$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Формулы традиционной китайской медицины (ТКМ) обладают сложными химическими системами со значительными вариациями концентраций компонентов, в частности, присутствием многочисленных активных ингредиентов с низким содержанием питательных веществ, что создает серьезные проблемы для аналитических технологий. Порошок хуайхуа, классическая и известная формула традиционной китайской медицины, состоит из четырех лекарственных трав: софоры японской, листьев Platycladus orientalis, шипов Schizonepeta tenuifolia и кожуры цитрусовых aurantium. Эта формула содержит широкий спектр биологически активных веществ, включая флавоноиды, алкалоиды и летучие масла, со значительными вариациями их концентраций. Он служит репрезентативной моделью сложных систем1 для исследования материальной основы формул ТКМ. Точная, всесторонняя и надежная характеристика его химического состава является важнейшей предпосылкой для выяснения фармакодинамической материальной базы и улучшения стандартов контроля качества.
Сверхвысокоэффективная жидкостная хроматография-квадруполь-электростатическое поле Orbitrap High Resolution Mass-Spectrometry (UPLC-QE-Orbitrap MS) стала основной платформой для анализа химических компонентов в сложных системах ТКМ благодаря своему исключительному разрешению, чувствительности и погрешности по массе. С точки зрения стратегий сбора данных, Data-Dependent Acquisition (DDA) и Data-Independent Acquisition (DIA) являются двумя основными способами 2,3,4 (рис. 1). Режим DDA избирательно инициирует фрагментацию ионов с высоким содержанием на основе заданных правил (например, пороговых значений интенсивности ионов-предшественников, динамического исключения), что приводит к получению целевых высококачественных спектров MS/MS, которые облегчают структурное выяснение. Тем не менее, он имеет ограничения 5,6,7,8 в покрытии ионов с низким содержанием. В отличие от этого, режим DIA выполняет недискриминационную фрагментацию всех ионов-предшественников в заданном диапазоне отношения массы к заряду с использованием непрерывных или переменных окон. Теоретически он захватывает все обнаруживаемые ионы, значительно увеличивая широту и воспроизводимость обнаружения, что особенно подходит для нецелевого глобального анализа, хотя результирующие смешанные спектры MS/MS более сложны для интерпретации 5,9.
В настоящее время, несмотря на то, что методы DDA и DIA применяются по отдельности в анализе ТКМ, систематические эмпирические сравнительные исследования по основным показателям эффективности, таким как широта идентификации (особенно для компонентов с низким содержанием концентрации), качество спектра МС/МС и чувствительность обнаружения, в рамках одной и той же сложной системы формул ТКМ (например, порошок Хуайхуа) остаются недостаточными. Выяснение применимых сценариев, преимуществ и ограничений этих двух режимов в сложных матрицах ТКМ имеет решающее значение для исследователей для оптимизации выбора стратегии на основе конкретных экспериментальных целей10.
Здесь кратко изложены ключевые параметры и ограничения, чтобы помочь читателям разобраться в применимости этого протокола. Метод обладает высокой эффективностью для профилирования сложных растительных матриц с оптимизированными параметрами для системы, содержащей флавоноиды и алкалоиды. Критическое переменное окно DIA было установлено на 30 м/з после эмпирического тестирования; Этот параметр необходимо настраивать для образцов с разными физико-химическими свойствами. Метод надежно обнаруживает ионы с низким содержанием (пиковая площадь ~105), но требует сбора данных в отдельных режимах положительной и отрицательной ионизации для обеспечения качества данных. Основным ограничением является зависимость DIA от спектральных библиотек и передового программного обеспечения для деконволюции для уверенной идентификации, что влияет на требования к вычислительным ресурсам.
Соответственно, данное исследование направлено на проведение углубленного и систематического сравнения комплексной производительности режимов сканирования DDA и DIA на платформе UPLC-QE-Orbitrap MS с использованием классической формулы Huaihua Powder в качестве примера. Будут разработаны оптимизированные методы сканирования DDA и DIA, адаптированные для анализа порошка Huaihua. Обработка данных будет выполняться с помощью программного обеспечения Compound Discoverer для оценки и сравнения двух мод в следующих измерениях: (1) общее количество идентифицированных соединений; (2) качество получаемых спектров МС/МС; (3) воспроизводимость площадей пиков и времен удержания репрезентативных соединений; и 4) чувствительность обнаружения активных компонентов с низким содержанием золота. Ожидается, что это исследование предоставит убедительные экспериментальные доказательства и поддержку данных для выбора режимов сканирования масс-спектрометрии с высоким разрешением в исследованиях сложных систем ТКМ, изучая потенциал взаимодополняющих преимуществ DDA и DIA для достижения «баланса между широтой и глубиной» и продвижения модернизации ТКМ.
В ходе эксперимента по настройке параметра окна сегментированной переменной в режиме сбора данных DIA мы предлагаем установить его на 30 м/з. При этом эффект сбора положительных и отрицательных ионов по отдельности лучше.