組織內(nèi)脂質(zhì)的質(zhì)譜成像（MSI）在生物分子發(fā)現(xiàn)和組織病理學(xué)應(yīng)用方面具有重要潛力。然而，傳統(tǒng)的MSI技術(shù)受到了磷脂區(qū)域異構(gòu)體的普遍存在的挑戰(zhàn)，這些異構(gòu)體僅在碳-碳雙鍵的位置和/或脂肪酰基與甘油主鏈的相對位置（即sn位置）上有所不同。成像實驗中無法解析異構(gòu)體脂質(zhì)掩蓋了潛在的復(fù)雜性，導(dǎo)致代謝信息的嚴重丟失。在此，臭氧誘導(dǎo)解離（OzID）在能夠進行基質(zhì)輔助激光解吸/電離（MALDI）的遷移率啟用四極飛行時間（Q-TOF）質(zhì)譜儀上實現(xiàn)。利用Q-TOF中的離子遷移區(qū)，獲得了高數(shù)量密度的臭氧，導(dǎo)致∼與早期MALDI OzID實施相比，OzID產(chǎn)物離子豐度提高了1000倍。將這種提升轉(zhuǎn)化為成像導(dǎo)致采集率提高了50倍，有助于磷脂異構(gòu)體分辨率的大面積繪圖。繪制大鼠腦切片的異構(gòu)體分布圖揭示了脂質(zhì)異構(gòu)體群體的不同分布，其雙鍵和sn位置不同的異構(gòu)體的區(qū)域特異性關(guān)聯(lián)。此外，由臭氧和碰撞誘導(dǎo)的連續(xù)離解產(chǎn)生的產(chǎn)物離子在非經(jīng)典sn-1位置酯化的不飽和脂肪酰基鏈中實現(xiàn)了雙鍵分配。

 

臭氧的產(chǎn)生和輸送到儀器如前所述。(40)臭氧是使用高濃度臭氧發(fā)生器從 UHP 氧氣（5.0 級，20 psi @ 0.4 slm；Linde Gas Therapeutics Benelux bv，荷蘭埃因霍溫）生產(chǎn)的。通過在線監(jiān)測器 (106-H; 2B Technologies, Boulder) 測量，臭氧產(chǎn)量優(yōu)化為 ~275 gm -3 in O 2 。產(chǎn)生的臭氧/氧氣混合物通過針閥 (SS-SS8; Swagelok) 連接到質(zhì)譜儀的離子遷移池氣體入口，并調(diào)節(jié)流量以維持池中 2.9 mbar 的壓力。使用未加熱的破壞催化劑 (810-0008; IN USA, Inc., Norwood) 將過量的臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣。監(jiān)測實驗室環(huán)境臭氧濃度（106-L；2B Technologies，Boulder），如果背景臭氧水平升至 75 ppb 以上，則聯(lián)鎖關(guān)閉發(fā)生器。

 

這項工作報告了通過在 SYNAPT HDMS G2-S i質(zhì)譜儀的離子淌度區(qū)域的高壓環(huán)境中執(zhí)行 OzID，脂質(zhì)異構(gòu)體分辨 MSI 的重大進步。將這種方法與 MALDI-MSI 相結(jié)合提供了：(i) 反應(yīng)時間縮短了 1000 倍；(ii) OzID 采集率高達 5 像素 s –1（比之前的實驗提高了 50 倍）；(iii) 同時生成 OzID、CID/OzID 和 CID/OzID 2子離子。結(jié)合起來，這些進步允許在適合 MALDI-MSI 的反應(yīng)時間對db-、 sn-和 db+ sn-位置異構(gòu)體進行 OzID 表征。

探測 db 和sn特征產(chǎn)物離子的能力創(chuàng)造了研究與去飽和延伸和重塑過程相關(guān)的區(qū)域特異性酶活性的可能性。(10,44)由于脂質(zhì)既是酶促過程的底物又是產(chǎn)物，因此脂質(zhì)異構(gòu)體的空間分布能夠深入了解不同組織類型中發(fā)生的酶促過程。此外，其中報告的 OzID-MSI 實現(xiàn)提供了增強的靈敏度，可以對豐度較低的甘油磷脂進行異構(gòu)體分辨成像，特別是來自磷脂類的甘油磷脂。直接觀察磷脂類空間分布及其異構(gòu)體種群（包括脂肪酰基鏈組成、區(qū)域化學(xué)和分貝位置）之間的異同，將為不同組織內(nèi)的脂質(zhì)修飾和重塑提供特征。因此，異構(gòu)體分辨 MSI 對于提供跨組織樣本和組織樣本之間的磷脂種群的整體可視化至關(guān)重要。(45)或 DDA(30)) 將允許通過在單個成像采集中分析多個脂質(zhì)前體離子來更廣泛地詢問組織脂質(zhì)代謝。質(zhì)譜靈敏度或源電離的改進可以允許詢問甚至更少豐度的物種或能夠以更小的像素尺寸進行采集。總而言之，這項工作代表了異構(gòu)體分辨 MSI 脂質(zhì)組學(xué)能力的重大進步，包括在全結(jié)構(gòu)水平上對脂質(zhì)種類進行明確成像。(41)