复旦大学唐惠儒组突破核磁检测的微摩尔瓶颈

导读

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复旦大学生命科学学院唐惠儒教授团队在期刊《Journal of the American Chemical Society》上发表了题为“Detecting Submicromolar Analytes in Mixtures with a 5 min Acquisition on 600 MHz NMR Spectrometers”的研究论文，研究人员报告了一种新策略，通过结合探针诱导的灵敏度增强和基于NUS的¹H-¹³C HSQC 2D NMR（PRISE-NUS-HSQC），在经济高效的常规600 MHz光谱仪上进行5分钟采集，即可同时检测复杂混合物中的亚微摩尔氨基化合物。

研究背景

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氨基化合物广泛存在于化学、生物学、医学、食品和环境科学等领域的复杂混合物中，涉及药物杂质、蛋白质代谢、生物系统中的生物胺、神经递质和嘧啶等。核磁共振（NMR）光谱是一种优秀的工具，可以同时鉴定和定量这些混合物中的化合物，但其检测限度（LOD）在几微摩尔以上（>5 μM）。

研究发现

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研究人员开发了一种敏感而快速的方法，通过结合探针诱导的灵敏度增强和非均匀采样基于¹H-¹³C HSQC 2D-NMR（PRISE-NUS-HSQC），引入了两个¹³CH₃标记物，分别增加了每个分析物的¹H和¹³C丰度，最多可增加6倍和200倍。这使得能够在5 mm试管中以5分钟采集时间在600 MHz光谱仪上高分辨率检测0.4-0.8μM的分析物混合物。该方法比传统的¹H-¹³C HSQC方法（约50μM，>10小时）更敏感且更快。此外，研究人员使用磺胺酸作为单一参考物，建立了一个数据库，涵盖了100多个化合物的化学位移和相对响应因子，从而实现了可靠的鉴定和定量。

研究结果

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综上所述，研究人员通过将探针诱导的灵敏度增强与基于NUS的¹H-¹³C HSQC 2D-NMR相结合，开发出了一种同时定量复杂混合物中氨基化合物的新策略。该方法在多种生物基质中展示了良好的定量线性、准确性、精密度和适用性，为化学、药物、代谢组学、食品和其他混合物的大规模定量分析提供了一种快速而敏感的方法。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c07861

https://mp.weixin.qq.com/s/t-bYPtmbdqGtJ-ckijl8Rg

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。