重磅 | 欧阳证教授团队实现高分辨生物分子异构体分析研究

近日，清华大学精密仪器系生物医学仪器与应用团队周晓煜副教授以第一作者在Nature Communications（IF：17.694）发表了题为“High-Resolution Separation of Bioisomers Using Ion Cloud Profiling”的研究成果，该成果展示了欧阳证教授团队运用独特创新原理及概念在微型质谱仪中实现分辨率数量级突破，助力生物分子的结构解析与相关生物学功能关联研究的前沿发展！

欧阳证教授团队向高E/N场寻求突破离子迁移分析低分辨率的局限，提出一种超高场离子云扫描技术，并在Mini β质谱仪器系统（PURSPEC科技（北京）有限公司）上实现迁移分辨率超过10,000的高分辨IM分析，提升较现有技术水平一个数量级以上（图1）。

应用展示

超高场离子云扫描技术采用强迫振荡的物理原理，在超高场（约1×105Td）条件下实现异构体离子的离子云分离，通过扫描激发振荡电压可以获得异构体离子的高分辨IM谱图。利用此技术，对四种二糖异构体（海藻糖、麦芽糖、纤维二糖和乳糖）开展了结构分析，并对乳糖和纤维二糖的混合物进行了离子云扫描分析，同时与传统串联质谱分析结果对比。结果所示，乳糖和纤维二糖因具有到相同的碎裂模式无法通过串联质谱技术区分，但这两种异构体通过离子云扫描实现了完全分离。同时，离子云扫描分析技术也展现出优异的定量分析特性。

离子云扫描技术对各类生物分子异构体具有普遍适用性，可分辨脂质和多肽分子异构体。

未来展望

离子云扫描方法展现出多种优点，如分析部件结构简单、操作方便、具有强大的时间/空间串级质谱能力等，可以方便地与多类质量分析器联用，用于设计混合型串联分析质谱仪器等。

清谱科技已实现微型质谱的技术转化与应用，将结合离子云扫描技术，推动生物分子复杂结构解析的高速发展。

参考文献：

Zhou, Xiaoyu., Zhou, Xiaoyu., Wang, Zhuofan., Fan, Jingjin.,  & Ouyang, Zheng.. (2023). High-resolution separation of bioisomers using ion cloud profiling. Nature communications.