MALDI质谱检测蛋白质与富勒醇的非共价复合物

基质辅助激光解吸电离(MALDI)质谱由于受到酸性基质、样品制备、激光诱导聚合和基质加合物的形成等条件的限制而难以用于非共价复合物的检测.本文以芥子酸为基质,观察到蛋白质与富勒醇的特殊相互作用,一些质谱特征,如质量数迁移、宽的加合峰和定量结合比表明,在蛋白质和富勒醇之间形成了特殊的非共价复合物.其中,血红蛋白与富勒醇的结合比是1:4,而肌红蛋白与富勒醇的结合比是1:1.实验结果表明:富勒醇可用来保护血红蛋白,有在酸性介质中防止其分解的作用.因此,通过在基质组份中添加特性有机化合物保护被测样品,有可能实现用MALDI质谱测定四级结构蛋白质的分子量.     

抗抑郁化合物SIPI5358与环糊精形成的非共价复合物

用电喷雾电离质谱(ESI-MS)和串级质谱(MS/MS),并结合紫外光谱、荧光光谱等方法,研究一种芳烷醇哌嗪类抗抑郁化合物SIPI5358与α-、β-、γ-环糊精(CD)制备得到的非共价复合物.质谱分析结果显示,SIPI5358分子可以和α-CD生成配合比为1∶1的非共价复合物,而与β-、γ-CD生成不同配合比的非共价复合物.串级质谱的结果进一步验证β-CD与SIPI5358非共价复合物的组成.用紫外光谱和荧光光谱实验对液相中非共价复合物的形成进行了辅助研究,结果均再次验证了非共价复合物的生成.荧光光谱实验测得SIPI5358与β-CD反应的生成常数Kf=3.45×103 mol.L-1.     

MALDI方法研究蛋白质的非共价复合物

飞行时间质谱仪(TOFMS)在理论上无质量范围的限制,可实现大分子蛋白质与核酸的非共价复合物的直接检测.特别是在近中性溶液条件下通过对芥子酸和6-氮杂-2-硫代胸腺嘧啶基质的使用及双层样品制备方法的改善,获得了稳定复合物的高灵敏度质谱检测.肌红蛋白-血红素复合物能够在芥子酸基质的不同pH条件下(pH2.0或pH5.0)同时观察到.而运用双层样品制备方法,获得了核糖核酸酶复合物(RNaseS)在第一次激光照射下的突出质谱峰,但其丰度均随更多的激光打击而减弱.     

非共价复合物的电喷雾质谱分析

非共价复合物一直是质谱分析的难点,因为这些复合物大多以氢键、范德华力、疏水作用、静电作用、金属配位作用等非共价弱键形成,常规质谱相对过于剧烈的离子化条件不利于非共价复合物的检测.但由于在许多生命现象、药物筛选以及超分子化合物中都涉及到分子之间的相互作用以及相互识别过程,而且人们普遍认识到非共价复合物是这些过程形成的基础,因此许多科学工作者都致力于非共价复合物该前沿课题的开发研究,并且迫切需要发展一种分析工具来辅助解析这种现象.电喷雾离子化(ESI)技术作为一种"软"电离技术,以及它在分析极性生物大分子中得天独厚的优势,近年来被广泛的应用在非共价复合物研究上.国内由于生物质谱技术起步较晚,这个领域至今没有获得充分的发展,本论文在ESI正交离子引入飞行时间质谱上,开展了非共价复合物分析的一些初步研究.     

提高MALDI-MS测量溶菌酶分子量灵敏度的研究

近 1 0年来 ,基质辅助激光解吸质谱 (MALDI- MS)作为一种新兴的“软电离”质谱技术 [1,2 ] ,已很快地应用于生物大分子特别是蛋白质研究领域 [3 ] .MALDI- MS可在 1 0 - 12 mol甚至 1 0 - 15mol的水平上 ,准确地测定分子量高达几万到几十万的生物大分子 ;还可通过改变基质、溶液条件和样品的制备方法等实现大分子蛋白质非共价复合物的质谱检测 [4 ] .MALDI- MS能够得到如此广泛的应用 ,在很大程度上要归功于基质的辅助效应 .基质的作用主要可以概括如下 [5～ 7] :(1 )削弱样品分子间的相互作用 ;(2 )与样品分子结合并使之快速结晶 …     

大豆苷元磷酰化衍生物的合成及其与溶菌酶复合物的ESI研究

通过改进的Atherton-Todd反应，得到了5个新的大豆苷元磷酰化衍生物，其结构被X-ray,IR, NMR和ESI确认. ESI质谱证实在气态下磷酰化大豆苷元能和溶菌酶形成非共价复合物，而大豆苷元与溶菌酶的非共价复合物未能检测到. 通过变换ESI的orificevoltage，检测了不同的磷酰化大豆苷元与溶菌酶非共价复合物的相对稳定性.     

哌嗪衍生物SIPI5357与环糊精分子非共价复合物的制备与分析

报道了用电喷雾电离质谱(ESI-MS)和紫外光谱(UV)等方法研究一种具有抗抑郁活性的芳烷醇哌嗪类化合物SIPI5357与α-环糊精(α-CD)和β环糊精(βCD)制备得到的非共价复合物.质谱分析结果显示,SIPI5357分子可以与环糊精分子以1:1的关系生成非共价复合物.使用紫外分光光度法对液相中非共价复合物的形成进行了辅助研究,得到了同样的结果.溶解度实验表明,这些非共价复合物的形成可以显著地提高此哌嗪类化合物在水溶液中的溶解度,使得它作为高效的口服或注射药物成为可能.此外,根据溶解度实验的结果,还计算了SIPI5357和两种环糊精分子在液相中的生成常数,它们分别为β-环糊精-SIPI5357:262 L/mol/L,α-环糊精-SIPI5357:63.4 L/mol/L. 两种非共价复合物的稳定程度为β-环糊精-SIPI5357>α-环糊精-SIPI5357.     

谷胱甘肽与D型氨基酸非共价复合物的质谱

为了研究谷胱甘肽和D型氨基酸的非共价相互作用, 将一定化学剂量比的还原型谷胱甘肽与D-苯丙氨酸、D-组氨酸或D-谷氨酰胺在室温下混合后, 温育1 h, 使反应达到平衡. 电喷雾质谱测量结果表明, 在生理pH条件下, 谷胱甘肽可以和D 型氨基酸经反应生成非共价复合物. 串级质谱中的碰撞诱导解离(CID)以及紫外光谱进一步确认了非共价复合物的生成. 为了避免严重的离子化效率和质谱信号相互抑制作用, 对谷胱甘肽和D-谷氨酰胺的相互作用作了定量的评估. 配制一系列不同初始浓度的谷胱甘肽和D型氨基酸的混合溶液, 并用电喷雾质谱测定混合溶液中不同质点的质谱峰强度, 计算了谷胱甘肽与三个D型氨基酸结合形成的复合物的解离常数. 计算结果表明, 谷胱甘肽可以和D型氨基酸结合形成不同键合强度的非共价复合物, 其稳定性按照D-谷氨酰胺、D-苯丙氨酸、D-组氨酸的次序逐渐增大.     

电喷雾质谱法研究谷胱甘肽与L型芳香性氨基酸非共价复合物

为探索谷胱甘肽和L型芳香性氨基酸的非共价相互作用, 将一定化学剂量比的还原型γ-谷胱甘肽分别与L型芳香性氨基酸(包括苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸)在室温和生理pH条件下混合后, 温育1 h, 生成非共价复合物, 并使反应完全. 电喷雾质谱测量结果揭示谷胱甘肽和L型芳香性氨基酸反应可以生成非共价复合物. 在二级串级质谱MS2测得的复合物碎片离子峰中, 除芳香性氨基酸离子峰外, 还包括谷胱甘肽及其它再次碎裂产生的b2和y2碎片离子, 进一步确认了非共价复合物的形成. 紫外光谱也证实了电喷雾质谱的实验结果. 为避免严重的离子化效率差异和质谱信号的相互抑制作用, 定量评估了谷胱甘肽和酪氨酸的相互作用, 结果显示反应物的初始浓度应该选择在5×10-5~3.00×10-4 mol/L范围内. 用质谱滴定法测定了谷胱甘肽与3个芳香性氨基酸非共价复合物的解离常数, 结果表明, 谷胱甘肽复合物的稳定性按Tyr, Trp和Phe次序依次增大.     

电喷雾质谱的非共价键蛋白质复合物研究

电喷雾质谱(ESI-MS)已经成为检测和研究生物分子弱相互作用,即非共价键作用的一个重要分析手段.ESI-MS除了具有快速、灵敏、专属的特点以外,还有能够直接得出复合物的分子量和化学计量比的优点.本文通过蛋白质与蛋白质、配体、金属离子的非共价复合物的例子阐述了ESI-MS技术的主要特性,综述了ESI-MS在非共价键蛋白质复合物方面的早期和近期应用研究成果.引用文献34篇.     

富勒醇的直接激光解吸飞行时间质谱分析

采用激光解吸电离飞行时间质谱对富勒醇样品进行研究,并与富勒烯标准品的质谱特征比较,以正负离子模式联合检测方法考察其特征结构。结果显示,正离子模式下,富勒醇碳笼易为规律性的碎裂峰,负离子模式下,则保留碳笼主体结构的特征峰,而富勒烯的碳笼结构在两种模式下不发生变化。表明该方法可以方便、快速地鉴别富勒醇的结构。采用该方法对富勒醇在二甲基亚砜(DMSO)中的稳定性进行分析,结果发现富勒醇可稳定存在于DMSO溶剂中,用于碱式反应条件下合成富勒醇的鉴别与条件筛选,选择反应碱的最佳浓度为1.0 g/mL。     

Nanodiamonds Used as a Platform for Studying Noncovalent Interaction by MALDI‐MS

作为一种新的,易于实现的快速分析方法,纳米金刚石被应用基于基质隔离激光解吸附电离质谱的非共价相互作用的研究中。表面覆盖有“饵分析物”的纳米金刚石被加入到含有“目标分析物”的溶液中,通过离心的方法进行分离,并用水清洗后再利用基质隔离激光解吸附电离质谱进行分析。同时,通过比较加入纳米金刚石前后的溶液的质谱图,亦可得到相关信息。这种平台可应用于分子间非共价相互作用的研究,并可进一步应用于选择性增强的基质隔离激光解吸附电离质谱分析中,一个例子就是表面覆盖聚赖氨酸的纳米金刚石在磷酸化多肽的质谱分析的应用。     

抗抑郁化合物SIP15838和环糊精分子非共价复合物的研究

报道了用电喷雾电离质谱(ESI-MS),并结合紫外分光光度法及溶解度实验,研究一种新型的具有自主知识产权的抗抑郁化合物SIPI5838与α-环糊精(CD)和β-环糊精(CD)分子生成的非共价复合物.质谱测量结果表明,在溶液中,SIPI5838分子可以与环糊精分子之间生成非共价复合物,且两者之间的配比关系为1:1.这些非共价复合物的形成可以显著地提高这种抗抑郁化合物在水溶液中的溶解度,使得它作为高效的口服或注射药物成为可能.另外,还用紫外分光光度法和溶解度实验对液相中非共价复合物的形成进行了辅助研究,这些结果均显示了非共价复合物的生成.根据溶解度实验结果,计算了SIPI5838和两种环糊精分子在液相中的生成常数.它们分别为SIPI5838-β-环糊精:1.83×103 mol-1·L,SIPI5838-α-环糊精:3.15×101mol-1·L.两种非共价复合物的稳定程度为β-环糊精-SIPI5838>α-环糊精-SIPI5838.     

抗抑郁化合物SIPI5838和环糊精分子非共价复合物的研究

报道了用电喷雾电离质谱(ESI-MS), 并结合紫外分光光度法及溶解度实验, 研究一种新型的具有自主知识产权的抗抑郁化合物SIPI5838与α-环糊精(CD)和β-环糊精(CD)分子生成的非共价复合物. 质谱测量结果表明, 在溶液中, SIPI5838分子可以与环糊精分子之间生成非共价复合物, 且两者之间的配比关系为1∶1. 这些非共价复合物的形成可以显著地提高这种抗抑郁化合物在水溶液中的溶解度, 使得它作为高效的口服或注射药物成为可能. 另外, 还用紫外分光光度法和溶解度实验对液相中非共价复合物的形成进行了辅助研究, 这些结果均显示了非共价复合物的生成. 根据溶解度实验结果, 计算了SIPI5838和两种环糊精分子在液相中的生成常数, 它们分别为SIPI5838-β-环糊精: 1.83×103 mol－1•L, SIPI5838-α-环糊精: 3.15×101 mol－1•L. 两种非共价复合物的稳定程度为β-环糊精-SIPI5838＞α-环糊精-SIPI5838.     

分子间非共价相互作用的质谱分析方法研究进展

总结了各种软电离质谱技术在研究分子间非共价相互作用中的应用及发展,尤其是在生物大分子非共价复合物结构和功能研究方面的进展。     

蛋白质非共价化合物的电喷雾质谱研究

介绍了近几年来利用电喷雾离子化质谱技术研究蛋白质的基本构象及蛋白质非共价化合物的基本化学信息的进展。许多研究表明,电喷雾质谱在研究蛋白质的复杂结构和功能方面有十分广阔的前景。文中列举了若干实例说明了电喷雾离子化质谱技术在分析蛋白质非共价化合物的应用和一般方法。     

氨基化环糊精与氨基酸包络物的电喷雾质谱研究

电喷雾质谱(ESI-MS)作为一种软电离质谱技术,已应用于研究准气相状态下通过各种非共价相互作用所形成的非共价复合物。本研究利用电喷雾飞行时间质谱(ESI-TOF-MS)测定了合成的氨基化环糊精与5种氨基酸所形成的1∶1包络物的结合常数(K),考察了质谱条件及溶液条件对结合常数的影响,通过比较结合常数的大小,探讨了氨基化环糊精与氨基酸在准气相状态下的作用方式。     

哌嗪衍生物和环糊精分子非共价作用的分析

采用电喷雾质谱(ESI-MS)和核磁共振谱(1HNMR)等方法研究了抗抑郁哌嗪衍生物化合物SIPI5838,SIPI5357和SIPI5358与α-,β-或γ-环糊精(CD)分子生成的非共价复合物及其键合位点。质谱分析结果表明,在水溶液中,SIPI5838分子可以与α-,β-或γ-环糊精分子通过反应生成非共价复合物,其中与β-环糊精可以生成配合比为1:1或1:2的非共价复合物,与α-或γ-环糊精分子则生成配合比为1:1的非共价复合物。SIPI5357与α-,β-或γ-环糊精(CD)分子仅生成配合比为1:1的非共价复合物。核磁共振谱(1HNMR)表明,α-环糊精主要与SIPI5838分子中的苯基结合,β-环糊精可同时与SIPI5838分子中的苯基和萘基结合配合比1:2的非共价复合物,而γ-环糊精则主要与SIPI5838分子中的萘基结合。溶解度实验表明,SIPI5358与α-,β-及γ-环糊精在液相中的结合常数分别为15.4,29.2和175.2mol/L。     

电喷雾离子化飞行时间质谱研究鸡蛋清溶菌酶与β－环糊精 的新型复合物

运用电喷雾离子化飞行时间质谱分析鸡蛋清溶菌酶与β－环糊精的复合物。通过减少β－环糊精的配制浓度至原来的1/5,发现形成1:2和1:3复合比的溶菌酶-β-环糊精复合物的离丰度减弱,但化学计量比为1:1的复合物变化不大,证明该新型复合物为非特异性非共价复合物。此外还对质谱参数、分析条件对复合物离子化的影响作了详尽的考察,得出在nozzle电压为200V时复合物信号最强,在不影响生物分子高级结构的前提下添加少量的有机溶剂如甲醇、乙腈等能较明显地改善质谱信号。     

ESI质谱法对黄酮-7-磷酰化氨基酸酯与溶菌酶相互作用的研究

采用电喷雾(ESI)质谱技术,研究了4种黄酮-7-磷酰化氨基酸酯与溶菌酶的弱相互作用,实验结果表明4种化合物均能与溶菌酶形成非共价复合物,在相同条件下,未检测到黄酮与溶菌酶形成的非共价复合物,说明在黄酮分子中引入N-磷酰化氨基酸,能改变黄酮的分子极性,从而使其与生物大分子之间的相互作用情况发生变化;通过改变锥孔电压,分别对4种黄酮-7-磷酰化氨基酸酯-溶菌酶复合物的耐压能力进行检测.结果显示,黄酮-7-磷酰化氨基酸酯b与溶菌酶形成的复合物最稳定,它们之间存在最强的弱相互作用.