不饱和脂类中C＝C键的位置和顺反异构体对其生物活性有显著影响。同时识别不饱和脂类中C＝C键的位置和顺反异构体非常重要，但仍然是一个具有挑战性的任务。

针对此问题，国新华教授课题组利用双键三元环化时空间位阻的差异造成的反应趋势的不同，结合离子淌度-质谱技术，对不饱和脂质中双键的位置和顺反异构进行同时解析。

当1，2-二取代双键形成三元环时，顺式构型两取代基位于三元环同侧，而反式构型取代基位于三元环平面异侧。当二取代烯烃两取代基不同，且第三个原子存在差异较大两基团时，烯烃三元环化会形成一对非对映异构体。由于空间位阻的影响，顺式双键倾向于形成一种异构体，而反式双键会形成比例相近的一对异构体。基于离子淌度对非对映异构体的分离作用，衍生后，顺式双键在淌度中表现出单峰，而反式双键为双峰，进而对双键立体构型进行判断。

饱和脂质中的C=C键是典型的具有两个不同取代基的1,2-二取代双键，可以通过不对称衍生化和离子淌度分离来鉴定不饱和脂质中C=C键的顺反型。实验结果验证了作者的猜想，顺式不饱和脂肪酸进行N-tosylaziridine衍生化后，其母离子的离子淌度谱中呈现单峰，而反式脂肪酸呈现双峰。对其进行CID碎裂，产生特殊的子离子信号，以此鉴定C=C键的位置。

当然，仅仅依据母离子的离子淌度谱图来对脂质双键构型进行鉴定是不够的，一方面由于不同双键位置的同分异构体母离子质谱峰是相同的，相互之间势必造成干扰；另一方面面对多双键的情况，母离子淌度峰形无法说明每个双键的构型，这些问题在以往的方法中是难以解决的。本研究作者充分利用了TIMS质谱（淌度池-碰撞池）的仪器结构，母离子先进行淌度分离再进行碎裂，所以碎片离子的到达时间与形成该子离子的母离子理论上是相同的，而子离子可以反映双键的位置。作者利用子离子的淌度峰对双键构型进行鉴定，利用碎片峰对位置鉴定，进而实现了对双键位置和构型的同时检测。该方法也适用于多双键体系，由于存在多个反应位点，其母离子的淌度情况较为复杂，而利用子离子的淌度很好地对其进行了简化，容易得到不同位置双键各自的结构信息。

此外，作者对不同的加合离子峰进行分析时发现，只有质子化离子[M+H]+存在单双峰的差异。作者对此推测：分子内氢键增加了反式脂肪酸形成的两非对映异构体之间的差异。分子内氢键的存在通过1H NMR和理论计算进行了证明。

进一步，作者利用淌度相对峰面积对顺反异构体比例进行了定量分析，利用子离子峰强度对不同位置双键位置异构体进行相对定量，为复杂样品中不同C = C键的异构性的定量分析提供了新途径。

该方法被成功地应用于确定环境应激下细菌膜脂质中发生的C = C键的顺-反几何转换的检测和定位，并跟踪了大鼠脊髓损伤前后不饱和脂质的异构体分布情况。

相关研究成果发表在J. Am. Chem. Soc.杂志（J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 29503−29512）。

通过不对称衍生化和离子淌度-质谱法同时测定脂质C═C键的位置和顺反构型原理演示