基于碰撞诱导解离碎片离子的酰胺类化合物自下而上结构解析策略及其在胆汁酸-氨基酸结合物靶向亚代谢组分析中的应用

　　本研究针对酰胺类化合物（如胆汁酸-氨基酸结合物AA-BAs）结构解析的挑战，创新性地开发了全激发能量扫描FEER-MSn （n=2/3）匹配策略。通过比对碎片离子与标准胺类/已知亚结构的质谱特征，成功从生物样本中鉴定85种AA-BAs，并揭示CCl4 诱导肝损伤大鼠中Ala-CA、Tyr-CA等6种差异标志物。该研究为复杂酰胺体系的结构解析提供了普适性方法学工具，发表于《Analytica Chimica Acta》。

　　

在生命科学领域，酰胺键作为蛋白质、多肽和胆汁酸-氨基酸结合物（AA-BAs）的核心结构单元，其精确解析始终面临重大挑战。传统质谱技术难以区分异构体，尤其当面对AA-BAs这类具有复杂羟基修饰和氨基酸多样性的分子时，结构鉴定更如"大海捞针"。正是这一困境，激发了研究者开发新型解析策略的迫切需求。

北京大学医学部的研究团队在《Analytica Chimica Acta》发表的重要成果，开创性地将全激发能量扫描（FEER-MSⁿ
）技术应用于酰胺类化合物的结构解析。该技术利用QTRAP-MS的双碰撞室特性，通过线性离子阱（LIT）记录碎片离子在不同激发能（EE）下的解离轨迹，构建出包含EE₅₀
、最佳激发能（OEE）等关键参数的指纹图谱。研究团队首先用46种酰胺模型化合物验证了策略可行性，发现相同亚结构会产生完全一致的FEER-MS³
谱图，且y⁺
离子的FEER-MS³
与对应胺类的FEER-MS²
完美匹配。

关键技术包括：1）建立FEER-MSⁿ
数据库，整合112种通过化学合成和生物转化获得的AA-BAs标准品；2）开发基于QTRAP-MS的在线能量分辨质谱方法，实现MS²
与MS³
层级碎片离子的同步采集；3）结合相对保留时间（RRT）规则辅助异构体鉴别；4）应用该策略分析健康与CCl₄
肝损伤大鼠的胆汁代谢组差异。

结果部分
Abstract-Results
研究发现，当酰胺共享相同亚结构时，其FEER-MS³
谱图与对应"建筑模块"完全对应。例如，所有含酪氨酸的AA-BAs在y⁺
离子通道均呈现与游离酪氨酸相同的EE₅₀
（12.5 eV）和OEE（15.3 eV）特征。这种"模块化"解析思路成功应用于生物样本，从混合胆汁样本中鉴定出85种AA-BAs，包括7组先前未报道的异构体。

Significance and novelty
通过建立"碎片离子-亚结构-完整分子"的溯源链条，研究不仅发现了区分肝损伤的6种AA-BAs标志物（如Trp-CA、Phe-CA等），更构建出普适性的自下而上解析框架。该方法可推广至苯丙烷酰胺（PAs）等其他酰胺体系，为复杂代谢物的结构鉴定提供了新范式。

这项研究的突破性在于将能量分辨质谱的物理化学参数与结构生物学原理深度融合。通过证明碎片离子的解离能（BDE）与亚结构稳定性存在定量关联，实现了从"质谱信号"到"化学结构"的逆向解码。未来，该策略与离子淌度（IMS）等技术的联用，有望进一步推动代谢组学进入精准结构时代。