磷脂組學二維檢測平臺的建立及其在血清中的應用研究

李 麗，薛 蕓，王 彥，閆 超

(上海交通大學藥學院，上海 200240)

?

磷脂組學二維檢測平臺的建立及其在血清中的應用研究

李 麗，薛 蕓，王 彥*，閆 超*

(上海交通大學藥學院，上海 200240)

采用離線親水/反相二維液相色譜-質譜聯用(HILIC-RPLC-MS)技術分析血清中的磷脂。以HILIC柱為第一維色譜柱，乙酸銨緩沖液和乙腈為流動相；以C18柱為第二維色譜柱，甲酸銨緩沖液和甲醇為流動相；質譜采用電噴霧離子源，正、負離子掃描。結果表明，搭建的二維液相色譜的峰容量高于一維色譜，尤其是低豐度磷脂的分離效率得到明顯提高。該方法減少了共流出峰，降低了電離抑制，可作為血清等生物復雜體系分離分析的有效手段，為磷脂代謝組學的研究奠定了基礎。

磷脂；二維液相色譜-質譜聯用；親水作用色譜；代謝組學

磷脂(phospholipids，PLs)指結構中含有磷酸根的一大類脂質，由親水的含磷酸基團的極性頭基和疏水的含兩條長脂肪酸鏈的非極性尾部組成。磷脂是細胞膜的主要組成成分，參與細胞信號轉導、膜固定及底物轉運等多種代謝活動[1-2]。研究表明，磷脂在很多疾病如惡性腫瘤[3-4]、阿爾茲海默癥[5-6]和肥胖[7]等的發生發展中有著重要作用，可作為潛在生物標記物。磷脂可分為甘油磷脂和鞘磷脂兩大類，其中甘油磷脂根據極性頭基的不同，又可以分為磷脂酰膽堿(PC)、磷脂酰絲氨酸(PS)、磷脂酰乙醇胺 (PE )、磷脂酰甘油(PG)、甘油磷脂酸(PA)和磷脂酰肌醇(PI)等6大類[8]。

由于磷脂種類多且繁雜，給磷脂的分析增加了很大的難度。在以往的報道中，磷脂化合物的分離鑒定多采用液相色譜-質譜聯用(LC-MS)技術。LC-MS主要分為正相色譜-質譜聯用(NPLC-MS)、反相色譜-質譜聯用(RPLC-MS)、親水作用色譜-質譜聯用(HILIC-MS)。NPLC可以實現磷脂化合物按極性頭基的不同進行分離，但其需要較長的平衡時間。相比NPLC，HILIC兼顧了NPLC優點的同時還具有流動相簡單、分離效率高、與質譜兼容性好等優勢，尤為適合于極性化合物的分離。但是HILIC因其與NPLC機理的相似性，同樣無法完成同一大類磷脂的組內分離[9]。在磷脂組學中，最常用的分析技術是RPLC。RPLC是根據磷脂化合物酰基鏈長度的不同導致的疏水性差異進行分離，但是不同種類的磷脂色譜峰重疊現象仍較為嚴重，容易在質譜中導致離子抑制，對低豐度磷脂定量可能會造成一定的影響。

鑒于磷脂是種類繁多的復雜體系，一維LC-MS分析方法已不能滿足磷脂組學的需求。因此為了更大程度地實現對復雜組分的分析，人們越來越關注多維分離技術。多維液相色譜是將分離機理不同而又相互獨立的兩支或多支色譜柱串聯起來構成的分離系統[10]，它可以提高系統分離度，最大限度地減少色譜峰的重疊，有效改善低豐度組分被高豐度組分掩蔽的情況，提高脂類分子鑒定的準確性和信息量，已被應用于多種樣品的脂類組學研究中。常見的二維脂類分析平臺的連接多采用在線[11-13]或離線[14-15]方式，分離模式多采用NPLC-RPLC的二維組合[11-14]，但由于NPLC所用的流動相與RPLC通常不兼容，需要去除溶劑等繁瑣步驟，操作較麻煩。

HILIC與RPLC兼容性良好，配合多種質譜，如飛行時間質譜(TOF-MS)、離子阱質譜(IT-MS)或三重四級桿質譜(QqQ-MS)等構建的二維分離鑒定平臺具有更好的系統相容性。作者建立了親水/反相二維液相色譜-質譜聯用(HILIC-RPLC-MS)的磷脂組學二維檢測平臺，同時實現不同類別磷脂化合物的分離和同類別中不同化合物的分離，并將其用于正常人血清中的磷脂分析，以期提供更為全面的磷脂信息，為找到與疾病相關的生物標記物或代謝規律奠定良好的基礎。

1 實驗

1.1 試劑與儀器

乙酸銨、甲酸銨、氯仿、異丙醇，色譜純，德國CNW公司；甲醇、乙腈，質譜純，德國Merck公司；磷脂標準品，磷脂酰膽堿：PC 14:0-14:0、PC 16:0-16:0、PC 16:0-18:1、PC 16:0-20:4、PC 18:0-18:0、PC 18:0-18:1、PC 18:0-22:6、PC 20:0-20:0、PC 17:0-17:0；溶血磷脂酰膽堿：LPC 16:0、LPC 18:1、LPC 18:0、LPC 17:0；甘油磷脂酸：PA 16:0-16:0、PA 16:0-18:1、PA 17:0-17:0；溶血甘油磷脂酸：LPA 16:0、LPA 17:0；磷脂酰絲氨酸：PS 16:0-16:0、PS 18:0-18:1、PS 17:0-17:0；溶血磷脂酰絲氨酸：LPS 18:0、LPS 17:1；磷脂酰肌醇：PI 16:0-16:0、PI 18:0-18:0、PI 16:0-18:1、PI 18:0-20:4；溶血磷脂酰肌醇：LPI 18:0、LPI 17:1；磷脂酰甘油：PG 14:0-14:0、PG 16:0-18:1、PG 15:0-15:0、PG 18:0-18:0；磷脂酰乙醇胺：PE 14:0-14:0、PE 16:0-16:0、PE 18:0-18:0、PE 17:0-17:0；溶血磷脂酰乙醇胺：LPE 16:0、LPE 18:0、LPE 17:1，美國Avanti Polar Lipids公司；正常人混合血清(Human Serum AB (Off the Clot)，Gemini，Lot#：H04Q00F)。

Shimadzu LC-20AB型高效液相色譜儀，日本島津公司；UM5000型蒸發光散射檢測器，上海通微分析技術有限公司；超高效液相色譜-三重四級桿質譜系統(ACQUITYTMUPLC，美國Waters；SCIEX Triple QuadTM5500，美國AB SCIEX)；Sartorius BT224S型電子天平，北京賽多利斯儀器系統有限公司；KQ5200DE型超聲波清洗器，昆山超聲儀器有限公司；XW-80A型渦旋混合器，上海青浦滬西儀器廠；Molcell 1805V型摩爾細胞型純水機，重慶摩爾水處理設備有限公司。

1.2 血清樣品的前處理

異丙醇法：取100μL血清加入到400μL 4 ℃預冷的異丙醇(IPA)溶液中，渦旋，4 ℃靜置10 min后，低溫高速(12 000 r·min-1)離心15 min。小心取出所有上清液并轉移至新管中，氮氣吹干后加入100μL初始流動相復溶，低溫高速離心15 min，取上清液，待測。

優化的BD(Bligh and Dyer)法：取100μL血清，加入1 mL甲醇，超聲30 s，再加入1 mL氯仿，超聲30 s。加入500μL 18%NaCl溶液，渦旋，靜置1 h。加入300μL 18%NaCl溶液和1 mL氯仿，渦旋后低溫離心(3 500 r·min-1)10 min。小心將下層氯仿層轉移至新管中，氮氣吹干后加入100 μL初始流動相復溶，待測。

1.3 標準品溶液的配制

第一維HILIC磷脂混合標準品：配制成濃度范圍在0.1～1.0μg·μL-1的磷脂混合儲備溶液(PC 16:0-16:0，0.5μg·μL-1；PE 16:0-16:0，0.1μg·μL-1；PA 16:0-16:0，1μg·μL-1；PG 15:0-15:0，0.25μg·μL-1；PS 16:0-16:0，0.25μg·μL-1；LPC 16:0，1μg·μL-1)，臨用前稀釋后進樣。

第二維C18磷脂混合標準品：配制成濃度范圍在0.01～1.00μg·mL-1的磷脂混合儲備溶液(PC,0.01μg·mL-1；PE,0.2μg·mL-1；LPC,0.02μg·mL-1；LPE,1μg·mL-1；PA,0.25μg·mL-1；PG,0.375μg·mL-1；PS,1μg·mL-1；PI,0.1μg·mL-1；LPA,0.25μg·mL-1；LPS,1μg·mL-1；LPI,1μg·mL-1)，臨用前稀釋后進樣。

1.4 分離檢測條件

第一維HILIC色譜條件：Halo HILIC色譜柱(150 mm×4.6 mm，5μm，美國AMT公司)；柱溫為室溫；進樣量10μL；流速1 mL·min-1；流動相 A：含15 mmol·L-1乙酸銨的乙腈-水(50∶50，體積比，下同)溶液，流動相B：含15 mmol·L-1乙酸銨的乙腈-水(95∶5)溶液，梯度洗脫：0～4 min，93%～88%B；4～16 min，88%～86%B；16～18 min，86%～74%B；18～19 min，74%～93%B。蒸發光散射檢測器(ELSD)參數：蒸發管溫度35 ℃；霧化氣體空氣；氣體流速2.5 L·min-1；載氣壓力3.22 bar。

第二維C18色譜條件：UPLC BEH Shield RP C18色譜柱(100 mm×2.1 mm，1.7μm，美國Waters公司)；柱溫55 ℃；自動進樣器溫度4 ℃；進樣量10μL；流速0.4 mL·min-1；流動相A：含20 mmol·L-1甲酸銨的甲醇-水(5∶95)溶液，流動相B：純甲醇溶液，梯度洗脫：0.1～0.5 min，50%B；0.5～2.0 min，50%～65%B；2.0～10.5 min，65%～100%B；10.5～13.5 min，100%B；13.5～13.6 min，100%～50%B。

第二維質譜條件：離子源為電噴霧離子源(ESI)，掃描方式為正、負離子掃描；檢測方式為多反應監測(MRM)；ESI離子源參數：正離子模式，氣簾氣壓力(curtain gas,CUR)、霧化氣壓力(ion source gas1)和輔助氣壓力(ion source gas2)分別為20 psi、50 psi、50 psi，電子源電壓(ion spray voltage)為5.5 kV,離子源溫度為500 ℃；負離子模式，氣簾氣壓力、霧化氣壓力和輔助氣壓力分別為15 psi、50 psi、50 psi，電子源電壓為-4.5 kV,離子源溫度為500 ℃。

1.5 二維系統構建

二維平臺操作步驟：樣品先進行第一維HILIC色譜分離，從進樣開始按照色譜峰進行分段收集，重復進樣5次并收集流分，將相同時間段內的流分合并，氮氣吹干后加入100μL初始流動相復溶，渦旋混勻后進樣至第二維RPLC-MS體系進行分析。對于含PC、LPC、PE和LPE的流分，需稀釋5倍進行分析。

2 結果與討論

2.1 血清樣品前處理優化

為了從血漿中獲取更為全面的磷脂信息，選擇合適的前處理方法，尤其是提取溶劑對提高分析方法的性能具有重要意義。目前常用的磷脂提取方法包括液液萃取、蛋白沉淀法及固相萃取法。其中Zhu等[16]采用異丙醇代替甲醇沉淀蛋白[17]，操作簡單快速，對極性較低的磷脂，尤其是低豐度磷脂有很好的回收率。另據報道，高鹽水溶液的加入有助于改善經典BD法對酸性磷脂的提取效率，尤其是LPA、PS等[14]。

分別采用優化的BD法(加入高鹽水溶液)和異丙醇法提取磷脂，并進行對比，結果如圖1所示。

圖1 優化的BD法和異丙醇法對11種磷脂提取效率的比較Fig.1 Comparison of extraction efficiencies of eleven phospholipids by modified BD method and isopropyl alcohol method

由圖1可知，異丙醇法除了對部分酸性磷脂PS、PA的提取效果稍差之外，對大部分低豐度磷脂的提取效果均優于優化的BD法，因此選擇操作簡單、提取效率高的異丙醇法處理血清樣品。

2.2 第一維HILIC色譜條件優化

HILIC分離磷脂的機理是根據磷脂極性頭基的不同，將磷脂按PG、PC、PE等類別進行分離[16]。實驗中首先比較了流動相中有機相改變對磷脂分離的影響，發現當有機相濃度增大時，極性化合物保留時間延長，符合HILIC的保留機理。

第一維HILIC色譜初始條件：流動相A為含10 mmol·L-1乙酸銨的乙腈-水(50∶50)溶液；流動相B為含10 mmol·L-1乙酸銨的乙腈-水(95∶5)溶液；梯度洗脫：0～4 min，93%～88%B；4～16 min，88%～80%B；16～18 min，80%～70%B；18～19 min，70%～93%B；流速為1 mL·min-1。

考察了流動相pH值對磷脂分離的影響，如圖2所示。

1～5：PG15:0-15:0，PE16:0-16:0，PC16:0-16:0，PS16:0-16:0，PA16:0-16:0，下同

由圖2可知，當pH值為4.0時，PA(峰5)的保留時間縮短，與PE(峰2)鄰近。考慮到實際血清中PE含量一般較高，會影響PA色譜峰的收集，故選擇后續流動相的pH值為6.8。

考察了不同濃度的乙酸銨緩沖液對磷脂分離的影響，如圖3所示。

由圖3可知，隨著緩沖液濃度的增大，PG(峰1)、PE(峰2)的保留時間未發生明顯變化，PC(峰3)保留時間縮短，PS(峰4)保留時間略有延長，且峰形及分離度明顯改善。故選擇15 mmol·L-1乙酸銨緩沖液。

a～d，乙酸銨緩沖液濃度(mmol·L-1)：15，10，8，5

確定第一維HILIC色譜條件后，通過梯度洗脫實現血清脂類提取物中磷脂化合物的組間分離，實際共分離得到21個峰，如圖4所示。

根據圖4分離情況，將血清脂類提取物在HILIC中分7段進行收集：F1(2.0～4.5 min)含PG；F2(4.5～7.5 min)含PI、PE；F3(7.5～9.0 min)含PC、LPE及少量PS；F4(9.0～12.0 min)含PS；F5(12.0～15.0 min)含PA；F6(15.0～18.5 min)含LPC；F7(18.5～24.0 min)含LPI、LPS、LPA等。

2.3 第二維RPLC-MS條件優化

在本研究中，第二維分離模式擬選用RPLC-MS平臺。RPLC與第一維HILIC之間有很好的正交性，且它可依據磷脂尾部的長鏈脂肪酸對同一類磷脂中不同的磷脂化合物進行分離，MS將提供很好的定性和定量信息。

2.3.1 質譜參數優化

不同類的磷脂在正、負離子掃描模式下的裂解規律和響應不同。為建立MRM(multiple reaction monitoring)分析方法，實驗首先確定了40種磷脂標準品在ESI+和ESI-模式下MRM分析離子對，并對離子源和化合物的質譜參數如反簇電壓(DP)、碰撞電壓(CE)進行一系列優化，以達到最高的靈敏度用于后續樣品的檢測。不同模式下的磷脂標準品的MRM離子對信息及其它參數見表1。

圖4 血清脂類提取物的第一維HILIC分離色譜圖Fig.4 Chromatogram of phospholipid extracts in serum by 1D HILIC-HPLC method

2.3.2 RPLC-MS液質分離

磷脂混合標準品在RPLC-MS正、負離子掃描模式下的分離圖譜如圖5所示。

圖5 正、負離子掃描模式下磷脂混合標準品在RPLC-MS上的分離圖譜Fig.5 Chromatograms of mixture phospholipid standards by RPLC-MS under ESI+mode and ESI- mode

由圖5可知，ESI+模式下的磷脂標準品響應普遍要比ESI-模式下高2個數量級。而考慮到在血清提取樣品中，高豐度磷脂PC在ESI+模式下更容易受同分異構體的干擾，ESI-模式下色譜峰更為純凈。因此低豐度磷脂的檢測選擇ESI+模式，高豐度磷脂選擇ESI-模式。

表1 ESI+和ESI-模式下優化后磷脂MRM離子對信息及參數

Tab.1 Optimized MRM pairs and parameters of phospholipids under ESI+ mode and ESI- mode

血清樣品中磷脂組分復雜，需對更多的磷脂化合物進行分析鑒定，QqQ-MS需要在預設MRM離子對列表的前提下進行檢測。根據上述各類磷脂標準品在正、負離子掃描模式下的裂解規律，并查閱LipidMaps數據庫及文獻調研[18-20]推斷了每一大類磷脂中不同分子的母離子和子離子。以PS為例，在ESI+模式下，其母離子為[M+Na]+，子離子為母體丟失的磷酸絲氨酸與鈉離子結合產生的碎片離子峰(m/z=208.1)，因此PS這一類磷脂由在ESI+模式下的母離子和子離子即可確定。不同飽和度和鏈長的PI化合物和PC化合物的提取離子色譜圖如圖6、圖7所示。

圖6 不同飽和度和鏈長的PI化合物的提取離子色譜圖Fig.6 Extracted ion chromatograms(XICs) of PI compounds with different saturations and chain lengths under ESI+ mode

圖7 不同飽和度和鏈長的PC化合物的提取離子色譜圖Fig.7 Extracted ion chromatograms(XICs) of PC compounds with different saturations and chain lengths under ESI- mode

由圖6可知，以PI 36:1為例，其母離子和子離子分別設定為882.6和605.6，在其提取離子色譜圖(XIC)中出現了2個響應峰，通過與PI 36:2的色譜峰對比，確定9.83 min處為PI 36:2的+2同位素峰，這是因為，PI 36:1比PI 36:2少一個雙鍵，極性更小，保留時間應更靠后。標準品PI 18:0-18:0(PI 36:0)的響應峰為10.32 min。可見相同碳鏈數的磷脂，隨不飽和度增加，保留時間以0.23 min遞減。故初步判斷10.06 min處為PI 36:1的響應峰。相同的現象也發現在PA、PC化合物的鑒別中。

圖7中可以觀察到同一類磷脂在C18柱上的保留時間隨著碳鏈數和不飽和度的變化而有規律的變化。根據這些實驗結果和數據庫的搜索，對于血清樣品的RPLC-MS分析，總共有386個MRM離子對被設定進入質譜方法。

2.4 二維系統構建

2.4.1 二維系統的正交性

為了保證理論上獲得最好的峰容量，二維平臺首先要考慮色譜模式的正交性，即這兩維的分離機理應盡量不同，且第二維的分離不能降低前者的分辨率[18]。脂類化合物在HILIC柱上是按照化合物的種類進行洗脫，而RPLC則按照碳鏈的不飽和度及長度區別脂類化合物。由磷脂在第一維和第二維色譜的保留時間構建的二維散點圖如圖8所示。

圖8 二維保留時間構建的散點圖Fig.8 Scatter diagram of two-dimensional retention time

由圖8可知，該二維分離體系有很好的正交性，非常適合對磷脂種間和種內的分離分析，能夠檢測到更多亞類脂類化合物。

2.4.2 二維系統分離效率

血清中提取的磷脂化合物經過HILIC-RPLC-MS獲得了很好的分離檢測，第一維HILIC柱上收集的3個時間段流分F1、F3和F4在第二維RPLC-MS體系得到的分離色譜圖如圖9所示。

由圖9可知，在每個不同時間段HILIC得到一大類化合物，如F1收集到的主要為PG化合物，這一大類在HILIC不能進行分離的物質在RPLC-MS得到了很好的分離。

二維平臺第一維按磷脂極性頭基的不同進行收集，第二維按某一類磷脂非極性尾部進行分離，避免了高豐度PC對低豐度PG、PA等離子化和檢測的影響，提高低豐度磷脂的響應。PS 38:4、PA 40:6等在第二維RPLC-MS的檢測響應信號和在HILIC-RPLC-MS二維平臺的檢測響應信號如圖10所示。

a.F1，ESI+ b.F3，ESI- c.F4，ESI+

由圖10可知，在二維平臺這些低豐度磷脂可以獲得很好的檢測。

磷脂作為很多疾病的潛在生物標記物，多數研究常集中于高豐度成分[19-21]，而被掩蔽的很多低豐度成分同樣值得關注，如LPA 16:0被證明與AFP呈正相關，即與肝細胞肝癌(HCC)密切相關[22]。因此提高低豐度磷脂的檢出率至關重要。

圖10 一維RPLC-MS和二維HILIC-RPLC-MS下檢測到的低豐度磷脂色譜圖Fig.10 Chromatograms of some low abundance phospholipids detected by 1D RPLC-MS platform and 2D HILIC-RPLC-MS platform

一維液質和二維液質條件下檢測到的磷脂種類分布見圖11。

圖 11 一維液質(a)和二維液質(b)條件下檢測到的磷脂種類分布Fig.11 Species distribution of phospholipids detected by 1D LC-MS platform(a) and 2D LC-MS platform(b)

由圖11可以看出，二維液質對低豐度磷脂的檢出率較一維液質方法有了顯著提升，尤其是PG、PS及LPS，所以該平臺為篩選出更多有意義的磷脂標記物，尤其是低豐度磷脂打下了良好的基礎。

3 結論

本實驗建立了離線二維液相色譜-質譜聯用方法，并用于分離分析血清中磷脂成分。二維液相色譜采用離線方式使各組分進行濃縮富集，解決了多維液相色譜聯用時的溶劑不兼容性問題，提高了液相色譜的峰容量與選擇性，一定程度上減少了共流出峰，降低了電離抑制，提高了低豐度磷脂的檢出率；同時質譜提高了系統的檢測能力。綜上，該離線二維液相色譜-質譜聯用方法可作為血清等生物復雜體系分離分析的有效手段，為磷脂代謝組學的研究奠定基礎。

[1] WYMANN M P，SCHNEITER R.Lipid signalling in disease[J].Nature Reviews Molecular Cell Biology，2008，9(2)：162-176.

[2] BERRY K A Z，MURPHY R C.Electrospray ionization tandem mass spectrometry of glycerophosphoethanolamine plasmalogen phospholipids[J].Journal of the American Society for Mass Spectrometry，2004，15(10)：1499-1508.

[3] ANDRADE F D，de ASSIS S，JIN L，et al.Lipidomic fatty acid profile and global gene expression pattern in mammary gland of rats that were exposed to lard-based high fat diet during fetal and lactation periods associated to breast cancer risk in adulthood[J].Chemico-Biological Interactions，2015，239：118-128.

[4] YOU J C，YANG J，FANG R P，et al.Analysis of phosphatidylcholines (PCs) and lysophosphatidylcholines (LysoPCs) in metastasis of breast cancer cells[J].Progress in Biochemistry and Biophysics，2015，42(6)：563-573.

[5] NAUDI A，CABRé R，JOVé M，et al.Lipidomics of human brain aging and Alzheimer′s disease pathology[J].International Review of Neurobiology，2015，122：133-189.

[6] WOOD P L，BARNETTE B L，KAYE J A，et al.Non-targeted lipidomics of CSF and frontal cortex grey and white matter in control，mild cognitive impairment，and Alzheimer′s disease subjects[J].Acta Neuropsychiatrica，2015，27(5)：270-278.

[7] ANJANI K，LHOMME M，SOKOLOVSKA N，et al.Circulating phospholipid profiling identifies portal contribution to NASH signature in obesity[J].Journal of Hepatology，2015，62(4)：905-912.

[8] BRüGGER B.Lipidomics：analysis of the lipid composition of cells and subcellular organelles by electrospray ionization mass spectrometry[J].Annual Review of Biochemistry，2014，83：79-98.

[9] 朱超.基于液相色譜質譜聯用技術的磷脂組學平臺的建立、改進及應用[D].上海：華東理工大學，2011.

[10] DUGO P，CACCIOLA F，KUMM T，et al.Comprehensive multidimensional liquid chromatography：theory and applications[J].Journal of Chromatography A，2008，1184(1)：353-368.

[11] WENG R，SHEN S，YANG L，et al.Lipidomic analysis ofp-chlorophenylalanine-treated mice using continuous-flow two-dimensional liquid chromatography/quadrupole time-of-flight mass spectrometry[J].Rapid Communications in Mass Spectrometry，2015，29(16)：1491-1500.

[12] LI M，FENG B S，LIANG Y，et al.Lipid profiling of human plasma from peritoneal dialysis patients using an improved 2D (NP/RP) LC-QToF MS method[J].Analytical and Bioanalytical Chemistry，2013，405(21)：6629-6638.

[13] YANG L，CUI X，ZHANG N，et al.Comprehensive lipid profiling of plasma in patients with benign breast tumor and breast cancer reveals novel biomarkers[J].Analytical and Bioanalytical Chemistry，2015，407(17)：5065-5077.

[14] SATO Y，NAKAMURA T，AOSHIMA K，et al.Quantitative and wide-ranging profiling of phospholipids in human plasma by two-dimensional liquid chromatography/mass spectrometry[J].Analytical Chemistry，2010，82(23)：9858-9864.

[16] ZHU C，DANE A，SPIJKSMA G，et al.An efficient hydrophilic interaction liquid chromatography separation of 7 phospholipid classes based on a diol column[J].Journal of Chromatography A，2012，1220：26-34.

[17] ZHAO Z，XU Y.An extremely simple method for extraction of lysophospholipids and phospholipids from blood samples[J].Journal of Lipid Research，2010，51(3)：652-659.

[18] GIDDINGS J C.Two-dimensional separations:concept and promise[J].Analytical Chemistry，1984，56(12)：1258A-1260A，1262A，1264A.

[19] LIM S，BANG D Y，RHA K H，et al.Rapid screening of phospholipid biomarker candidates from prostate cancer urine samples by multiple reaction monitoring of UPLC-ESI-MS/MS and statistical approaches[J].Bulletin of the Korean Chemical Society，2014，35(4)：1133-1138.

[20] BOWERS J，HUGHES E，SKILL N，et al.Detection of hepatocellular carcinoma in hepatitis C patients:biomarker discovery by LC-MS[J].Journal of Chromatography B，2014,966：154-162.

[21] 劉悅，趙亮，李燕，等.肝細胞性肝癌代謝組學研究進展[J].藥學實踐雜志，2013，31(2)：81-85.

Establishment of Offline Two-Dimensional Liquid Chromatography-Mass Spectrometry Method for Phospholipidomic and Its Application in Serum

LI Li，XUE Yun,WANG Yan*，YAN Chao*

(SchoolofPharmacy,ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240,China)

A system of offline hydrophilic/reversed-phase two-dimensional liquid chromatography coupled with mass spectrometry (HILIC-RPLC-MS) was developed to analyze phospholipid in serum samples.A HILIC column was used in the first dimensional chromatography with gradient elution using ammonium acetate as a buffer and acetonitrile as mobile phase.A C18column was used in the second dimensional chromatography with gradient elution using ammonium formate as a buffer and methanol as mobile phase.The effluent was detected by mass spectrometry with electrospray ionization(ESI) under positive and negative scan modes.Results showed that，compared with 1D LC-MS system，the 2D LC-MS provided higher peak capacity and better separation efficiency，especially for low abundance phospholipid.And this method reduced coelution and ion suppression effect.It can be used to separate and analyze serum and other complex biological systems，and lays a foundation for phospholipidomic research.

phospholipid；two-dimensional liquid chromatography-mass spectrometry；hydrophilic interaction chromatography；metabolomics

上海市科委科研計劃項目(15142200200，16142200300)，中國博士后科學基金項目 (2015M581628)，上海市引進技術的吸收與創新專項項目(XC-ZXSJ-02-2016-11)

2017-02-13

李麗(1991-)，女，河北衡水人，碩士研究生，研究方向：代謝組學，E-mail：apple_galaxy@sjtu.edu.cn；通訊作者：閆超，教授，E-mail：chaoyan@sjtu.edu.cn；王彥，副教授，E-mail：wangyan11@sjtu.edu.cn。

10.3969/j.issn.1672-5425.2017.05.014

O657.63

A

1672-5425(2017)05-0061-10

李麗，薛蕓，王彥，等.磷脂組學二維檢測平臺的建立及其在血清中的應用研究[J].化學與生物工程，2017，34(5)：61-70.