Enfoque técnico para el análisis estructural de un compuesto desconocido en el líquido oral Huoxiang Zhengqi basado en espectrometría de masas con trampa de iones lineales
3 de abril de 2026
Aquí mostramos un protocolo estándar que combina árboles de espectrometría de masas de varias etapas con un proceso de fragmentación basado en el líquido oral Huoxiang Zhengqi.
Se desarrolló un método de fragmentación por espectrometría de masas en varias etapas para identificar y caracterizar componentes complejos en el líquido oral Huoxiang Zhengqi. La espectrometría de masas tradicional en tándem no puede resolver estructuras compuestas desconocidas. La espectrometría de masas de varias etapas proporciona una fragmentación más profunda para una elucidación estructural completa.
Para la preparación de cromatografía líquida de ultra alto rendimiento, empieza haciendo doble clic en el software Xcalibur para abrirla. Haz clic en Listo para descargar y luego en Control Directo. En la ventana emergente, haz clic en la columna Módulo de Bombeo y pon el porcentaje B en 50, el porcentaje C en cero y el porcentaje D en cero.
Haz clic en el botón Motor para cambiarlo al estado encendido. Haz clic en más opciones, ajusta el flujo a cinco mililitros por minuto y el tiempo a 180 segundos en la ventana emergente. Haz clic en Purgar y luego en Ejecutar a pesar de la advertencia en la ventana emergente.
Vuelve a la ventana principal del software y haz clic en Vista de configuración de secuencias. Haz clic en Abrir para importar la plantilla editada. Haz clic derecho en el nombre del método y haz clic en Abrir archivo para abrir el archivo del método.
En la ventana principal del software, establece la primera masa en 100 masa-carga y la última masa en 1200 masa-carga. Haz clic en Guardar para guardar el método. Haz clic en Ejecutar secuencia, selecciona Esperar en el sistema de secuencia después de establecer la secuencia, y luego haz clic en Aceptar en la ventana emergente.
Espera a que se complete la inyección de la muestra. Haz clic en Vista de hoja de ruta y luego haz clic en el icono de Navegador de Qualificación para abrir la ventana del Navegador de Quali. Haz clic en Abrir, selecciona el archivo de datos con formato RAW y haz doble clic para abrirlo.
Haz clic derecho en la ventana del cromatograma y haz clic en Rangos. En la sección de filtro de escaneo, selecciona ESI MS completo. Y en la sección de tipos de trama, elige TIC y luego haz clic en Vale. Observa el cromatograma total de iones que se muestra.
Haz clic en el botón de pasador en la ventana del espectro de masas. En la ventana del cromatograma, haz clic y desliza para seleccionar una región temporal con la abundancia relativa más fuerte. Observa los iones del espectro de masas correspondientes y registra los valores de la relación masa-carga.
Abre la ventana de configuración del instrumento. Localiza la columna de masa padre de la N igual a dos filas e introduce el valor de la relación masa-carga previamente registrado. Haz clic en Guardar para guardar el método.
Vuelve a la vista de configuración de secuencias en la ventana del software, modifica el nombre del archivo y haz clic en Guardar para guardar la secuencia. Haz clic en Ejecutar secuencia y luego en Aceptar en la ventana emergente. Espera a que se complete la inyección de la muestra.
Ve a la ventana del Navegador de Qua, haz clic en Abrir, selecciona el archivo de datos RAW y haz doble clic para abrirlo. Haz clic derecho en la ventana del cromatograma y haz clic en Rangos. En la sección de filtro de escaneo, selecciona ESI completo MS.In la sección de tipo de gráfico, selecciona TIC y haz clic en Vale para mostrar el cromatograma.
En la ventana del espectro de masas, haz clic en el botón de pasador. Selecciona una región temporal con la mayor abundancia relativa y observa los iones del espectro de masas. Registra los valores de la relación masa-carga para el siguiente nivel de espectrometría de masas.
En la ventana de configuración del instrumento, localiza la columna de masa principal de la fila N igual a tres filas e introduce el valor de la relación masa/carga previamente registrado. Haz clic en Guardar para guardar el método. Como se ha demostrado anteriormente, se repite el procedimiento de visualización de datos para completar la inyección y análisis de la muestra.
Tras abrir el archivo de datos en bruto, haz clic en el botón de pasador en la ventana del espectro de masas y observa los picos cambiantes de iones fragmentados. En la ventana de configuración del instrumento, ve a la columna de Tipo de Acto y haz clic en CID. Luego selecciona PQD o ETD para cambiar el modo de colisión.
En la columna de Energía de Colisión Normalizada, haz clic en 35 y cámbiala a 50 para ajustar la energía de colisión. Dibuja el ion padre y los iones de fragmentación en el software de dibujo, incluyendo la estructura de iones padre, el nombre del compuesto y el valor de la relación masa-carga. Por ejemplo, identifica el fragmento en la relación masa-carga 461,15 y examina el ion precursor con la relación masa-carga 623,21 en el espectro de espectrometría de masas en tándem.
Calcula la diferencia de masa. Analizar la fragmentación adicional del ion intermedio con la relación masa-carga de 461,15. Para generar un ion producto con la relación masa-carga 315,09 en el cubo MS, calcular la diferencia de masa basándose en los análisis de posición de enlace y de enlace de todos los fragmentos.
Deduce la estructura final del compuesto desconocido con una relación masa-carga de 623,21. El compuesto desconocido con una relación masa-carga de 623,21 perdió una unidad hexosa y produjo un fragmento de ion con una relación masa-carga de 461,15. La fragmentación por espectrometría de masas terciaria del intermedio produjo neobyakangelicol con una relación masa-carga de 315,09 tras la pérdida de una unidad de ramos.
La espectrometría de masas cuádruple de neobyakangelicol produjo un fragmento de ion con una relación masa-carga de 135,09. La estructura del compuesto desconocido se dedujo del patrón de fragmentación en varias etapas. Los compuestos desconocidos con relaciones masa-carga de 545,41 y 365,12 se deduzieron utilizando el mismo método de fragmentación.
Este protocolo permite un análisis detallado y la caracterización estructural de compuestos más desconocidos en hierbas medicinales y medicamentos patentados por China. Una comprensión clara de la estructura central de los componentes principales es esencial para una fragmentación y análisis precisos utilizando este protocolo. Este procedimiento permite el desarrollo de una base de datos de fragmentación de espectrometría de masas en varias etapas para mejorar la identificación de compuestos y el análisis comparativo.
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Resumen
Este artículo presenta una técnica integral para la exploración estructural de compuestos desconocidos en compuestos herbales chinos (CHCs), con énfasis en el líquido oral Huoxiang Zhengqi. El método aprovecha la espectrometría de masas avanzada, particularmente la tecnología de trampa iónica lineal, para lograr una fragmentación más profunda y una caracterización molecular más detallada que los enfoques tradicionales. El flujo de trabajo desarrollado es aplicable al análisis de moléculas pequeñas bioactivas en la medicina tradicional china.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Química Analítica
- Fitoquímica
- Investigación en Medicina Tradicional China
Antecedentes
- Los CHCs son mezclas complejas con un valor medicinal significativo.
- La identificación de los constituyentes moleculares de los CHCs es difícil debido a su complejidad.
- Los métodos tradicionales de espectrometría de masas a menudo proporcionan datos de fragmentación limitados.
- Las técnicas avanzadas de espectrometría de masas pueden proporcionar información estructural más detallada.
Objetivo del estudio
- Desarrollar una técnica robusta para la elucidación estructural de compuestos desconocidos en los CHCs.
- Aplicar este método al líquido oral Huoxiang Zhengqi.
- Mostrar las ventajas de la fragmentación de espectrometría de masas de múltiples niveles.
Métodos Utilizados
- Pretatamiento de muestras de HCAs.
- Preparación de cromatografía líquida de ultra alto rendimiento (UPLC).
- Preparación de espectrometría de masas utilizando un instrumento con trampa iónica lineal.
- Pruebas de espectrometría de masas de espectro completo, secundario y de múltiples niveles.
- Análisis de resultados para la derivación estructural.
Resultados principales
- La técnica permite una descomposición exhaustiva de compuestos para obtener información más detallada sobre los fragmentos.
- Los resultados representativos ilustran el proceso de derivación estructural.
- Factores como el isomerismo, los compuestos polihidroxilados y la resolución del instrumento influyen en los resultados.
- El método es versátil para caracterizar moléculas pequeñas bioactivas en la medicina tradicional china.
Conclusiones
- El método establecido proporciona información detallada sobre la estructura molecular de compuestos desconocidos en CHCs.
- Es ampliamente aplicable para la caracterización estructural y la vinculación de compuestos con mecanismos farmacológicos.
- El enfoque mejora la comprensión a nivel molecular de las medicinas tradicionales chinas.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La elucidación estructural exhaustiva de pequeñas moléculas desconocidas en mezclas herbales complejas es fundamental para avanzar en la confianza durante la etapa de descubrimiento de terapias derivadas de la medicina tradicional. El uso de espectrometría de masas con trampa iónica lineal permite una fragmentación más profunda y una caracterización molecular más detallada, apoyando directamente la validación de objetivos y la reducción de riesgos mecanicistas en las primeras etapas de I+D. Este enfoque mejora la capacidad de vincular los constituyentes bioactivos con sus mecanismos farmacológicos, orientando las decisiones del portafolio y la continuidad de la investigación traslacional.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite la investigación detallada de estructuras de compuestos desconocidos en mezclas complejas.
- Apoya la validación funcional de dianas al aclarar las identidades moleculares y las vías de fragmentación.
- Mejora la confianza predictiva para el avance de candidatos bioactivos procedentes de fuentes herbales.
Desarrollo de Pruebas y Tamizaje
- Facilita la preparación de moléculas pequeñas validadas estructuralmente para flujos de trabajo de cribado posteriores.
- Mejora la estandarización de ensayos al proporcionar datos de fragmentación robustos y reproducibles.
- Permite una evaluación confiable de compuestos mediante salidas de espectrometría de masas de múltiples niveles.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Relaciona la caracterización molecular con la exploración del mecanismo farmacológico en la investigación de la medicina tradicional.
- Apoya la continuidad desde el descubrimiento hasta la validación preclínica mediante la vinculación de la estructura con la función.
- Reduce la ambigüedad mecanicista al avanzar en candidatos derivados de hierbas.
Integración de la tubería y flujo de trabajo
Esta técnica de análisis estructural se sitúa en la interfaz entre el descubrimiento temprano y la identificación de compuestos activos, proporcionando datos moleculares fundamentales para estudios posteriores de cribado y traslación.
- Biología del Descubrimiento: Proporciona datos de fragmentación de alta resolución para aclarar la identidad del compuesto y apoyar la comprobación de hipótesis.
- Tamización: Suministra estructuras moleculares validadas para el desarrollo de ensayos y la clasificación de compuestos.
- Analítica: Genera perfiles cuantitativos de fragmentación para el análisis comparativo de compuestos desconocidos.
- Investigación Traducional: Permite vincular la estructura molecular con el mecanismo farmacológico en modelos preclínicos.
- Reutilización Empresarial: Establece un flujo de trabajo analítico versátil aplicable a diversas carteras de compuestos herbales.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la ambigüedad en la identificación de compuestos.
- Valor operativo: Estandariza el análisis estructural para garantizar la reproducibilidad y escalabilidad entre proyectos.
- Valor estratégico: Orienta las decisiones de continuar o descartar y reduce el riesgo en fases avanzadas al aclarar los mecanismos moleculares.
- Impacto en la cartera: Apoya la priorización ajustada al riesgo de candidatos derivados de plantas para su desarrollo.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en espectrometría de masas avanzada y elucidación estructural.
- Exige acceso a instrumentación con trampa de iones lineal e infraestructura analítica.
- Necesita estandarización entre equipos para la interpretación de datos y la integración de flujos de trabajo.
- Debe tener en cuenta los desafíos planteados por isómeros, compuestos polihidroxilados y la resolución del instrumento.
- Puede ser necesaria una adaptación para diferentes matrices herbales o clases de compuestos.
Preguntas frecuentes sobre biofármacos
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
