Approche technique pour l’analyse structurelle d’un composé inconnu dans le liquide oral Huoxiang Zhengqi basée sur la spectrométrie de masse linéaire par piège à ions
April 3rd, 2026
Ici, nous montrons un protocole standard qui combine des arbres de spectrométrie de masse à plusieurs étapes avec un processus de fragmentation basé sur le liquide oral Huoxiang Zhengqi.
Une méthode de fragmentation par spectrométrie de masse à plusieurs étapes a été développée pour identifier et caractériser les constituants complexes dans le liquide oral Huoxiang Zhengqi. La spectrométrie de masse en tandem traditionnelle ne peut pas résoudre les structures composées inconnues. La spectrométrie de masse à plusieurs étapes permet une fragmentation plus profonde pour une élucidation structurelle complète.
Pour la préparation à la chromatographie liquide ultra-performante, commencez par double-cliquer sur le logiciel Xcalibur pour l’ouvrir. Cliquez sur Prêt à télécharger, puis sur Contrôle direct. Dans la fenêtre contextuelle, cliquez sur la colonne Module de pompe et définissez le pourcentage B à 50, le pourcentage C à zéro et le pourcentage D à zéro.
Cliquez sur le bouton Moteur pour passer en état marché. Cliquez sur plus d’options, réglez le débit à cinq millilitres par minute et le temps à 180 secondes dans la fenêtre contextuelle. Cliquez sur Purger, puis sur Exécuter malgré l’avertissement dans la fenêtre contextuelle.
Retournez à la fenêtre principale du logiciel et cliquez sur Vue de configuration de séquence. Cliquez sur Ouvrir pour importer le modèle modifié. Faites un clic droit sur le nom de la méthode et cliquez sur Ouvrir le fichier pour ouvrir le fichier de méthode.
Dans la fenêtre principale du logiciel, réglez le premier rapport masse/charge de 100 et le dernier rapport masse/charge de 1200. Cliquez sur Enregistrer pour enregistrer la méthode. Cliquez sur Exécuter la séquence, sélectionnez Attendez dans le système d’après séquence définie, puis cliquez sur Ok dans la fenêtre contextuelle.
Attendez que l’injection de l’échantillon soit terminée. Cliquez sur Vue feuille de route, puis cliquez sur l’icône Navigateur de qualification pour ouvrir la fenêtre du Navigateur de qualification. Cliquez sur Ouvrir, sélectionnez le fichier de données au format RAW et double-cliquez pour l’ouvrir.
Faites un clic droit sur la fenêtre chromatogramme et cliquez sur Plages. Dans la section filtre de balayage, sélectionnez ESI full MS. Et dans la section type de plot, choisissez TIC, puis cliquez sur Ok. Observez le chromatogramme ionique total affiché.
Cliquez sur le bouton de goupille dans la fenêtre du spectre de masse. Dans la fenêtre du chromatogramme, cliquez et glissez pour sélectionner une région temporelle avec la plus forte abondance relative. Observez les ions du spectre de masse correspondants et enregistrez les valeurs du rapport masse/charge.
Ouvre la fenêtre de configuration des instruments. Localiser la colonne de masse parent de N égale à deux lignes et entrer la valeur du rapport masse/charge précédemment enregistrée. Cliquez sur Enregistrer pour enregistrer la méthode.
Retournez à la vue de configuration de la séquence dans la fenêtre logicielle, modifiez le nom du fichier et cliquez sur Enregistrer pour enregistrer la séquence. Cliquez sur Exécuter la séquence, puis cliquez sur Oker dans la fenêtre contextuelle. Attendez que l’injection de l’échantillon soit terminée.
Allez dans la fenêtre du Navigateur de Qua, cliquez sur Ouvrir, sélectionnez le fichier de données RAW et double-cliquez pour l’ouvrir. Faites un clic droit sur la fenêtre chromatogramme et cliquez sur Plages. Dans la section filtre de balayage, sélectionnez ESI complet MS.In la section type de trace, choisissez TIC et cliquez sur Okay pour afficher le chromatogramme.
Dans la fenêtre du spectre de masse, cliquez sur le bouton de la goupille. Sélectionnez une région temporelle avec la plus forte abondance relative et observez les ions du spectre de masse. Notez les valeurs du rapport masse/charge pour le niveau suivant de spectrométrie de masse.
Dans la fenêtre de configuration de l’instrument, localisez la colonne de masse parent de N égal à trois rangées et entrez la valeur du rapport masse/charge précédemment enregistrée. Cliquez sur Enregistrer pour enregistrer la méthode. Comme démontré précédemment, répétez la procédure de visualisation des données pour compléter l’injection et l’analyse de l’échantillon.
Après avoir ouvert le fichier de données brut, cliquez sur le bouton poussoir dans la fenêtre du spectre de masse et observez les pics d’ions fragments changeants. Dans la fenêtre de configuration de l’instrument, allez dans la colonne Type d’acte et cliquez sur CID. Ensuite, sélectionnez PQD ou ETD pour changer le mode collision.
Dans la colonne Énergie de collision normalisée, cliquez sur 35 et changez à 50 pour ajuster l’énergie de collision. Dessinez les ions parents et les ions de fragmentation dans le logiciel de dessin, y compris la structure ionique parent, le nom du composé et la valeur du rapport masse/charge. À titre d’exemple, identifiez le fragment au rapport masse/charge 461,15, et examinez l’ion précurseur avec le rapport masse/charge de 623,21 dans le spectre de la spectrométrie de masse tandem.
Calculez la différence de masse. Analysez la fragmentation supplémentaire de l’ion intermédiaire avec un rapport masse/charge de 461,15. Pour générer un ion produit avec un rapport masse/charge de 315,09 dans le cube MS, calculez la différence de masse à partir des analyses de position de liaison et de liaison de tous les fragments.
Déduisez la structure finale du composé inconnu avec un rapport masse/charge de 623,21. Le composé inconnu avec un rapport masse/charge de 623,21 a perdu une unité hexose et a produit un ion fragment avec un rapport masse/charge de 461,15. La fragmentation par spectrométrie de masse tertiaire de l’intermédiaire a produit un néobyakangelicol avec un rapport masse/charge de 315,09 après la perte d’une unité de rhamnose.
La quadruple spectrométrie de masse de neobyakangelicol a produit un ion fragment avec un rapport masse/charge de 135,09. La structure du composé inconnu a été déduite du motif de fragmentation à plusieurs étapes. Les composés inconnus avec des rapports masse/charge de 545,41 et 365,12 ont été déduits en utilisant la même méthode de fragmentation.
Ce protocole permet une analyse détaillée et une caractérisation structurelle de composés plus inconnus dans les plantes médicinales et les médicaments brevetés chinois. Une compréhension claire de la structure centrale des principaux composants est essentielle pour une fragmentation et une analyse précises utilisant ce protocole. Cette procédure permet le développement d’une base de données de fragmentation par spectrométrie de masse à plusieurs étapes pour améliorer l’identification des composés et l’analyse comparative.
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
