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。     

功能化磁性纳米材料在糖蛋白及糖肽富集中的研究进展

蛋白质糖基化作为最重要的翻译后修饰之一,在生物体诸如细胞信号转导、蛋白质翻译调控、免疫应答等诸多生命过程中发挥重要作用。此外,蛋白质的异常糖基化还与肿瘤等疾病的发生发展密切相关,这为以糖蛋白为目标的疾病生物标志物的发现提供了可能。尽管质谱已经成为糖蛋白质组学的重要分析工具,但糖肽的低丰度和低电离效率使得其直接质谱分析仍面临挑战。在糖蛋白质组学研究中,从复杂的生物样品中富集糖蛋白和糖肽是重要的环节。磁性固相萃取(MSPE)是一种操作简单、成本低和萃取效率高的样品预处理方法。在磁性固相萃取中,磁性吸附剂是影响萃取效果的关键,将功能化磁性纳米材料作为吸附剂进行糖蛋白质组学研究已经得到广泛应用。该文综述了糖分子、离子液体、凝集素、硼酸亲和配体、金属有机框架、共价有机骨架等功能化磁性纳米材料的制备及其在糖蛋白及糖肽富集中的应用。上述功能化磁性纳米材料具有高比表面积、大量作用位点等特点,其富集机理包括亲水相互作用色谱、凝集素亲和作用色谱、硼酸化学法和肼化学法等,主要应用于血清、血浆、细胞、组织、唾液等样品的糖蛋白和糖肽的富集。该文引用了近十年来发表的约90篇源于科学引文索引(SCI)与中文核心期刊的相关论文,并于文末对磁性纳米材料在糖蛋白和糖肽富集领域的发展趋势进行了展望。     

实时直接分析质谱新技术及其应用

由于不需要复杂的样品前处理过程,并具有实时、原位分析等特点,常压敞开式离子化技术成为近年来质谱研究的热点之一.实时直接分析(direct analysis in real time,DART)是近年来出现的一种常压敞开式离子化新技术,在食品安全、环境监测、爆炸物检测以及生物医药等诸多研究领域均有广泛的应用.本文简单介绍了常压敞开式离子化方法的发展,DART的基本原理和研究现状.进而介绍了我国质谱研究人员在基于DART的质谱仪器改进、联用技术以及生物药物等检测分析方面取得的新进展和新成果.     

胶束电动毛细管色谱同时测定食品中13种人工合成色素

建立了胶束电动毛细管色谱(MEKC)同时测定食品中10种水溶性和3种脂溶性人工合成色素的分析方法.应用正交法优化了缓冲溶液的pH值、硼酸浓度和SDS加入量,并研究了有机改性剂、分析电压、毛细管温度等对分离的影响.确定最佳电泳条件为:未涂层弹性石英毛细管柱(75 μm×58.5 cm),缓冲溶液为40 mmol/L硼酸-氢氧化钠(pH 9.5),加入20 mmol/L的SDS和30％的乙腈作改性剂,检测波长为220 nm,分析电压25 kV,毛细管温度25℃,进样压力50 MPa,进样时间5 s.在优化条件下,13种合成色素在3～200 mg/L范围内线性关系良好,r2均大于0.99.将该方法用于分析市售卤翅、腐竹、番茄酱、辣椒面等样品,其回收率为98％～104％,检出限为3.0～16.0 mg/L.该方法简便、准确,能够满足食品中合成色素的常规检测要求.     

假酒中的甲醇问题

对食品安全中的酒类问题所涉及的甲醇的理化性质、毒理及其现有检测方法进行了简单的论述。     

气相色谱法测定费托合成水相产物中的低碳醇、醛、酮化合物

建立了铁基催化剂费托合成反应水相产物中低碳(C₁~C₈)醇、醛、酮的气相色谱测定方法.对色谱分离条件进行了优化,确立了以乙醇为基准物质并结合各组分校正因子的定量方法;考察了方法的精密度和准确度,并对费托合成反应水相产物样品进行了测定.结果表明,乙醇在不同的含量范围内呈现良好的线性关系,相关系数均大于0.99.费托合成水相产物中的加标回收率在93.4%~109.6%之间,准确性可以满足实际分析的需要.实际费托合成水相产物的分析结果表明,费托合成水相产物中主要的低碳醇、醛、酮的总质量分数约为3%~12%,乙醇含量最高(约为1.7%~7.3%),且正构醇、异构醇和醛酮类化合物所占的总比率依次降低.该方法简单、快速,对费托合成水相产物中重要组分的分析有重要意义.