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癌症已成为我国死亡第一大原因,死亡人数占全球因癌症死亡人数四分之一。其中大肠癌发病率上升迅速且出现年轻化趋势。大肠癌只要早期发现早期治疗,是可以治愈的恶性肿瘤之一,但大肠癌早期因无症状或症状不明显,另外,现有的生物标志物还无法进行大肠癌的早期的诊断,加上主动接受肠镜检查的人群较少,大多数大肠癌患者很难得到早期的发现和诊断。近年,Nishiumi等在人体血液代谢组学研究中发现对大肠癌早期诊断具有显著效果的新型生物标志物2-羟基丁酸(2-Hydroxy butyrate,α-HB)、天冬氨酸(Aspartic acid,Asp)、犬尿氨酸(Kynurenine,Kyn)、胱胺(Cystamine,Cys)[1]。这些新型生物标志物大多数具有手性中心,但对光学异构体的有效性还没有文献报道。鉴于此,本研究着眼于带有手性中心的新型生物标志物光学异构体,利用区别于常用血液和尿样生物样品,具有采集和储存方便,反映长时间体内健康状态,可作为慢性疾病诊断的新的生物样品人体手指甲,基于LC-MS/MS尝试了对大肠癌患者手指甲中手性代谢物的同时检测。利用手性衍生化试剂[(S)-(-)-4-(N,N-二甲氨基磺酰基)-7-(2-氯甲酰四氢吡咯-1-基)-2,1,3-苯并恶二唑(S)-DBD-Pro-COCl]对新型生物标志物D,L-α-HB、D,L-Asp、D,L-Kyn、Cys进行衍生化以后进行了手性分离条件的优化。采集后的人体手指甲经过洗涤、粉碎、称量后进行了萃取溶剂的选择、萃取时间的优化。并在优化的条件下,利用健康者32人(男性12人,女性20人)和大肠癌患者16人(男性12人,女性4人)的指甲进行了定量分析及统计学分析。LC利用日本岛津制作所的Nexera X2,分析柱为Imtakt会社Cadenza CD-C18 HT(3μm,150×3 mm I.D.),流动相为10 m M HCOONH4水溶液和含0.1%HCOOH含CH3CN溶液;质谱检测器为日本岛津制作所的LC-MS 8040,离子源为电喷雾离子化正离子(ESI+)模式,以多反应监测(Multiple Reaction Monitoring,MRM)模式进行了检测。4种代谢物中具有手性的D,L-α-HB、D,L-Asp、D,L-Kyn与(S)-DBD-Pro-COCl衍生化后,形成非对映异构体在C18反相色谱柱中20分钟内如下图所示达到了良好的手性分离(Rs>1.57)。人体指甲萃取条件的优化结果,利用甲醇、三乙胺(Triethylamine,TEA)的混合溶液,首次在人体指甲中检测出D,L-α-HB、D,L-Asp光学异构体。日内、日间精密度RSD均小于4.54%;添加回收率为81.12-113.84%。健康者32人和大肠癌患者16人手指甲中定量值的分析结果,大肠癌患者男性中D,L-Asp、L-α-HB,女性中D-α-HB含量明显高于健康者,具有显著性差异(p<0.05);在D/L光学异构体的面积比值中D/L-α-HB具有显著性差异(p<0.05)。