Technische benadering voor structurele analyse van een onbekende verbinding in Huoxiang Zhengqi orale vloeistof gebaseerd op lineaire ionenvangmassaspectrometrie
April 3rd, 2026
Hier tonen we een standaardprotocol dat multi-fase massaspectrometriebomen combineert met een fragmentatieproces gebaseerd op Huoxiang Zhengqi orale vloeistof.
Er werd een multi-traps massaspectrometriefragmentatiemethode ontwikkeld om complexe bestanddelen in Huoxiang Zhengqi orale vloeistof te identificeren en te karakteriseren. Traditionele tandemmassaspectrometrie kan onbekende samengestelde structuren niet oplossen. Multi-traps massaspectrometrie biedt diepere fragmentatie voor een uitgebreide structurele opheldering.
Voor ultra-performance vloeistofchromatografie voorbereiding, begin met dubbelklikken op de Xcalibur-software om deze te openen. Klik op Klaar om te downloaden en klik vervolgens op Direct Control. Klik in het pop-upvenster op de kolom Pompmodule en stel percentage B in op 50, percentage C op nul en percentage D op nul.
Klik op de Motorknop om het naar de aan-stand te zetten. Klik op meer opties, stel de doorstroming in op vijf milliliter per minuut en de tijd op 180 seconden in het pop-upvenster. Klik op Purge en vervolgens op Uitvoeren ondanks waarschuwing in het pop-upvenster.
Ga terug naar het hoofdvenster van de software en klik op Sequence Setup View. Klik op Open om het bewerkte sjabloon te importeren. Klik met de rechtermuisknop op de methodnaam en open bestand om het methodebestand te openen.
In het hoofdvenster van de software stelt u de eerste massa in op 100 massa tot lading en de laatste massa op 1200 massa tot lading verhouding. Klik op Opslaan om de methode op te slaan. Klik op Sequence uitvoeren, kies Standby in het aftersequence-setsysteem, en klik dan op Oké in het pop-upvenster.
Wacht tot de monsterinjectie is afgerond. Klik op Roadmap View en vervolgens op het Qual Browser-icoon om het Qual Browser-venster te openen. Klik open, selecteer het databestand in RAW-formaat en dubbelklik om het te openen.
Klik met de rechtermuisknop op het chromatogramvenster en klik op Ranges. Selecteer in het scanfiltergedeelte ESI full MS. En in de sectie plottype kies je TIC en klik dan op Oké. Bekijk het totale ionenchromatogram dat wordt weergegeven.
Klik op de pushpinknop in het massaspectrumvenster. Klik en schuif in het chromatogramvenster om een tijdgebied met de sterkste relatieve abundie te selecteren. Observeer de bijbehorende massaspectrumionen en registreer de massa-ladingsverhouding.
Open het venster voor instrumenteninstellingen. Zoek de hoofdmassakolom van de N gelijk aan twee rijen en voer de eerder geregistreerde massa-ladingsverhouding in. Klik op Opslaan om de methode op te slaan.
Ga terug naar de sequentie-instellingen in het softwarevenster, wijzig de bestandsnaam en klik op Opslaan om de sequentie op te slaan. Klik op Run Sequence, en klik vervolgens op Oké in het pop-upvenster. Wacht tot de monsterinjectie is afgerond.
Ga naar het Qual Browser-venster, klik open, selecteer het RAW-databestand en dubbelklik om het te openen. Klik met de rechtermuisknop op het chromatogramvenster en klik op Ranges. Selecteer in het scanfiltergedeelte ESI full MS.In het plottype-gedeelte, kies TIC en klik op Oké om het chromatogram weer te geven.
Klik in het massaspectrumvenster op de pushpin-knop. Kies een tijdgebied met de sterkste relatieve abundantie en observeer de massaspectrumionen. Noteer de massa-ladingsverhouding waarden voor het volgende niveau van massaspectrometrie.
In het instrumentconfiguratievenster vind je de hoofdmassakolom van de N gelijk aan drie rijen en voer je de eerder geregistreerde massa-ladingsverhouding in. Klik op Opslaan om de methode op te slaan. Zoals eerder aangetoond, herhaal je de gegevensweergaveprocedure om de monsterinjectie en analyse te voltooien.
Na het openen van het ruwe databestand klik je op de pushpin-knop in het massaspectrumvenster en observeer je de veranderende fragmentionpieken. Ga in het instrumentinstellingsvenster naar de kolom Act Type en klik op CID. Selecteer vervolgens PQD of ETD om de botsingsmodus te wijzigen.
Klik in de kolom Normalized Collision Energy op 35 en verander deze naar 50 om de botsingsenergie aan te passen. Teken het moederion en fragmentatie-ionen in tekensoftware, inclusief de moederionstructuur, de naam van de verbinding en de massa-ladingsverhouding. Als voorbeeld, identificeer het fragment bij massa-ladingsverhouding 461,15 en onderzoek het voorloper-ion met massa-ladingsverhouding 623,21 in het tandem-massaspectrometriespectrum.
Bereken het massaverschil. Analyseer de verdere fragmentatie van het intermediaire ion met massa-ladingsverhouding 461,15. Om een production te genereren met een massa-ladingsverhouding van 315,09 in de MS in de kubieke MS, bereken je het massaverschil op basis van de binding positie en koppelingsanalyses van alle fragmenten.
Leid de uiteindelijke structuur van de onbekende verbinding af met een massa-ladingsverhouding van 623,21. De onbekende verbinding met een massa-ladingsverhouding van 623,21 verloor één hexose-eenheid en leverde een fragment-ion op met een massa-ladingsverhouding van 461,15. Tertiaire massaspectrometriefragmentatie van het intermediair leverde neobyakangelicol op met een massa-ladingsverhouding van 315,09 na het verlies van één rhamnose-eenheid.
Viervoudige massaspectrometrie van neobyakangelicol produceerde een fragmention met een massa-ladingsverhouding van 135,09. De structuur van de onbekende verbinding werd afgeleid uit het fragmentatiepatroon in meerdere fasen. De onbekende verbindingen met massa-ladingsverhoudingen van 545,41 en 365,12 werden afgeleid met dezelfde fragmentatiemethode.
Dit protocol maakt gedetailleerde analyse en structurele karakterisering van meer onbekende verbindingen in medicinale kruiden en Chinese patentgeneesmiddelen mogelijk. Een duidelijk begrip van de kernstructuur van de hoofdcomponenten is essentieel voor nauwkeurige fragmentatie en analyse met dit protocol. Deze procedure maakt de ontwikkeling mogelijk van een multi-fase massaspectrometriefragmentatiedatabase voor verbeterde verbindingsidentificatie en vergelijkende analyse.
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
