纳米材料辅助负离子激光解吸电离-飞行时间质谱分析小分子研究进展

基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）作为一种软电离质谱技术,目前已被广泛用于蛋白质、多肽、核酸、聚合物等大分子分析。由于传统有机化合物基质在低相对分子质量（小于700 Da）区域的干扰,该技术在小分子物质分析方面受到很大限制。为克服传统有机化合物基质在低相对分子质量区域的干扰,近年来以纳米材料为代表的无机基质材料备受关注。相对传统有机化合物基质或纳米材料正离子模式,基于纳米材料的负离子激光解吸电离（LDI）有效避免了正离子模式下一种化合物会产生多种加合物的问题,具有图谱简单易于解析、灵敏度高、重现性好等优点。该文综述了近5年来纳米材料负离子LDI-TOF MS技术在小分子分析方面的研究进展,以期拓展该技术在小分子分析方面的应用。     

两性离子双功能化超亲水金属有机框架纳米复合材料的制备及其用于糖肽的选择性富集

蛋白糖基化是生物体中普遍发生且重要的生物学过程,其参与多种分子生物学的功能和途径,是临床诊断重要的生物标志物。但是,糖肽因其丰度低、离子化效率低、糖链异质性等难点,使糖蛋白分析一直面临巨大的挑战。因此,研究合成了一种新型的两性离子双功能化纳米金(AuGC)修饰的超亲水性沸石咪唑骨架(ZIF-8)纳米复合材料(AuGC/ZIF-8),并建立了亲水相互作用色谱(HILIC)和基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)联用选择性富集糖肽的分析方法。谷胱甘肽和半胱氨酸双功能化的协同作用,使MOF具有超亲水性和低空间位阻,为糖肽选择性富集提供了更多的亲和位点。研究以辣根过氧化物酶(HRP)为模式糖蛋白,通过AuGC/ZIF-8富集后,MALDI-TOF MS分析。结果表明,AuGC/ZIF-8对HRP糖肽的富集能力高达250 μg/mg,且在与牛血清白蛋白(BSA)混合溶液中(HRP-BSA (1∶200,质量比))显示出对HRP糖肽的高选择性,以及极低含量下(0.3 ng/μL)的高灵敏度。因此,在复杂生物样品糖蛋白的富集分离中具有很大的应用潜力。     

AOZ残留分析质控用虾糜自然(污染)基体标准样品的研制

为获得与实际检测样品完全一致的虾中AOZ残留分析用质控样,研制了含AOZ自然(污染)基体虾糜标准样品。通过对养殖虾适量给药和合适采集时机的选择可获得预期含量的代表实际样品原状态的自然(污染)基体阳性材料,制备的虾糜自然基体样品适用于AOZ残留分析质量控制。     

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术研究人血清转铁蛋白稳定性及裂解产物

制备质谱纯人血清转铁蛋白(HTF),供分子结构分析。选用SDS-PAGE、胶外酶解、基质辅助激光解吸/电离质谱技术(MALDI-TOF)、数据库检索和比对技术鉴定铁饱和HTF、双铁HTF(HTF-2Fe3 )、单铁HTF(HTF-Fe3 )和脱铁HTF(apoHTF)的稳定性和裂解产物。以乙腈溶液作为洗脱相,发现铁饱和HTF在RP-HPLC分离纯化过程中产生裂解现象。铁饱和HTF和HTF-2Fe3 经乙腈处理后均能产生不同分子量的短肽裂解产物,指出HTF结构稳定性与络合铁离子数量有关。铁组分改善了HTF分子结构的稳定性。采用比对法,研究在乙腈作用下HTF裂解成为各种各样短肽的规律,初步阐明其裂解机理。在乙腈作用下,HTF可能通过蛋白质去折叠途径,形成不同多聚态HTF或多肽裂解产物。推测目前用于临床诊断先天性糖基化紊乱(CDG)和慢性酒精滥用(CAA)疾病低准确率的起因可能是受HTF裂解产物或多聚体的干扰。     

基于质谱成像和组学分析的环境毒理研究

生物体多器官的空间异质性导致环境污染物在生物体内的毒性分子机制错综复杂.基于传统化学和生物分析的环境毒理学研究,通常将研究对象看作“均一”整体,无法从空间上准确定位污染物及其代谢.以质谱成像和组学分析为基础的技术,同时对污染物、污染物代谢活化途径及其诱导的生物分子进行定性、定量和空间分析,从而确定污染物迁移、生物学效应...     

超高效液相色谱-串联三重四极杆质谱分析法对大鼠血浆中三氯生的代谢和动力学研究

三氯生是一种被广泛应用在家庭卫生用品中的抗菌消毒剂。虽然其本身不具有很强的毒性,但其在生物体内的代谢变化是否对生物和人体有害我们还不得而知。因此,研究三氯生在动物体内的代谢与动力学情况是具有重要意义的。本文采用超高效液相色谱串联三级四极杆质谱法来测定口服给药(5 mg/kg)后大鼠血浆中的三氯生的含量及其代谢产物。相对于多反应监测(MRM)技术,尽管其有较好的最低检测限,但选择离子监测(SIR, 又称为SIM)有更好的方法验证参数。在本试验中,选择离子监测方法检测限为10.8 ng/mL,方法的回收率、准确度、精密度和重现性都较高。用该方法测定的三氯生在大鼠体内的消除半衰期为(48.5±10.5) h。同时,还鉴定出其三氯生血浆中有分别被羟基化加磺酸化、葡萄糖醛酸化以及磺酸化的4个代谢产物。     

质谱技术研究海兔大脑神经节超微量多肽内切酶和酸性多肽酶解产物

采用ESI-Q-TOF质谱分析了南27个氨基酸残基组成的酸性多肽（AP）的一级结构。选用RP-HPLC和MALDI-TOF质谱非在线技术分离与鉴定海兔大脑神经节（CG）多肽与蛋白质的组成与分布，发现CG中含有AP酶解的二聚体短肽。这些短肽序列分别为2（NKDEEQRELLKAISNLL）、2（NKDEEQRELLKAISNL）、2（SGVSLLTSNKDEEQREL）和2（LTSNKDEEQRE LL），均以L-R（氨基酸残基）方式断裂。以AP为探针，结合MALDI-TOF质谱分析技术，发现CG中含有超微量的L-R多肽内切酶，其分子量为78218.25Da。本研究中的分析方法也适合于研究其他生物体内超微量多肽及多肽酶分布与功能。     

同位素示踪技术定量分析肿瘤细胞中的代谢重编

肿瘤代谢在最近几年重新获得重视,讨论肿瘤代谢我们无法避开瓦伯格效应,尽管瓦伯格效应在20世纪20年代就提出来了。瓦伯格效应也称需氧糖酵解,是指在有氧的条件下癌细胞过量摄取葡萄糖,产生更多的乳酸。此外,癌细胞也可摄取其他物质,如谷氨酰胺、丝氨酸和甘氨酸等作为能量需求与营养来源。为了描述癌细胞中改变了的代谢通路,同位素标记示踪技术提供了一种新的全局观点,让我们更好地理解在癌基因或抑癌基因调控下的代谢切换。色谱与质谱联用是一种重要的分析工具,可定量检测带有同位素标记的代谢物,从而剖析肿瘤细胞中的生物化学反应。在本文中,我们总结了基于质谱的肿瘤代谢分析的研究概况并提出未来的研究方向。重点讨论碳-13标记与氘代标记的示踪技术分析中间代谢产物,包括还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)。目前生物化学教科书中认为NADPH主要来源于磷酸戊糖途径。然而,氘代示踪技术分析表明,包括一碳代谢在内的其他代谢通路对产生NADPH也很重要。以上内容都在本文中进行了讨论。