$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Geleneksel Çin tıbbı (TCM) formülleri, bileşen konsantrasyonlarında önemli farklılıklar gösteren, özellikle de analitik teknolojiler için ciddi zorluklar oluşturan çok sayıda düşük bolluktaki aktif bileşenin varlığına sahip karmaşık kimyasal sistemlere sahiptir. Klasik ve ünlü bir geleneksel Çin tıbbı formülü olan Huaihua Tozu, dört şifalı bitkiden oluşur: Sophora japonica, Platycladus orientalis yaprakları, Schizonepeta tenuifolia sivri uçları ve Citrus aurantium kabuğu. Bu formül, flavonoidler, alkaloidler ve uçucu yağlar dahil olmak üzere, konsantrasyonlarında önemli farklılıklar bulunan çok çeşitli biyoaktif maddeler içerir. TCM formüllerinin maddi temelini incelemek için karmaşık sistemlerin1 temsili bir modeli olarak hizmet eder. Kimyasal bileşiminin doğru, kapsamlı ve güvenilir karakterizasyonu, farmakodinamik malzeme temelinin aydınlatılması ve kalite kontrol standartlarının iyileştirilmesi için kritik bir ön koşuldur.
Ultra Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi-Dört Kutuplu-Elektrostatik Alan Orbitrap Yüksek Çözünürlüklü Kütle Spektrometresi (UPLC-QE-Orbitrap MS), olağanüstü çözünürlüğü, hassasiyeti ve kütle doğruluğu sayesinde karmaşık TCM sistemlerindeki kimyasal bileşenleri analiz etmek için temel bir platform olarak ortaya çıkmıştır. Veri toplama stratejileri açısından, Veriye Bağlı Edinim (DDA) ve Veriden Bağımsız Edinim (DIA) iki ana moddur 2,3,4 (Şekil 1). DDA modu, önceden belirlenmiş kurallara (örneğin, öncü iyon yoğunluğu eşikleri, dinamik dışlama) dayalı olarak yüksek bolluktaki iyonların parçalanmasını seçici olarak tetikleyerek yapısal aydınlatmayı kolaylaştıran hedeflenen yüksek kaliteli MS/MS spektrumlarını sağlar. Bununla birlikte, düşük bolluktaki iyonları örtmede 5,6,7,8 sınırlamaları vardır. Buna karşılık, DIA modu, sürekli veya değişken pencereler kullanarak belirli bir kütle-yük oranı aralığında tüm öncü iyonların ayrımcı olmayan parçalanmasını gerçekleştirir. Teorik olarak, tespit edilebilir tüm iyonları yakalar, tespitin genişliğini ve tekrarlanabilirliğini önemli ölçüde artırır, özellikle hedeflenmemiş küresel analiz için uygundur, ancak ortaya çıkan karışık MS/MS spektrumlarınınyorumlanması daha karmaşıktır 5,9.
Şu anda, DDA ve DIA teknikleri TCM analizinde ayrı ayrı uygulanmış olsa da, aynı karmaşık TCM formül sistemi (örneğin, Huaihua Tozu) içinde tanımlama genişliği (özellikle düşük bolluklu bileşenler için), MS/MS spektrum kalitesi ve tespit hassasiyeti gibi temel performans göstergeleri üzerine sistematik, ampirik karşılaştırmalı çalışmalar yetersiz kalmaktadır. Karmaşık TCM matrislerinde bu iki modun uygulanabilir senaryolarını, avantajlarını ve sınırlamalarını açıklığa kavuşturmak, araştırmacıların belirli deneysel hedeflere dayalı olarak strateji seçimini optimize etmeleri için çok önemlidir10.
Okuyuculara bu protokolün uygulanabilirliği konusunda rehberlik etmek için temel parametreler ve sınırlamalar burada özetlenmiştir. Yöntem, flavonoidler ve alkaloidler içeren bir sistem için optimize edilmiş parametrelerle karmaşık bitkisel matrislerin profilini çıkarmak için oldukça etkilidir. Kritik DIA değişken penceresi, ampirik testlerden sonra 30 m/z olarak ayarlandı; Bu parametre, farklı fizikokimyasal özelliklere sahip numuneler için ayarlanmalıdır. Yöntem, düşük bolluktaki iyonları (tepe alanı ~105) güvenilir bir şekilde tespit eder, ancak veri kalitesini sağlamak için ayrı pozitif ve negatif iyonizasyon modlarında alım gerektirir. Birincil sınırlama, DIA'nın güvenli tanımlamalar için spektral kitaplıklara ve gelişmiş ters evrişim yazılımına bağımlılığıdır ve bu da hesaplamalı kaynak gereksinimlerini etkiler.
Buna göre, bu çalışma, klasik formül Huaihua Tozu'nu vaka çalışması olarak kullanarak, UPLC-QE-Orbitrap MS platformunda DDA ve DIA tarama modlarının kapsamlı performansının derinlemesine ve sistematik bir karşılaştırmasını yapmayı amaçlamaktadır. Huaihua Tozu analizi için özel olarak tasarlanmış optimize edilmiş DDA ve DIA tarama yöntemleri geliştirilecektir. Veri işleme, iki modu aşağıdaki boyutlarda değerlendirmek ve karşılaştırmak için Compound Discoverer yazılımı kullanılarak gerçekleştirilecektir: (1) tanımlanan bileşiklerin toplam sayısı; (2) edinilen MS/MS spektrumlarının kalitesi; (3) pik alanların tekrarlanabilirliği ve temsili bileşiklerin alıkonma süreleri; ve 4) düşük bolluktaki aktif bileşenler için algılama hassasiyeti. Bu araştırmanın, karmaşık TCM sistemleri çalışmalarında yüksek çözünürlüklü kütle spektrometrisi tarama modlarının seçilmesi için sağlam deneysel kanıtlar ve veri desteği sağlaması, DDA ve DIA'nın "genişlik ve derinlik arasında bir denge" elde etmek ve TCM modernizasyonunu ilerletmek için tamamlayıcı avantajlarının potansiyelini keşfetmesi bekleniyor.
Deney sırasında, DIA edinme modunda segmentlere ayrılmış değişken penceresinin parametre ayarıyla ilgili olarak, bunu 30 m/z olarak ayarlamanızı öneririz. Aynı zamanda pozitif ve negatif iyonların ayrı ayrı toplanma etkisi daha iyidir.