解锁FAHFAs结构之谜：OAD-TOF技术助力脂质代谢研究新突破

　　在脂质组学和代谢研究领域，羟基脂肪酸支链脂肪酸酯（FAHFAs）作为一类重要的内源性脂质分子，正日益受到关注。FAHFAs不仅具有显著的抗炎和抗糖尿病功效，还在调控脂质代谢、改善肥胖相关疾病和增强肠道屏障等方面发挥关键作用。然而，由于其结构多样性、低丰度（ng/mL级）以及缺乏参考物质，FAHFAs的全面结构表征，尤其是碳-碳双键（C=C）位置的准确定位，一直是分析领域的难题。

　　2026年1月，武汉纺织大学的朱泉霏教授和冯钰锜教授团队联合岛津中国创新中心，在《Analytical Chemistry》上发表了一篇重磅论文：《Mapping C=C Positions in Branched Fatty Acid Esters of Hydroxy Fatty Acids by Oxygen Attachment Dissociation Mass Spectrometry Coupled with Chemical Labeling》。该研究引入了一种创新的质谱策略——DISCO-MS（derivatization-initiated source and collision OAD mass spectrometry），成功解决了FAHFAs中C=C双键定位的挑战。该方法巧妙结合化学标记（DMED）、源内裂解（ISF）和氧自由基诱导解离（OAD）技术，在单次分析中同时获取脂肪酰基链长度、酯键位置和C=C双键信息，极大提升了分析效率和准确性。

　　FAHFAs：代谢调控的“功能脂质”明星

　　FAHFAs自2014年被鉴定以来，已被视为代谢与炎症疾病研究焦点。研究表明，自然界中可能存在超过1000种FAHFAs异构体（图1），但仅有约10%被完全鉴定。结构上，FAHFAs由脂肪酸（FA）和羟基脂肪酸（HFA）通过酯键“串联”而成，其多样性源于碳链长度、不饱和度、双键位置和酯键位置的变异。这些细微差异直接影响分子构象和生物活性，但传统LC-MS/MS方法在C=C定位上往往力不从心——低丰度导致检测限不足，多不饱和结构使谱图复杂难解。

图1：FAHFA的典型结构式

　　面对这些挑战，朱泉霏教授和冯钰锜教授团队利用岛津特有的OAD-TOF质谱平台，开发了DISCO-MS策略，不仅提高了检测灵敏度（信号强度提升30倍以上），还实现了高置信度的脂质结构注释。该方法适用于植物油等复杂生物样品的分析，揭示了此前未解析的脂质结构多样性，为FAHFAs的功能和营养学研究提供了强大平台。

　　DISCO-MS策略：一体化解析FAHFAs结构的创新之道

　　DISCO-MS策略的核心在于将DMED衍生化、ISF源内裂解和OAD氧自由基诱导解离技术无缝整合，形成一个高效的分析工作流。

图2: DMED-FAHFA 18:1(Δ9)/12-O-18:1(Δ9) MS/MS质谱图及其裂解途径分析　

　　让我们一步步拆解其技术特点：

　　1.DMED衍生化：提升灵敏度和正离子模式兼容性 FAHFAs天然丰度低（ng/mL级），研究团队采用DMED对FAHFAs进行化学标记，将分析切换到正离子模式。实验显示，DMED-FAHFAs的MS信号强度比未衍生化样品高30倍以上，而且还生成两个主要特征报告离子，如[DMED-HFA-63]+和[DMED-HFA-18]+，作为识别实际样本中FAHFAs的关键诊断性指标。

　　2.ISF源内裂解：模拟CID，提供初步结构信息 ISF通过调节Q-array电压（优化为170 V）实现前体离子的部分碎裂，类似于碰撞诱导解离（CID）。通过ISF 源内裂解，可以揭示FA和HFA的碳数、不饱和度等初步信息。论文指出，ISF谱与CID谱高度一致，便于从复杂样品中高效筛选候选峰。

　　3.OAD氧自由基诱导解离技术：C=C双键定位的“利剑” OAD（Oxygen Attachment Dissociation）氧附着解离是一种自由基诱导解离技术（图2），其利用微波辐射分解水蒸气，生成具有高反应活性的原子氧和/或羟基自由基，选择性加成到不饱和脂质C=C双键的π电子上，导致键间断裂，形成质量差为42.0106 Da的特征碎裂离子对。相比臭氧诱导解离更安全、操作简便，且OAD已商业化集成到岛津LCMS-9050 Q-TOF中。更重要的是，DISCO-MS通过OAD同时处理前体离子和ISF碎裂离子，构建“质谱树”（图3）：包括ISF MS/MS谱、OAD MS/MS谱（前体离子）和OAD MS/MS谱（碎裂离子）。实现了单次运行下多维度信息获取，避免了多轮实验的繁琐。OAD的低能量自由基诱导解离还适用于多不饱和FAHFAs，避免了其他双键位置分析策略的谱图复杂性。

图3: DISCO-MS工作流示意图和DMED-FAHFA 18:1(Δ9)/12-O-18:1(Δ9)的质谱树

　　OAD技术的独特优势

　　OAD作为岛津的专利技术（日本发明专利号：第6567633号；技术分类：质量分析装置以及离子解离方法），在本研究中发挥了关键作用。相比同类型双键位置确认策略，OAD不产生有害气体，更安全；且低能量自由基诱导解离在多不饱和结构上的谱图更简洁，便于解释。MS-DIAL软件（版本5）可直接支持OAD-TOF的数据，用于脂质组学中的双键位置解析。

　　OAD技术亮点

　　高选择性：靶向解离C=C键，提供双键位置“指纹”，避免随机断裂，谱图干净。

　　安全性：微波水解产生自由基，无有害气体。

　　兼容性：易与CID切换，适用于多不饱和脂质。搭配SFC异构体分离、iMScope QT质谱成像等技术，极大拓展脂质研究应用。

　　结语：开启FAHFAs研究新时代

　　DISCO-MS策略的提出，不仅解决了FAHFAs结构解析的瓶颈，还为脂质代谢和食品营养研究注入了新活力。通过OAD技术的强大定位能力，研究者能更深入探索这些“功能脂质”的生物机制，推动糖尿病和炎症疾病的防治。岛津将继续支持前沿科研，提供更多创新工具，助力您的发现之旅！

　　如果您对OAD技术或LCMS-9050感兴趣，欢迎留言咨询或访问岛津官网。

　　注：文中所涉方案及产品非医疗用途，仅供科研研究参考。

　　参考文献：Xin-Ze Wu,etc.,Anal. Chem. 2026，Mapping C=C Positions in Branched Fatty Acid Esters of Hydroxy Fatty Acids by Oxygen Attachment Dissociation Mass Spectrometry Coupled with Chemical Labeling

　　https://doi.org/10.1021/acs.analchem.5c05926