HPLC-IM-Q-TOF-MS二維點狀圖在植物化合物和植物種屬鑒別方面的應用。