基于MALDI质谱成像技术分析莲子中代谢物的组织分布

该文建立了一种可对莲子中多种代谢物进行高覆盖分析的基质辅助激光解吸附质谱成像(MALDI-MSI)方法,实现了莲子中生物碱类、黄酮类、氨基酸类、脂肪酸类、有机酸类、胆碱类、磷脂类等多种代谢物的组织原位可视化表征。结果表明,生物碱类代谢物主要分布在莲子胚芽中;黄酮类代谢物主要分布在莲子胚芽和种皮中;氨基酸类代谢物在莲子子叶中的含量显著高于莲子胚中;脂肪酸类代谢物在莲子不同组织中的分布差异很小;胆碱类代谢物在莲子胚芽和莲子子叶底部的含量更高,甘油磷酸胆碱在莲子子叶顶部的含量更高;有机酸类代谢物以及绝大多数磷脂类化合物在莲子子叶中的含量高于莲子胚。该研究为评价莲子药物质量、探究莲子中化合物的时-空代谢网络提供了新的技术支持。     

空气动力辅助离子化新型质谱技术用于药物快速实时分析的研究

采用自主研制的新型空气动力辅助离子化质谱技术(AFAI-MS)及其装置,对违法饲料添加的未知药片进行了快速实时质谱分析,并对其中的药效成分进行了结构鉴定研究。通过本技术快速、高效地获取了药片中有效成分的一级质谱、二级质谱、分子离子的精确质量数等关键结构信息。在此基础上,结合"抗胆碱"的药理作用以及网络数据库搜索结果,分析推断出该药效成分为山莨菪碱;并结合对照品比对分析,最终确定该未知药片为山莨菪碱片。本方法为药物相关领域中复杂样品的快速实时检测提供了有效的分析途径,并为打击药品违法添加提供了重要的分析依据。     

应用超高分辨质谱成像技术研究脂类分子在小鼠肝组织中的分布

利用基质辅助激光解吸电离-傅里叶变换离子回旋共振质谱仪对磷脂类分子在小鼠肝组织中的分布进行了研究,建立了质谱成像技术检测小鼠肝组织中磷脂类分子分布的分析方法.以7 g/Lα腈基-4-羟基肉桂酸的50%甲醇溶液(含0.2%三氟乙酸)作为基质,采用正离子采集模式,准确鉴定了5类13种磷脂类分子,其分子量主要分布在700～9...     

空气动力辅助离子化质谱组织涂片分析用于胶质瘤异柠檬酸脱氢酶基因状态的快速判别

异柠檬酸脱氢酶(IDH)基因分型对于胶质瘤的精准诊疗具有重要意义。该文将组织涂片用于病理组织代谢物质谱分析的样品前处理,并采用2-羟基戊二酸与花生四烯酸质谱响应强度的比值作为胶质瘤IDH基因状态的判别指标,建立了基于空气动力辅助离子化(AFADESI)质谱技术的胶质瘤IDH基因状态快速判别分析方法。对组织涂片用于代谢物敞开式质谱分析的可行性进行考察和定量方法学验证,结果表明其具有样品分散性好、操作简单快速、代谢物覆盖度高、定量准确度好的优点。受试者工作曲线(ROC)评估显示,其用于胶质瘤IDH基因状态判别的诊断能力良好。组织涂片结合空气动力辅助离子化质谱分析用于胶质瘤IDH基因状态的快速判别有望为胶质瘤精准诊疗提供新的分析手段和技术支持。     

基于纳米材料的表面辅助激光解吸离子化质谱研究

基质辅助激光解吸离子化质谱(MALDI-MS)作为一种常规的分析表征方法主要用于生物大分子的分析,如蛋白质、多肽、多糖及核酸等.然而,MALDI-MS中使用的有机小分子基质在低分子量区会产生背景干扰,很难分析小分子量化合物(m/z < 700).最近,基于纳米材料的免有机基质的激光解吸离子化质谱(又称为表面辅助激光解吸离子化质谱,SALDI-MS)有效解决了上述问题.SALDI-MS分析中使用的起到能量转移作用的纳米材料在低分子量区间不会产生背景干扰峰,可以将分析对象由大分子扩展到小分子.另外,SALDI-MS还具有许多其他优点,如样品制备简单、信噪比高、耐盐性好、基底表面信号重复性好及可实现样品的定量分析等,显示了较好的应用前景.本文综述了研究较多的四大类纳米材料在SALDI-MS分析、检测及成像方面的应用,包括碳纳米材料(富勒烯、碳纳米管、石墨烯及氧化石墨烯)、硅纳米材料(多孔硅、硅纳米纤维、硅纳米粒子)、其他材料纳米粒子(包括金属纳米粒子、金属氧化物纳米粒子、无机盐纳米粒子及量子点等)及纳米杂化多孔材料,详细介绍了最近的一些研究进展;并讨论了纳米材料在SALDI-MS应用中的能量转移机理.最后,讨论了该领域未来的研究内容和方向以及亟待研究的重要问题.     

高分辨质谱技术研究DART离子化条件下的背景离子及潜在应用

运用高分辨质谱技术对实时直接分析(DART)离子化条件下的多种背景离子进行研究和表征,追溯了这些信号可能的来源。研究表明:背景离子主要在阳离子条件下产生,且主要来自实验室环境中微量的增塑剂和聚二甲基硅氧烷,其中聚二甲基硅氧烷可能来自泵油挥发。了解和掌握这些背景离子有助于利用DART技术开展研究和测试方面的工作:(1)这些背景信号较弱,在DART的样品分析时不会产生显著干扰。可在不额外加入内标化合物的情况下,考察高分辨质谱质量轴的稳定性和准确度。(2)了解这些背景离子有助于DART质谱分析复杂体系时避免误判。     

高电压辅助激光解吸附离子化质谱中盐效应的研究

通过与电喷雾质谱( Electrospray ionization mass spectrometry, ESI-MS)对比的方式,对高电压辅助激光解吸附离子化质谱( High-voltage-assisted laser desorption ionization mass spectrometry,HALDI-MS)中的盐效应进行了研究。在正、负离子模式下,分别以L-酪氨酸、β-环糊精、α-硫辛酸以及α-硫辛酸-β-环糊精复合体系为例,对比分析了加盐前后所得的ESI-MS和HALDI-MS谱图,发现HALDI-MS比ESI-MS具有更高的盐容忍度。本实验还发现在HALDI-MS中加入适量盐会引起α-硫辛酸与β-环糊精络合离子信号增强的特殊现象,并提出了产生这种信号增强作用的原因是溶液中盐类阳离子与α-硫辛酸-β-环糊精复合体系形成了三元复合物。     

基于超高效液相色谱-飞行时间-高分辨质谱的林泽兰内酯B在大鼠体内代谢研究

研究林泽兰内酯B在大鼠体内的代谢转化过程。采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱,结合PeakView、MetabolitePilot代谢物分析鉴定软件,系统分析林泽兰内酯B的质谱裂解规律,以及在大鼠体内的代谢产物。林泽兰内酯B经过水解、氧化、还原、甲基化等Ⅰ相反应及葡萄糖醛酸化、磷酸化、谷胱甘肽结合等Ⅱ相反应,形成相关系列代谢产物共26种。本方法阐明了林泽兰内酯B在大鼠体内的生物转化规律,为中药材野马追临床应用及新药研发等提供科学参考。     

基于超高效液相色谱-高分辨质谱联用技术的桑黄干预后大鼠尿液代谢组学分析

为探讨服用桑黄水煎液对机体的影响,采用超高效液相色谱-高分辨质谱（UPLC-HDMS）联用技术,检测灌胃给予桑黄水煎液后大鼠尿液中代谢物的变化。采用正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）对空白组和给药组大鼠尿液代谢物进行聚类分析,筛选出潜在的生物标志物,并通过MetaboAnalyst 3.0网站分析相关代谢通路。数据显示,两组大鼠尿液中的代谢物在第28天得到了很好的区分,发现并鉴定了10个生物标记物。灌胃给予桑黄水煎液主要对机体的半胱氨酸和甲硫氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、嘌呤代谢等代谢通路产生影响。研究结果为深入探讨桑黄药效作用机制奠定了一定的实验基础。     

大鼠组织中药物分布的表面采样探针质谱方法研究

对并列式液滴微连接表面采样探针(LMJ-SSP)质谱技术在大鼠体内药物分布分析中的应用进行了研究。质谱检测方式采用自制的常压敞开式空气动力辅助离子化质谱(AFAI-MS)技术。通过优化其主要的探针系统参数(吸液毛细管长度24 cm;出液流速7.5μL/min;采样端距切片表面距离20μm),建立了LMJ-SSP系统,并以10-羟基喜树碱为标准品,通过在空白大鼠组织切片中添加药物的方式,对组织中的药物进行检测,并对LMJ-SSP-AFAI-MS方法的稳定性和检测结果的平行性进行了考察。在此基础上,以抗癌候选药物S-(+)-去氧娃儿藤宁碱(CAT)为研究对象,采用鼠尾静脉注射的方式给药后制作整体动物组织切片,采用LMJ-SSP-AFAI-MS方法对药物在大鼠整体组织切片中各主要脏器内的含量分布进行了分析,其结果为CAT的药效及毒副作用的解释提供了分析依据。LMJ-SSP-AFAI-MS方法适合于开放环境下大体积物体表面的质谱分析检测,且具有灵敏度高、不受复杂基体影响等特点,有望为动物体内候选新药的分布特征分析提供一种新手段。     

黄酮与溶菌酶相互作用的强度衰减-基质辅助激光解吸离子化-质谱研究

建立了黄酮与溶菌酶相互作用研究的强度衰减-基质辅助激光解吸离子化-质谱(Intensity fading matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry,IF-MALDI-MS)分析方法.在优化的基质DHB条件下,分别研究了木犀草素、染料木素、芹菜素、槲皮素和大豆黄素与溶菌酶相互作用,比较了溶菌酶加入前后黄酮的相对丰度的变化,并通过竞争实验的方法研究了5种黄酮与溶菌酶结合的亲和性大小.结果表明,5种黄酮与溶菌酶均存在相互作用,亲和性强弱为:木犀草素＞芹菜素,染料木素＞槲皮素＞大豆黄素.结合5种黄酮的结构特征,讨论了黄酮的结构及其与溶菌酶亲和性的关系,发现C5位和C3’位的羟基有利于黄酮与溶菌酶的结合,C3位的羟基不利于黄酮与溶菌酶的结合.本方法具有简便,快速,高效等优点,也可以应用于其它天然产物与蛋白质的相互作用的研究.     

羊水中有机酸类代谢物的气相色谱-质谱研究

有机酸遗传代谢病是一类由于单基因或多基因变化导致的代谢障碍疾病。基因的变化通常表达为相应酶的缺失,严重影响人的智力发育。据watts等人的观察,1788例临床痴呆病患者中约有5％是因有机酸遗传代谢病造成的。虽然它的发病率不高,但由于目前对此病还缺乏有效的治疗方法,因而     

基于液相色谱-质谱技术的肾脏代谢组学分析方法研究

建立了一种基于高效液相色谱-超高分辨质谱技术的肾脏代谢组学分析方法。肾脏组织于液氮中研磨成粉后,采用甲基叔丁基醚/甲醇/水溶剂体系进行提取,分别得到强极性部分(下层)和弱极性部分(上层)提取物,依次采用HILIC亲水色谱柱和反相C₁₈色谱柱进行梯度洗脱分离后,进行高分辨质谱分析。采用电喷雾离子源(ESI),正、负离子模式检测,扫描方式为全扫描,扫描范围为100～1 000 Da,质量分辨率为120 000。结果表明,该方法灵敏度高,专属性强,稳定性良好,可同时获取肾脏组织中的强极性和弱极性代谢物信息,可为肾脏疾病和药物肾毒性生物标志物的发现提供一种新的方法。     

乳制品中兽药多种类残留的液相色谱-质谱分析研究进展

近年来,乳制品安全问题备受关注,兽药残留作为化学危害的一个重要部分使得针对其检测技术的研究一直是乳制品安全分析的热点领域,液相色谱-质谱技术因在灵敏度和选择性方面的优势已成为目前兽药残留分析的主流技术。基于液相色谱-质谱技术的兽药残留分析趋势已逐渐在向多种类、多组分发展,但由于兽药各种类之间在理化性质、残留状态、限量要求等方面差异较大,导致在样品前处理和仪器分析环节存在一定的技术困难。为进一步了解该技术领域的研究进展,该文从样品前处理、色谱-质谱检测和基质效应等方面对近几年采用液相色谱-质谱技术测定乳制品中兽药多种类残留的国内外文献进行了综述。     

QuEChERS-超高效液相色谱-高分辨串联质谱技术检测鸡肉中6种抗球虫药物

建立了鸡肉中二硝托胺、尼卡巴嗪、地克珠利、妥曲珠利、莫能菌素及盐霉素6种抗球虫药物的超高效液相色谱-高分辨串联质谱多残留检测方法。经QuEChERS样品净化,首先使用含有1%(v/v)三氯乙酸的乙腈-水(3 : 7, v/v)溶液提取样品中的被测物,再加入氯化钠,使用50 mg/mL N-丙基乙二胺(PSA)+50 mg/mL中性氧化铝(Alumina-N)的混合分散固相萃取(dispersive solid phase extraction, DSPE)粉末净化提取,过0.22 μ m滤膜后以超高效液相色谱-高分辨串联质谱检测。选择Waters Acquity UPLC^® BEH C8色谱柱(100 mm×2.1 mm, 1.7 μ m),以甲醇-5 mmol/L醋酸铵水溶液为流动相进行梯度洗脱。使用正、负离子同时扫描模式,基质外标法定量。研究表明,6种目标化合物的线性范围为:二硝托胺,1.0~30.0 μ g/L;尼卡巴嗪,0.2~6.0 μ g/L;地克珠利、妥曲珠利,2.0~60.0 μ g/L;莫能菌素、盐霉素,4.0~120.0 μ g/L。空白样品中添加低、中、高3个水平的混合标准溶液,回收率在67.7%~126.8%之间,相对标准偏差(RSD)≤10.4%。6种抗球虫药物的定量限分别为:二硝托胺,2.50 μ g/kg;尼卡巴嗪,0.50 μ g/kg;地克珠利、妥曲珠利,5.00 μ g/kg;莫能菌素、盐霉素,20.00 μ g/kg。该方法操作简便,灵敏度高,且能够满足日常检测要求。     

基于超高效液相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱的深静脉血栓模型大鼠血浆代谢组学分析

深静脉血栓(DVT)是一种血栓栓塞性疾病,具有高发病率、高死亡率和高后遗症3大特点。采用左股静脉不完全结扎加高渗盐水刺激建立DVT大鼠模型,使用超高效液相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱(UHPLC-Orbitrap HRMS)检测假手术组与DVT模型组的血浆代谢谱,用主成分分析(PCA)及正交偏最小二乘-判别分析(OPLS-DA)对代谢组数据进行多元统计分析,观察两组间的代谢表型差异,将多变量模型分析中的变量重要性值(VIP>1)以及代谢物在模型组中的变化倍数(FC≤0.5或FC≥2,且P<0.05)作为差异代谢物筛选条件。最终在DVT模型组与假手术组间筛选得到27种差异代谢物,这些代谢物反映了DVT大鼠的代谢紊乱情况。具体表现为与假手术组相比,DVT模型组中三甲基胺氮氧化物(TMAO)、维生素K、鹅去氧胆酸、牛磺酸、1-甲基烟酰胺、7-酮胆固醇、反式十六烷基-2-烯醇肉碱、乙烯基乙酰甘氨酸、丙酰脯氨酸、咪唑乙酸、咪唑乙酸核糖苷、1,3,7-三甲基尿酸、1-丁胺、2-羟基异丙酸、吡哆醛、5α-四氢皮质酮、苯乳酸的水平显著升高;而3-脱氢肉碱、磷脂酰胆碱22∶6/20∶2(PC...     

基于超高效液相色谱-高分辨质谱联用技术研究冠心病及冠心病合并2型糖尿病患者代谢特征

采用超高效液相色谱-四极杆-轨道阱质谱联用技术开展冠心病及冠心病合并2型糖尿病患者的血浆代谢组学研究,以探寻冠心病及冠心病合并2型糖尿病患者的代谢特征,为基于代谢组学的临床治疗方案优化奠定基础。本研究鉴定出78种血浆中的内源性代谢物。在代谢物定性与定量分析基础上,结合偏最小二乘-判别分析和变量重要性投影等方法,筛选出20种区分健康人和冠心病患者的潜在特征代谢物、35种区分冠心病及冠心病合并2型糖尿病患者的潜在特征代谢物、37种区分健康人和冠心病合并2型糖尿病的潜在特征代谢物。代谢通路分析结果表明,氨基酸代谢在这两类患者的生理代谢过程中发挥重要作用,而脂肪酸代谢很可能与冠心病合并2型糖尿病相关。     

血清脂质组学研究中多重离子化液相色谱-质谱方法的比较

系统地比较了3种常用的离子化技术电喷雾电离(ESI)、大气压化学电离(APCI)、大气压光致电离(APPI)对脂类化合物的离子化效率、检测灵敏度和覆盖范围,以探讨多重离子化液相色谱-质谱(LC-MS)方法在血清脂质组学研究中的适用性.血清样本经甲基叔丁基醚萃取后,采用Ascentiss Express C8 色谱柱(150 mm×2.1 mm, 2.7 μm)和二元线性梯度洗脱分离,流动相(A)为乙腈-水(3∶2, V/V, 含0.1%甲酸, 10 mmol/L甲酸铵),B为异丙醇-乙腈(9∶1, V/V, 含0.1%甲酸,10 mmol/L甲酸铵),分别采用ESI、APCI和APPI离子源正、负离子模式进行质谱检测.结果表明,ESI离子源对脂肪酸类、甘油脂类、甘油磷脂类化合物、鞘磷脂类化合物的离子化效率最高,对异戊烯醇脂类化合物的离子化效率与APPI离子源相当,APPI离子源对胆固醇(酯)类化合物的检测灵敏度最高,APCI离子源对各类化合物的检测灵敏度均低于ESI或APPI离子源;采用ESI和APPI离子源相结合的LC-MS脂质组学分析方法可以提高分析方法的整体灵敏度和血清中脂类信息检测的完整性.