基于毛细管电泳-质谱联用技术的代谢/蛋白质组学分析

毛细管电泳-质谱(CE-MS)联用技术具有高灵敏度、高分析效率、低样品损耗等优点,在强极性和带电荷的物质分析中具有明显优势,已广泛应用于生命科学、医学、药学等多个领域。在过去的十几年,影响其应用的主要因素包括系统的稳定性、实验的可重复性、数据的准确性等。为解决现有问题,进一步拓展其应用,研究人员在技术设计和改进等方面做了大量工作。医学和分析化学领域的相关研究证明了CE-MS在代谢组学和蛋白质组学中的实用性。这篇文章综述了2015年以来,CE-MS在技术和应用方面的最新进展,为未来的技术发展及应用提供借鉴。为提高CE-MS的分析效率和数据可比性,该文对多个方面的研究进行了讨论,包括涂层与样品的相互作用、接口技术、运行参数和数据处理方法。文中关于复杂样品(组织、细胞、体液等)代谢组学/蛋白质组学的综述研究,使癌症病理分析、药物开发和疾病监测等分析数据更加可视化,为CE-MS临床分析应用提供借鉴。除了对CE-MS的最新发展进行综合评述外,还提出未来应加强3个方面的研究:(i)从样品前处理和分离技术方面优化分析方法;(ii)从毛细管涂层和接口技术方面调整分析技术;(iii)从临床研究和数据分析...     

毛细管电泳-质谱联用技术的新进展

毛细管电泳-质谱(CE-MS)联用技术综合了CE的高效分离能力、广泛的样品适应性和MS的高灵敏度、可提供结构信息等优势,已发展成为一种重要的分离分析手段。本文对近几年来CE-MS联用接口技术的发展作一简单介绍,并对CE-MS在生命分析、食品药品分析等领域的一些应用进展予以综述。     

毛细管电泳指纹图谱及毛细管电泳-质谱联用在中药质量控制中的作用

以作者多年从事毛细管电泳、毛细管电泳-质谱联用及其指纹图谱对中药的研究成果为基础,介绍了毛细管电泳实验条件的优化方法、毛细管电泳指纹图谱的研究方法与评价方法及其在中药质量控制中的作用。     

猪肝中克伦特罗和沙丁胺醇的毛细管电泳-质谱联用分析

盐酸克仑特罗和沙丁胺醇等均属激动剂类药物,人体的累计摄入量超过一定值或食用了高残留的内脏组织,易出现毒副作用[1],因此许多国家都将其列为违禁药物。近年来一些不法饲养业主受利益驱使,将沙丁胺醇(salbutamol)作为“瘦肉精”的替代品在生猪养殖中非法使用。关于克伦特罗和     

毛细管电色谱-质谱联用技术进展

毛细管电色谱-质谱联用技术结合了毛细管电色谱高分离性能和质谱强定性能力的特点，近年来得到较快的发展。本文系统综述了CEC/MS接口技术及在复杂样品分离分析中应用的最新进展。引用文献45篇。     

毛细管电泳-电喷雾质谱联用技术及其在蛋白质分析领域中的应用

综述了毛细管电泳与电喷雾质谱联用的接口技术、分离模式及其在蛋白质分析领域中的应用，特别是毛细管等电聚焦与电喷雾质谱联用在蛋白质组学中研究进展。     

高通量蛋白质组学分析研究进展

基于质谱的蛋白质组学技术已经日趋成熟,可以对细胞和组织中的成千上万种蛋白质进行全面的定性和定量分析,逐步实现“深度覆盖”。随着生物医学日益增长的大队列蛋白质组学分析需求,如何在保持较为理想的覆盖深度下实现短时间、快速的“高通量”蛋白质组学分析已成为当前亟需解决的关键问题之一。常规的蛋白质组学分析流程通常包括样品前处理、色谱分离、质谱检测和数据分析。该文从以上4个方面展开介绍近10年以来高通量蛋白质组学分析技术取得的一系列研究进展,主要包括:(1)基于高通量、自动化移液工作站的蛋白质组样品前处理方法;(2)基于微升流速液相色谱与质谱联用的高通量蛋白质组检测方法;(3)利用灵敏度高、扫描速度快的质谱仪实现短色谱梯度分离下蛋白质组深度覆盖的分析方法;(4)基于人工智能、深度神经网络、机器学习等的蛋白质组学大数据分析方法。此外,对高通量蛋白质组学面临的挑战及其发展进行展望。总而言之,预期在不久的将来高通量蛋白质组学技术将会逐步“落地转化”,成为大队列蛋白质组学分析的利器。     

毛细管电泳-无鞘流电喷雾质谱用于药物分析

毛细管电泳-质谱联用技术具有分离效率高、检测灵敏度高、样品消耗量少,可同时提供样品的结构信息等优点,成为复杂样品分离分析的强有力工具。但是,毛细管电泳与质谱联用的接口技术依然未能很好的解决。为了拓展我们发展的金箔包裹的毛细管电泳分离柱尖端直接作为喷雾电极和无鞘流质谱接口的应用,本文报道了用无鞘流接口毛细管电泳-电喷雾质谱联用（CE-ESI-MS）分析5种酪氨酸激酶抑制剂（舒尼替尼、甲磺酸伊马替尼、吉非替尼、达沙替尼、埃罗替尼）的研究结果。这种接口集分离与电喷雾离子化于一根毛细管中,制作简单,成本低廉,且可批量制作。实验发现采用非水毛细管电泳分离模式不仅可以对5种酪氨酸激酶抑制剂实现基线分离,而且可以获得稳定的质谱信号。考察了电解质溶液组成对分离效果的影响,得到优化的背景电解质组成,即含2%（v/v）乙酸及5 mmol/L乙酸铵的乙腈-甲醇（80∶20, v/v）混合溶剂。在优化的条件下,5种激酶抑制剂可以得到基线分离,无鞘接口也可以长时间保持稳定的电喷雾,分析物的保留时间日内、日间重复性（RSD值）分别小于0.5%和0.8%,接口批次间的RSD值小于2.6%。与水相分离条件下的CE-MS对比,非水相条件下的5种酪氨酸激酶抑制剂的分离柱效更高,检测灵敏度更高,绝对检出限达到amol级。此外,采用无鞘流CE-MS分析了各类有机酸（千层纸素A、丹酚酸C和迷迭香酸）和脂溶性的大环内酯类抗生素（阿奇霉素、红霉素和环孢素A）,均可以获得良好的分离效果和质谱检测结果。     

毛细管电泳-电致化学发光联用技术应用进展

介绍了毛细管电泳-电致化学发光联用技术(CE-ECL)的检测原理,重点评述了1983-2010年间CE-ECL在药物制品、生物样品、环境和食品、农产品分析中的应用(引用文献66篇)。     

复杂生物体系中蛋白质高效分离分析技术的新进展

继人类基因组计划完成之后,作为一种新的研究策略,蛋白质组学在生命科学研究中发挥着愈来愈重要的作用。由于生物体系的复杂性和多样性,使得分离效率高、灵敏度高、通量高和动态范围宽的分离分析技术平台的研究和应用已成为蛋白质组学研究的重点和热点之一。着重介绍了近年来应用日益广泛的多维色谱预分离、毛细管液相色谱-质谱联用、毛细管电泳及其与质谱联用等高效分离分析技术在复杂生物体系的蛋白质分析中的最新进展。引用相关文献40篇。     

基于多级质谱的蛋白质组定量新方法新技术进展

定量蛋白质组学已经成为蛋白质组学的一个重要分支,以生物质谱为核心的定量蛋白质组方法日益发展。按照定量所依据的质谱信号来源于一级质谱谱图还是多级质谱谱图可以将定量蛋白质组方法分为一级质谱定量和多级质谱定量。本文主要综述基于多级质谱的定量方法和技术进展,分析比较了这些方法的优缺点,并对基于多级质谱的定量方法发展进行了展望。     

开管毛细管色谱柱的制备及其在蛋白质组学研究中的应用进展

近年来随着生命科学等领域的深入发展,人们对微量样本分离分析的需求越来越高,液相色谱系统的微量化受到了更多的关注。由于开管毛细管色谱柱具有较低的反向压力,可通过采用更长的色谱柱提高柱效,从而实现对复杂生物样本的高效分离,因而成为液相色谱柱新的发展方向。本文对开管毛细管色谱柱的制备方法及应用进展进行了综述。     

比较纳升反相色谱-串联质谱与毛细管区带电泳-串联质谱用于自顶向下蛋白质组学

自顶向下蛋白质组学的一个重要难题是缺乏与质谱可以在线连用并且可以提供高效蛋白质分离的液相分离技术。毛细管区带电泳与纳升反相色谱都可以与质谱在线连用,并且在复杂蛋白质样品分析方面也都有了显著的提升。在这里,我们首次比较了先进的纳升反相色谱-串联质谱与毛细管区带电泳-串联质谱平台用于自顶向下蛋白质组学分析。相对于纳升反相色谱-质谱而言,毛细管区带电泳-质谱可以将标准蛋白质样品的消耗量降低10倍,而且保持与纳升反相色谱-质谱相当的蛋白质信号强度。有意思的是,与毛细管区带电泳-质谱相比,纳升反相色谱-质谱可以获得更高的蛋白质分子的气相价态。这个现象可能是由于反相流动相中的高浓度乙腈使得蛋白质变性的更加充分。从1微克的大肠杆菌蛋白质样品中,毛细管区带电泳-串联质谱可以鉴定到159个蛋白质和513个蛋白质变体,而纳升反相色谱-串联质谱仅鉴定到105个蛋白质和277个蛋白质变体。当将大肠杆菌蛋白质的上样量提高到8微克时,纳升反相色谱-串联质谱可以鉴定到245个蛋白质和1004个蛋白质变体。由于纳升反相色谱-串联质谱具有比毛细管区带电泳-串联质谱更高的上样量与更宽的分离窗口,当蛋白质样品量不受限制时,纳升反相色谱-串联质谱具有明显的优势。但是,在痕量样品分析方面,毛细管区带电泳-串联质谱具有更大的潜力。     

Recent developments and applications of capillary and microchip electrophoresis in proteomics and peptidomics (2015–mid 2018)

This review summarizes recent developments and applications of capillary and microchip electroseparation methods in proteomic and peptidomic analyses since the year 2015 to ca. mid 2018. Sample preparation procedures for the removal of interfering components or for pre‐fractionation and preconcentration of proteins and peptides of interest are discussed. The innovations in coupling of capillary or microchip electroseparation methods with different modes of mass spectrometry detection are covered. In addition, significant recent applications of capillary electromigration methods in both bottom‐up and top‐down proteomics as well as in determinations of post‐translational modifications of proteins are presented. Moreover, several examples of the utilization of capillary electromigration methods coupled with mass spectrometry detection for clinical proteomics and peptidomics are described.     

基于质谱的单细胞蛋白质组学分析方法及应用

细胞是生命体的最小组成单位,遗传及外部环境等因素使单细胞异质性广泛存在于众多生物体中。传统的生物学实验获得的结果多是大量细胞的平均测量值,因此在单细胞层面开展研究对于精确理解细胞的生长发育以及疾病的诊断与治疗至关重要。而作为重要的细胞和生命活动的执行者,蛋白质由于其不具备扩增特性,且种类繁多、丰度低、动态分布范围宽,与核酸等其他生物大分子相比,其单细胞组学研究相对滞后。而在所有的检测手段中,荧光检测以及电化学分析方法具有极高的灵敏度,但是囿于其研究通量有限,以及电化学活性依赖,很难成为普适性的单细胞蛋白质组学研究方法。质谱分析作为传统蛋白质组学中最为核心的研究技术,由于其高灵敏、高通量、结构信息丰富等特点,在单细胞蛋白质组学研究中独树一帜。该文综述了近年来基于质谱的单细胞蛋白质组学研究中的代表性方法,根据质谱分析前蛋白质分离方式的差异,将其分为基于毛细管电泳分离、液相色谱分离和无分离手段的直接检测3类方法,在介绍研究现状的同时对这些方法在细胞通量、蛋白质鉴定数目、灵敏度以及方法应用方面进行了总结与比较。最后,基于目前研究中面临的挑战以及发展趋势对基于质谱的单细胞蛋白质组学的研究前景进行了展望。     

Metabolomics of transgenic maize combining Fourier transform-ion cyclotron resonance-mass spectrometry,capillary electrophoresis-mass spectrometry and pressurized liquid extraction

In this work, the potential of combining capillary electrophoresis-time-of-flight-mass spectrometry (CE-TOF-MS) and Fourier transform-ion cyclotron resonance-mass spectrometry (FT-ICR-MS) for metabolomics of genetically modified organisms (GMOs) is demonstrated. Thus, six different varieties of maize, three of them transgenic (PR33P66 Bt, Tietar Bt and Aristis Bt) and their corresponding isogenic lines (PR33P66, Tietar and Aristis) grown under the same field conditions, were analyzed. Based on the ultrahigh resolution and remarkable mass accuracy provided by the 12-T FT-ICR-MS it was possible to directly analyze a good number of metabolites whose identity could be proposed based on their specific isotopic pattern. For identification of metabolite isomers, CE-TOF-MS was also used combining the information on nominal mass with electrophoretic mobility corroborating in that way the identity of several new biomarkers. Furthermore, PLE extractions were evaluated in order to establish selective extraction as an additional criterion to obtain useful information in maize metabolomics. Differences in the metabolite levels were found between the three transgenic maize varieties compared with their wild isogenic lines in some specific metabolic pathways. To our knowledge, this is the first time that an approach as the one presented in this work (pressurized liquid extraction + FT-ICR-MS + CE-TOF-MS) is shown for a metabolomic study.     

蛋白质酶解混合物的动态修饰毛细管电泳-质谱联用分析

利用羟丙基纤维素溶液动态涂层技术修饰毛细管管壁,改善了分离效率.在不影响质谱检测的条件下,将动态涂层毛细管电泳与质谱检测联用,有效地提高了对蛋白质的鉴定能力.将该技术应用于对复杂蛋白质样品的酶解产物的分析鉴定,结果令人满意.