منهج تقني للتحليل الهيكلي لمركب غير معروف في سائل هووشيانغ تشنغتشي الفموي بناء على مطيافية الكتلة الخطية لمصائد الأيونات
April 3rd, 2026
هنا، نعرض بروتوكولا قياسيا يجمع بين أشجار مطيافية الكتلة متعددة المراحل وعملية تجزئة تعتمد على سائل هوشيانغ تشنغتشي الفموي.
تم تطوير طريقة تجزئة متعددة المراحل لتحديد وتوصيف المكونات المعقدة في سائل تشنغتشي الفموي هووشيانغ. لا يمكن لمطياف الكتلة التاثنية التقليدية تحليل هياكل مركبة مجهولة. يوفر مطيافية الكتلة متعددة المراحل تجزئة أعمق لتوضيح هيكلي شامل.
لتحضير الكروماتوغرافيا السائلة فائقة الأداء، ابدأ بالنقر المزدوج على برنامج Xcalibur لفتحه. انقر على جاهز للتحميل، ثم اضغط على التحكم المباشر. في نافذة المنبثقة، انقر على عمود وحدة المضخة واضبط النسبة B إلى 50، ونسبة C إلى الصفر، والنسبة D إلى الصفر.
اضغط على زر المحرك لتحويله إلى حالة التشغيل. انقر على المزيد من الخيارات، واضبط التدفق إلى خمسة ملليلتر في الدقيقة والوقت إلى 180 ثانية في نافذة النوافذ المنبثقة. انقر على التطهير، ثم اضغط على التنفيذ رغم التحذير في نافذة المنبثقة.
ارجع إلى نافذة البرنامج الرئيسية واضغط على عرض إعداد التسلسل. انقر على فتح لاستيراد القالب المحرر. انقر بزر الفأرة الأيمن على اسم الطريقة ثم اضغط فتح الملف لفتح ملف الطريقة.
في النافذة الرئيسية للبرنامج، اضبط الكتلة الأولى إلى نسبة الكتلة إلى الشحنة 100 وآخر كتلة إلى نسبة الشحنة 1200. انقر على الحفظ لحفظ الطريقة. انقر على تشغيل التسلسل، اختر وضع الانتظار في نظام تعيين التسلسل التالي، ثم اضغط على موافق في نافذة المنبثقة.
انتظر حتى يكتمل حقن العينة. انقر على عرض خريطة الطريق، ثم انقر على أيقونة متصفح كوال لفتح نافذة متصفح كوال. انقر على فتح، اختر ملف البيانات بصيغة RAW وانقر مرتين لفتحه.
انقر بزر الفأرة الأيمن على نافذة الكروماتوجرام ثم اضغط على النطاقات. في قسم فلتر الفحص، اختر ESI كامل MS. وفي قسم نوع الحبكة، اختر TIC، ثم اضغط على موافق. راقب الكروماتوجرام الأيوني الكلي المعروض.
اضغط على زر الضغط في نافذة Mass Spectrum. في نافذة الكروماتوغرام، انقر وانزلق لاختيار منطقة زمنية ذات أقوى وفرة نسبية. راقب أيونات الطيف الكتلي المقابلة وسجل قيم نسبة الكتلة إلى الشحنة.
افتح نافذة إعداد الآلات. حدد عمود الكتلة الأب في N يساوي صفين وأدخل قيمة نسبة الكتلة إلى الشحنة المسجلة سابقا. انقر على الحفظ لحفظ الطريقة.
ارجع إلى عرض إعداد التسلسل في نافذة البرنامج، وعدل اسم الملف واضغط على حفظ الملف لحفظ التسلسل. اضغط على تشغيل التسلسل، ثم اضغط على موافق في نافذة المنبثقة. انتظر حتى يكتمل حقن العينة.
اذهب إلى نافذة متصفح Qual، اضغط على فتح، اختر ملف البيانات الخام وانقر مرتين لفتحه. انقر بزر الفأرة الأيمن على نافذة الكروماتوجرام ثم اضغط على النطاقات. في قسم فلتر المسح، اختر ESI الكامل MS.In قسم نوع الرسم البياني، اختر TIC واضغط على موافق لعرض الكروماتوغرام.
في نافذة الطيف الكتلي، اضغط على زر الضغط على الرقم البدبوس. اختر منطقة زمنية ذات أقوى وفرة نسبية وراقب أيونات الطيف الكتلي. سجل قيم نسبة الكتلة إلى الشحنة للمستوى التالي من مطيافية الكتلة.
في نافذة إعداد الأجهزة، حدد عمود الكتلة الأب في N يساوي ثلاثة صفوف وأدخل قيمة نسبة الكتلة إلى الشحنة المسجلة سابقا. انقر على الحفظ لحفظ الطريقة. كما تم توضيحه سابقا، كرر عملية عرض البيانات لإكمال حقن العينة والتحليل.
بعد فتح ملف البيانات الخام، اضغط على زر الضغط في نافذة الطيف الكتلي وراقب تغير ذروات الأيونات الجزئية. في نافذة إعداد الآلة، اذهب إلى عمود نوع الفعل واضغط على CID. ثم اختر PQD أو ETD لتغيير وضع التصادم.
في عمود طاقة التصادم الممهيأة، اضغط على 35 وغيره إلى 50 لضبط طاقة التصادم. ارسم الأيونات الأب وأيونات التجزئة في برامج الرسم، بما في ذلك بنية الأيونات الأب، واسم المركب، وقيمة نسبة الكتلة إلى الشحنة. كمثال، حدد الشظية بنسبة الكتلة إلى الشحنة 461.15، وافحص الأيون السلف بنسبة الكتلة إلى الشحنة 623.21 في طيف مطيافية الكتلة المتتالية.
احسب فرق الكتلة. حلل التجزئة الإضافية للأيون الوسيط بنسبة الكتلة إلى الشحنة 461.15. لتوليد أيون ناتج بنسبة كتلة إلى شحنة 315.09 في مكعب الكتلة القطقطوية، احسب فرق الكتلة بناء على موضع الربط وتحليلات الربط لجميع الشظايا.
استنتج البنية النهائية للمركب المجهول بنسبة الكتلة إلى الشحنة 623.21. المركب المجهول بنسبة كتلة إلى شحنة 623.21 فقد وحدة سداسية واحدة وأنتج أيونا جزئيا بنسبة كتلة إلى شحنة 461.15. أدى تجزئة مطيافية الكتلة الثالثية للوسيط إلى إنتاج نيوبياكانجيليكول بنسبة كتلة إلى شحنة 315.09 بعد فقدان وحدة رامنوز واحدة.
أنتج مطيافية الكتلة الرباعية لنيوبياكانجيليكول أيونا جزئيا بنسبة كتلة إلى شحنة 135.09. تم استنتاج بنية المركب المجهول من نمط التجزئة متعدد المراحل. تم استنتاج المركبات غير المعروفة ذات نسب الكتلة إلى الشحنة 545.41 و365.12 باستخدام نفس طريقة التجزئة.
يتيح هذا البروتوكول التحليل الدقيق وتوصيف البنيوي للمركبات غير المعروفة في الأعشاب الطبية والأدوية الصينية المسجلة ببراءات اختراع. فهم واضح للبنية الأساسية للمكونات الرئيسية ضروري للتجزئة والتحليل الدقيق باستخدام هذا البروتوكول. تمكن هذه العملية من تطوير قاعدة بيانات تجزئة متعددة المراحل لتحليل الطيف الكتلي لتحسين تحديد المركبات والتحليل المقارن.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Overview
This article presents a comprehensive technique for the structural exploration of unknown compounds in Chinese herbal compounds (CHCs), with a focus on Huoxiang Zhengqi oral liquid. The method leverages advanced mass spectrometry, particularly linear ion trap technology, to achieve deeper fragmentation and more detailed molecular characterization than traditional approaches. The developed workflow is applicable to the analysis of bioactive small molecules in traditional Chinese medicine.
Key Study Components
Area of Science
- Analytical Chemistry
- Phytochemistry
- Traditional Chinese Medicine Research
Background
- CHCs are complex mixtures with significant medicinal value.
- Identifying the molecular constituents of CHCs is challenging due to their complexity.
- Traditional mass spectrometry methods often provide limited fragmentation data.
- Advanced mass spectrometry techniques can yield more detailed structural information.
Purpose of Study
- To develop a robust technique for structural elucidation of unknown compounds in CHCs.
- To apply this method to Huoxiang Zhengqi oral liquid.
- To demonstrate the advantages of multi-level mass spectrometry fragmentation.
Methods Used
- Sample pretreatment of CHCs.
- Ultra-performance liquid chromatography (UPLC) preparation.
- Mass spectrometry preparation using a linear ion trap instrument.
- Full-spectrum, secondary, and multi-level mass spectrometry testing.
- Result analysis for structural derivation.
Main Results
- The technique enables thorough breakdown of compounds for deeper fragment information.
- Representative results illustrate the process of structural derivation.
- Factors such as isomerism, polyhydroxy compounds, and instrument resolution influence outcomes.
- The method is versatile for characterizing bioactive small molecules in traditional Chinese medicine.
Conclusions
- The established method provides detailed molecular structure information for unknown compounds in CHCs.
- It is broadly applicable for structural characterization and linking compounds to pharmacological mechanisms.
- The approach advances the molecular-level understanding of traditional Chinese medicines.
Frequently Asked Questions
Executive Industry Relevance
Comprehensive structural elucidation of unknown small molecules in complex herbal mixtures is critical for advancing discovery-stage confidence in traditional medicine-derived therapeutics. The use of linear ion trap mass spectrometry enables deeper fragmentation and more detailed molecular characterization, directly supporting target validation and mechanistic de-risking in early R&D. This approach enhances the ability to link bioactive constituents to pharmacological mechanisms, informing portfolio decisions and translational research continuity.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables detailed interrogation of unknown compound structures in complex mixtures.
- Supports functional target validation by clarifying molecular identities and fragmentation pathways.
- Improves predictive confidence for advancing bioactive candidates from herbal sources.
Screening & Assay Development
- Facilitates preparation of structurally validated small molecules for downstream screening workflows.
- Enhances assay standardization by providing robust, reproducible fragmentation data.
- Enables reliable compound evaluation through multi-level mass spectrometry outputs.
Translational & Preclinical Research
- Aligns molecular characterization with pharmacological mechanism exploration in traditional medicine research.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation by linking structure to function.
- Reduces mechanistic ambiguity in advancing herbal-derived candidates.
Pipeline & Workflow Integration
This structural analysis technique fits at the interface of early discovery and lead identification, providing foundational molecular data for subsequent screening and translational studies.
- Discovery Biology: Delivers high-resolution fragmentation data to clarify compound identity and support hypothesis testing.
- Screening: Supplies validated molecular structures for assay development and compound triage.
- Analytics: Generates quantitative fragmentation profiles for comparative analysis of unknowns.
- Translational Research: Enables linkage of molecular structure to pharmacological mechanism in preclinical models.
- Enterprise Reuse: Establishes a versatile analytical workflow applicable across diverse herbal compound portfolios.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces ambiguity in compound identification.
- Operational Value: Standardizes structural analysis for reproducibility and scalability across projects.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and reduces late-stage risk by clarifying molecular mechanisms.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of herbal-derived candidates for advancement.
Implementation Considerations
- Requires expertise in advanced mass spectrometry and structural elucidation.
- Demands access to linear ion trap instrumentation and analytical infrastructure.
- Necessitates cross-team standardization for data interpretation and workflow integration.
- Must account for challenges posed by isomers, polyhydroxy compounds, and instrument resolution.
- Adaptation may be needed for different herbal matrices or compound classes.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:00
Introduction
0:29
Sample Pretreatment and Ultra-Performance Liquid Chromatography Preparation
1:12
Mass Spectrometry (MS) Preparation and Full Scan MS Test
2:40
MS/MS (Tandem Mass Spectrometry)
3:54
Multistage Mass Spectrometry Test and Parameter Optimization
4:47
Annotation of Parent and Fragment Ions and Structural Elucidation
5:57
Results
7:04
Conclusion
