MassWorks結合單位分辨質譜識別喹諾酮類藥物分子式

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Mass Works 技 術 專 題

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摘要：

      利用Massworks 軟件對LC/MS 采集的目標藥物質譜圖經過適當的校正后，實現了在單位分辨率質譜（LC/MS）上測定3 種藥物分子的精確質量數，質量誤差小于10mDa；在精確質量數基礎上，Massworks 進一步利用其獨特的同位素峰形校正檢索技術（CLIPs），實現了對目標藥物分子式的準確識別，從而建立了一項在單位分辨率質譜（LC/MS）上準確測定藥物或天然產物分子式的新方法，提升了單位分辨液質聯用儀的定性能力。

      對于表征藥物及天然產物而言，第一步和最重要的步驟就是確定分子質量（MW），以推測目標物的分子式。單位質量分辨質譜適合已知化合物的分子式識別，而對于新的未知物，則需要借助高分辨質譜測定精確質量數，然后推測其分子式。但高分辨質譜儀價格昂貴，操作復雜，使精確質量數的測量和應用受到限制。

      美國Cerno Bioscience公司利用同位素規律開發出一種軟件（MassWorks），該軟件通過建立校正函數方程，并將同位素效應、儀器噪音過濾、峰形補償納入函數方程中，經過計算校正Profile模式質譜圖，可以在單位分辨率質譜上測定精確質量數，并利用其獨有的同位素峰形校正檢索技術（CLIPS），準確識別藥物或天然產物的分子式。本文以3種藥物為例，建立了一項在單位分辨率質譜（LC/MS）上測定精確質量數，并準確識別目標藥物分子式的新方法。

儀器和實驗：

Acquity UPLC-Quattro Premier XE液質聯用儀。MassWorks軟件

環丙沙星（m/z 332）和沙拉沙星（m/z 386）作為校正標準，用MassWorks對質量軸和質譜峰形進行校正，獲得校正函數；利用MassWorks將校正函數運用到其他3種藥物的一級全掃描Profile質譜圖進行校正計算，獲得目標物的精確質量數，再經過MassWorks同位素峰形校正檢索技術（CLIPS）實現目標物分子式的準確識別。

結果：

樣品為諾氟沙星、恩諾沙星、和氧氟沙星，MassWorks校正后，分別獲得了3種藥物的精確分子量，誤差分別為2.5 mDa、1.7 mDa、7.7 mDa，在以10 mDa窗口去搜索未知物時，獲得的候選分子式分別為：123、155和248個。

利用MassWorks同位素峰形校正檢索技術（CLIPS），比較候選分子式的理論質譜圖和儀器測得的目標物的校正質譜圖的相似度，達到對目標物分子式的準確識別。如：氧氟沙星檢索中，排在候選分子第一位的就是氧氟沙星，因為兩者的相似度最高為97.7％。同樣，MassWorks也正確地識別出了諾氟沙星、恩諾沙星。