生物分離分析領(lǐng)域的分析科學(xué)家經(jīng)常面臨多種挑戰(zhàn)，如對復(fù)雜樣品中低豐度的蛋白質(zhì)進(jìn)行鑒定和定量。由于生物樣品數(shù)量有限，基質(zhì)干擾強(qiáng)烈，為了在有限條件下實(shí)現(xiàn)更高靈敏度的分析，分析科學(xué)家們通常通過提高質(zhì)譜儀的靈敏度、使用更細(xì)內(nèi)徑的色譜柱、改造LC系統(tǒng)來改善LC/MS分析表現(xiàn)。常規(guī)LC系統(tǒng)改造策略，如進(jìn)行管路改造或分流，雖然解決了LC系統(tǒng)的管路內(nèi)徑較大易導(dǎo)致樣品擴(kuò)散損失的問題，但往往會導(dǎo)致結(jié)果的重現(xiàn)性差，儀器性能不穩(wěn)定，從而影響了分析的準(zhǔn)確性和可靠性。為了解決以上難題，沃特世于2014年推出ACQUITY UPLC M-Class液相系統(tǒng)，致力于為分析科學(xué)家提供高靈敏、更可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖1. ACQUITY UPLC M-Class系統(tǒng)。

作為涵蓋納升級至微升級流速范圍的UltraPerformance LC(UPLC)超高效液相色譜系統(tǒng)，ACQUITY UPLC M-Class不僅提供了優(yōu)異的UPLC分離性能，還兼容不同規(guī)格的色譜柱，流速范圍200 nL/min~100 μL/min，可靈活配置HDX技術(shù)、2D色譜和紫外檢測器，適用于不同領(lǐng)域的各類應(yīng)用。作為質(zhì)譜儀的前端接口，該系統(tǒng)與高分辨質(zhì)譜聯(lián)用，能夠?qū)?fù)雜樣品進(jìn)行深度分析表征和研究；而與四極桿質(zhì)譜聯(lián)用，則適用于多肽、代謝物的定量分析或其他靶向性分析工作，如生物標(biāo)記物的驗(yàn)證等，其出色的靈敏度滿足了日益增長的分析需求，為科學(xué)家們解決復(fù)雜的分析難題提供了有力支持。

圖2. 采用ACQUITY UPLC M-Class系統(tǒng)的HDX-高分辨質(zhì)譜儀平臺。

圖3. 左圖顯示了在線胃蛋白酶消化后鈣調(diào)蛋白肽段的色譜分離圖。右圖顯示了從10秒到240分鐘標(biāo)記的肽段（ADIDGDGQVNY）的質(zhì)譜結(jié)果。隨著在D₂O中暴露時(shí)間延長，m/z值會隨之增加。

采用ACQUITY UPLC M-Class系統(tǒng)的HDX平臺可充分利用UPLC的分離能力，與高分辨質(zhì)譜聯(lián)用實(shí)現(xiàn)對蛋白質(zhì)構(gòu)象的細(xì)微變化進(jìn)行定量分析。HDX數(shù)據(jù)有助于監(jiān)測蛋白質(zhì)構(gòu)象，定位結(jié)合位點(diǎn)和構(gòu)象變化區(qū)域，為候選藥物與靶蛋白的結(jié)合、生物制藥產(chǎn)品開發(fā)、蛋白質(zhì)間相互作用等研究提供信息。

圖4. ACQUITY UPLC M-Class系統(tǒng)與串聯(lián)四極桿聯(lián)用。

圖5. ionKey/MS系統(tǒng)iKey HSS T3, 100?, 1.8 µm, 150 µm×100 mm與ACQUITY UPLC 2.1 mm內(nèi)徑色譜柱結(jié)果對比。與ACQUITY UPLC 2.1 mm內(nèi)徑色譜柱相比，當(dāng)注入相同體積時(shí)，使用ionKey/MS系統(tǒng)能夠使mafei的檢測靈敏度提高9倍。

微流級ACQUITY UPLC M-Class系統(tǒng)與使用ionKey技術(shù)的串聯(lián)四極桿聯(lián)用，有效提高了電噴霧質(zhì)譜的電離效率，節(jié)約了流動相溶劑和樣品的制備成本，相比于常規(guī)的分析級LC-MS平臺能夠顯著提高生物制藥相關(guān)分析物（如肽、抗體、寡核苷酸）定量的靈敏度。