Tracing compositional changes of fatty acids (FAs) is frequently used as a means of monitoring metabolic alterations in perturbed biological states. Given that more than half of FAs in the mammalian lipidome are unsaturated, quantitation of FAs at a carbon-carbon double bond (C=C) location level is necessary. In this work, we have developed a workflow for global quantitation of FAs, including C=C location isomers, via charge-tagging Paternò-Büchi (PB) derivatization and liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). The use of 2-acetylpiridine (2-acpy) as the charge-tagging PB reagent led to a limit of identification in the sub-nanomolar range for mono- and poly-unsaturated as well as conjugated FAs. Conjugated free FAs of low abundance such as FA 18:2 (n-7, n-9) and FA 18:2 (n-6, n-8) were quantified at concentrations of 0.61 ± 0.05 and 0.05 ± 0.01 mg per 100 g in yak milk powder, respectively. This workflow also enabled deep profiling of eight saturated and thirty-seven unsaturated total FAs across a span of four orders of magnitude in concentration, including ten groups of C=C location isomers in pooled human plasma. A pilot survey on total FAs in plasma from patients with type 2 diabetes revealed that the relative compositions of FA 16:1 (n-10) and FA 18:1 (n-10) were significantly elevated compared to that of normal controls. The developed FA analysis workflow may serve as a powerful tool for deep profiling of FAs in both fundamental and clinical studies.

中文翻译：

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用于深入定量脂肪酸双键位置异构体的液相色谱-质谱工作流程。

追踪脂肪酸 (FAs) 的组成变化经常被用作监测受扰动的生物状态中代谢变化的一种手段。鉴于哺乳动物脂质组中超过一半的 FA 是不饱和的，因此有必要在碳-碳双键 (C=C) 位置水平对 FA 进行定量。在这项工作中，我们开发了一种通过电荷标记 Paternò-Büchi (PB) 衍生化和液相色谱-串联质谱 (LC-MS/MS) 对 FA 进行全局定量的工作流程，包括 C=C 位置异构体。使用 2-乙酰基吡啶 (2-acpy) 作为电荷标记 PB 试剂导致对单和多不饱和以及共轭 FA 的识别限制在亚纳摩尔范围内。以 0.61 ± 0 的浓度对低丰度的共轭游离 FA，例如 FA 18:2 (n-7, n-9) 和 FA 18:2 (n-6, n-8) 进行量化。05 和 0.05 ± 0.01 mg/100 g 牦牛奶粉分别。该工作流程还能够在四个数量级的浓度范围内对 8 个饱和和 37 个不饱和总 FA 进行深度分析，包括在合并的人血浆中的 10 组 C=C 位置异构体。一项对 2 型糖尿病患者血浆中总 FAs 的初步调查显示，与正常对照组相比，FA 16:1 (n-10) 和 FA 18:1 (n-10) 的相对组成显着升高。开发的 FA 分析工作流程可作为在基础研究和临床研究中深入分析 FA 的强大工具。该工作流程还能够在四个数量级的浓度范围内对 8 个饱和和 37 个不饱和总 FA 进行深度分析，包括在合并的人血浆中的 10 组 C=C 位置异构体。一项对 2 型糖尿病患者血浆中总 FAs 的初步调查显示，与正常对照组相比，FA 16:1 (n-10) 和 FA 18:1 (n-10) 的相对组成显着升高。开发的 FA 分析工作流程可作为在基础研究和临床研究中深入分析 FA 的强大工具。该工作流程还能够在四个数量级的浓度范围内对 8 个饱和和 37 个不饱和总 FA 进行深度分析，包括在合并的人血浆中的 10 组 C=C 位置异构体。一项对 2 型糖尿病患者血浆中总 FAs 的初步调查显示，与正常对照组相比，FA 16:1 (n-10) 和 FA 18:1 (n-10) 的相对组成显着升高。开发的 FA 分析工作流程可作为在基础研究和临床研究中深入分析 FA 的强大工具。1 (n-10) 与正常对照相比显着升高。开发的 FA 分析工作流程可作为在基础研究和临床研究中深入分析 FA 的强大工具。1 (n-10) 与正常对照相比显着升高。开发的 FA 分析工作流程可作为在基础研究和临床研究中深入分析 FA 的强大工具。