基于质谱的单细胞分析技术研究新进展

细胞是生物体最基本的结构和功能单位。近年来,人们对细胞异质性的关注越来越多。为了分析细胞的这种异质性,避免单细胞信息被群体细胞的平均值所淹没,单细胞分析技术不断发展起来。由于单细胞的体积小,内含物质含量低且种类繁多,某些物质在细胞内的变化迅速,分析过程中不同物质之间相互干扰,造成了单细胞分析极具挑战性。基于质谱的单细胞分析技术具有通用性强、无需标记、高灵敏度、高分辨率、高选择性的优点,已逐渐在单细胞分析技术中脱颖而出,成为单细胞分析的理想工具。本文系统地总结了近5年来基于质谱的单细胞分析技术的最新进展,包括电喷雾电离质谱、激光解吸电离质谱、二次离子质谱、电感耦合等离子体质谱,并对未来的研究和技术方向进行展望,希望为单细胞质谱分析技术的研究提供参考。

色谱指纹图谱法在参麦注射液质控中的应用

中医药理论和实践要求综合评价中药的质量 ,色谱指纹图谱法是对中药制剂进行综合宏观分析的可行手段之一 ,因此采用反相高效液相色谱建立了参麦注射液的特征指纹图谱。色谱条件 :Hypersil C18(4 6mmi d × 2 5 0mm ,5 μm)反相色谱柱 ,流动相由水 (A)和乙腈 (B)组成 ,B的体积分数在 5 0min内由 5 %线性增长到 95 % ,流速为1 0mL/min ;紫外检测 ,波长为 2 0 2nm。 2 3个特征指纹峰与内标 (联苯 )的峰面积比作为指标 ,结合主成分分析 投影判别法比较了同一厂家不同批次产品和不同厂家同类产品的化学指纹差异。结果表明该法简便、可靠、专属性强 。

毛细管电泳-单链构象多态性分析检测K-ras基因突变

K ras癌基因的点突变在结直肠癌的发生起重要作用。以异丙醇为聚合反应链转移剂,水相法合成 特性粘度为0.70×10-3m3/kg,分子量为6.5×104的低粘度短链线性聚丙烯酰胺。以6%线性聚丙烯酰胺为 筛分介质,分离温度27℃,分离电压9kV为电泳条件,建立了检测K ras基因突变的毛细管电泳 单链构象多 态性方法。利用该方法检测36例结直肠癌患者肿瘤组织,发现12例K ras基因突变。结果表明:该方法具有 快速、高灵敏的优点,为大规模进行结直肠肿瘤的早期诊断提供了可靠方法。

基于液相色谱-质谱联用技术的代谢组学方法研究薄荷烟对大鼠代谢的影响

将基于液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术的代谢组学分析平台用于薄荷烟对大鼠代谢影响的研究。分析了3组大鼠的尿样,包括对照大鼠、吸食普通烟大鼠和吸食薄荷烟大鼠,并采用主成分分析(PCA)方法对数据进行模式识别。PCA得分图表明吸食薄荷烟大鼠与对照组大鼠尿样的代谢差异要小于吸食普通烟大鼠。从PCA载荷图中找到并鉴定了犬尿喹啉酸等8种重要代谢物。通过考察代谢物在对照大鼠、吸食薄荷烟大鼠和吸食普通烟大鼠尿样中的相对含量变化,进一步说明了烟草中添加薄荷醇可减少烟草对大鼠代谢的影响。

在线微柱富集纳升液相色谱-串联质谱法测定大鼠脑组织中类固醇激素

类固醇激素对脑功能的调节越来越受到人们的关注,但其在脑组织中极其微量而且脑组织样品量相对少,这对检测方法提出了更高的挑战。本研究优化了脑组织中提取类固醇激素的预处理方法,发现乙醇的提取效果最好。经过固相萃取柱进一步纯化的样品,基质干扰明显减少。采用75μm内径的C18捕集柱和分析柱,通过阀切换连接,构建了在线微柱富集纳升液相色谱分析系统,结合纳喷离子源串联质谱法实现高灵敏检测脑组织中类固醇激素。系统考察了方法的精密度、定量曲线、回收率等分析特性。日内和日间精密度分别在4.5%～12.8%和8.3%～20.3%之间。除了孕酮略有离子抑制外,其它激素基质效应不明显,而且低、中、高3个浓度下的回收率基本都在60%～115%之间。不同类固醇激素的检出限差异较大,在0.02～10μg/L之间。与常规尺寸液相色谱-质谱系统相比,相同进样量下,该方法的灵敏度显著提高了57～714倍,同时流动相消耗量降低了几百倍。将本方法用于大鼠脑组织中类固醇激素的检测,检测到4种类固醇激素,分别为睾酮(Testosterone)0.47 ng/g,肾上腺酮(Corticosterone)26.2 ng/g,醛甾酮(Aldosterone)0.49 ng/g和皮质醇(Hydrocortisone)0.06 ng/g。本方法具有灵敏度高、样品需要量少和溶剂消耗少等优势,可用于生物组织样品中类固醇激素的测定。

单链构象多态性-毛细管电泳分析中样品纯化研究

聚合酶链反应(PCR)样品中的Cl^-、引物等小分子对单链构象多态性-毛细管电泳分析有重要影响。本文用毛细管电泳-间接紫外法测定了PCR样品中的Cl^-浓度,并对乙醇沉淀法和试剂盒纯化法用于PCR样品的纯化效果进行比较,在此基础上研究了Cl^-浓度、引物及其二聚体在SSCP-CE分析中的影响。结果表明,它们主要影响DNA进样量而对分离效率影响不大。

三氯化铝固载化的新方法

AlCl3是化工、石油炼制和制药工业中广泛应用的重要催化剂之一. 但由于它具有腐蚀性, 与产物分离麻烦以及产生大量污水等缺点, 其使用日益受到限制. 为解决上述问题, 人们对其固载化进行了长达50多年的研究, 研究的重点是通过化学反应把AlCl3嫁接到γ-Al2O3和SiO2等常用载体上. 主要方法有两种: 一种是气-固反应法[1～4]: 先将AlCl3升华, 再与固体载体反应; 另一种是溶剂反应法[5～6]: 将AlCl3溶解于CCl4, CHCl3等溶剂中, 通过浸泡、回馏等方法使AlCl3与固体载体反应. 一般认为, AlCl3固载化机理是AlCl3与载体表面羟基的反应, 脱出HCl同时, 载体表面上生成[AlCl2 O- 活性物种[7]. 不久前Xü[5]等提出AlCl3在SiO2表面上固载时生成五元环和六元环结构的活性物种, 并把它归属于B酸, 认为其酸强度超过H-ZSM沸石.

气相色谱-质谱和液相色谱-质谱联用方法用于口腔癌代谢组学分析

口腔癌的发病率占全身恶性肿瘤的第6位,正确区分正常状态与良性和恶性口腔肿瘤,是恰当选择治疗方案的关键所在。本研究中,首先利用液相色谱-质谱和气相色谱-质谱联用方法分别得到健康人、良性口腔肿瘤患者和恶性口腔肿瘤患者血浆、尿液和唾液的代谢轮廓,然后应用正交信号校正的偏最小二乘法进行多变量统计分析。结果表明健康人、良性肿瘤患者和恶性肿瘤患者在血浆、尿液和唾液等3种体液代谢中都可以被区分开,而且找到和鉴定出19个重要差异代谢物。相关代谢通路分析显示,与健康人相比,良性和恶性口腔肿瘤患者都存在能量代谢紊乱和脂类代谢失衡的现象,但恶性口腔肿瘤患者还表现出三羧酸循环和肌醇代谢异常,这为临床诊断及治疗提供了重要信息。

一种同时检测多个单核苷酸多态性位点的新方法

对人类基因组中的单核苷酸多态性进行快速而准确的定位和分型是人类基因组计划的重要内容。本文利用SNaPshot试剂盒 ,建立了一种以多重引物延伸为基础、可同时对多个已知单核苷酸多态性位点进行快速而准确的遗传分型的方法。利用这一方法检测了 2 0例大肠癌病人肿瘤组织中错配修复基因hMLH1和抑癌基因P5 3的 8个单核苷酸多态性位点 (包括 5个突变热点 ) ,其中一例发现错配修复基因hMLH1的 384位密码子处发生GTT→GAT的杂合性突变。对该基因外显子的直接测序结果与SNaPshot检测结果完全吻合 ,充分证明了该方法的可靠性。

人类基因组的单核苷酸多态性及其研究进展

对单核苷酸多态性(SNP)的概念及特性作了简要说明,介绍了14种检测SNP的方法,讨论了各种方法的原理及优缺点,并对目前SNP在遗传图的绘制、遗传病致病基因的搜寻、药物设计及法医学等方面的应用及其研究进展进行了综述。引用文献29篇。

洛沙坦治疗糖尿病的气相色谱代谢组学

目的建立基于气相色谱的"全"组分代谢物代谢组学分析方法,评价洛沙坦对糖尿病的治疗效果。方法取服药后患者尿样,样品被预处理和色谱分析后,经峰匹配进行多变量代谢组学分析。同时测定患者服药前后不同时间的血压、尿蛋白、尿中8-羟-2-脱氧鸟苷含量和血肌酐浓度。结果患者服药8～12周后洛沙坦对糖尿病的治疗效果不明显,常规生化指标未发生显著性变化,代谢组学研究显示葡萄糖醇和肌醇等代谢物发生变化。结论代谢组学能利用机体不同时间点代谢组的变化轨迹描绘药物疗效的发展过程。

生物样品中儿茶酚胺类物质分析方法的研究进展

儿茶酚胺是人体内重要的神经递质,血浆及尿中儿茶酚胺的浓度水平可用于诊断高血压、嗜铬细胞瘤及成神经细胞瘤等病症,因而准确测定人体生物样品中儿茶酚胺类物质代谢浓度的变化,在疾病的诊断和治疗中具有重要的意义。该文综述了人体液和组织中儿茶酚胺类物质的不同分析方法,包括高效液相色谱法、毛细管电泳法、质谱法、电化学法、化学发光法、荧光光度法等。

肠癌患者尿中核苷排放的高效液相色谱法研究

用反相高效液相色谱法测定尿中核苷。通过苯基硼酸亲和色谱法提取尿中核苷,在色谱柱(4 6mmi d ×250mm,5μm)上以25mmol/L磷酸二氢钾溶液(pH4 55)和60%的甲醇水溶液作为流动相进行二元梯度淋洗,于22℃下进行反相色谱分离,260nm处紫外检测。用该法测定了41例肠癌患者和52例正常人尿中15种核苷的含量(用核苷与肌酐的摩尔比表示,下同),结果表明肠癌患者中有12种核苷的含量比正常人显著性增高(P<0 001)。以15种核苷的含量作为参量,结合主成分分析区分正常人和肠癌患者,对癌症病人的识别率达76%(31/41)。该方法灵敏、可靠,适合恶性肿瘤防治的基础研究和临床应用。

色谱专家系统的应用和发展

随着科学技术的发展,色谱专家系统作为一种人工智能方法亦在不断发展,并在实际工作中发挥着越来越重要的作用。该文综述了作者的研究小组在色谱专家系统研究方面的进展,重点介绍从研究气相色谱专家系统开始,到应用色谱专家系统的思想,运用气相色谱、液相色谱和毛细管电泳新技术解决石化、环境、疾病诊断、基因分析和药物分析等领域实际问题的工作。引用相关文献64篇。

黑火药余烬中无机阴离子的毛细管电泳方法研究

发展了一种用于黑火药余烬中无机阴离子测定的毛细管电泳分析方法。对缓冲溶液的组成及pH值、电渗流改性剂的浓度以及分离电压等条件进行了研究。选定条件 :分离电压为 - 2 0kV ,缓冲溶液为 5 0mmol/L的Na2 CrO4(pH 8 2 0 ) ,电渗流改性剂为 0 5mmol/L的溴化十六烷基三甲基铵 (CTAB) ,检测波长为 2 5 4nm。在上述条件下 ,5种阴离子在 4min内可完全分离。各组分迁移时间和峰面积的相对标准偏差 (RSD)分别为 0 17%～1 4 0 %和 3 9%～ 5 0 % ,最低检测限为 5 0 μmol/L～ 10 0 μmol/L。用该法对某黑火药余烬中的无机阴离子进行分析 ,发现其中含有Cl-和NO2 -,测定其浓度的相对标准偏差分别为 6 0 %和 3 9% 。

胃癌的微卫星不稳定性与hMLH1基因启动子甲基化的关系

背景与目的:由于细胞错配修复功能缺陷而导致基因组微卫星序列高度不稳定是遗传性非息肉性大肠癌发生的主要原因。以往的研究表明胃癌组织也有错配修复蛋白表达的缺失,但错配修复基因突变频率却很低;而启动子的甲基化是肿瘤抑癌基因失活的主要途径,也可能是错配修复基因功能丧失的主要原因。本研究拟通过对胃癌组织的微卫星不稳定性的分析及对hMLH1基因启动子甲基化和蛋白表达的检测,对胃癌发病的分子机制进行探讨。方法:从52例胃癌患者的癌组织及其周围组织提取DNA,PCR扩增基因组的5个微卫星位点BAT-26、D17S261、D3S1283、D2S123和D3S1611,毛细管电泳后,判定胃癌组织的微卫星不稳定性;免疫组织化学方法检测hMLH1蛋白的表达;酶切法检测hMLH1基因启动子甲基化。结果:52例胃癌标本中微卫星高度不稳定13例,低度不稳定2例,稳定37例。微卫星高度不稳定的13例胃癌组织中,均检测到hMLH1基因启动子甲基化(100.0%);微卫星低度不稳定和微卫星稳定的39例胃癌组织中,hMLH1基因启动子甲基化仅1例(2.6%),前者发生率高于后者,两者之间有显著性差异(P<0.01)。微卫星高度不稳定的13例胃癌的癌旁组织中,hMLH1基因启动子甲基化6例(46.2%),而微卫星低度不稳定和微卫星稳定39例胃癌的癌旁肿瘤组织标本中。

基于遗传算法的手性毛细管电泳分离中多指标同时优化

将功效函数法结合遗传算法用于碱性药物肾上腺素的手性毛细管电泳的多指标同时优化 .以均匀设计安排了 4因素 (电解质浓度、p H值、手性试剂浓度和分离电压 ) 6水平实验 ,建立了峰分离度、迁移时间和灵敏度与实验因素间的多元线性回归方程 .为获得毛细管电泳评价指标的同时优化 ,采用 Derringer功效函数法 ,建立了总功效函数与实验因素的定量关系 .采用实数编码的遗传算法搜寻总功效函数的最大值 ,获得了多个优化分离条件 ,在这些分离条件下得到的总功效函数与均匀试验设计中最佳条件相比 ,平均提高了1 0 .4% 。

混合模式毛细管聚合物整体柱的制备及应用

混合模式毛细管整体色谱柱由于保留机理多样,具有很好的应用前景。本文以[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵(SPE)为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,正丙醇/1,4-丁二醇/水三元体系为致孔剂,制备了聚合物基质SPE-co-EDMA毛细管液相色谱整体柱。通过系统优化致孔剂和反应物种类和配比、引发剂的用量、反应时间和反应温度等因素,提高了整体柱的柱效、机械强度、渗透性和重复性。结果表明该毛细管整体柱在10 MPa内具有良好的机械强度,渗透性为2.17×10-14 m2,而且批次内和批次间峰面积的重现性(RSD)分别为1.0%和4.6%。以极性和非极性的多种化合物评价了该毛细管整体柱的色谱性能,结果表明该柱在高有机相中具有亲水相互作用机理,在低有机相中具有反相作用机理,显示出混合模式分离特性。

多维色谱研究的最新进展

1 全二维气相色谱与质谱联用系统的最新进展 全二维气相色谱（GC×GC）在复杂样品分析中非常有用，但是由于其第二维的分析速度特别快，从而对检测器的采集速度提出了更高的要求。以往有关四极杆质谱与全二维气相色谱联用的研究报道很少。最近，意大利Mondello研究组将扫描速度达20000amu／s的快速四极杆质谱与全二维气相色谱联用，首次实现了真正的全扫描定量分析。

hMLH1和hMSH2基因在胃癌易感人群中的突变

目的:分析中国北方地区胃癌家系人群及胃癌散发患者hMLH1和hMSH2基因的突变.方法:收集胃癌家族史的胃癌患者16例及5个家系健康人114例,无胃癌家族史的胃癌患者56例,正常人群对照100例.采取外周血,用小样本血液DNA提取试剂盒提取DNA.分别扩增hMLH1的外显子3、8、12、13和外显子16以及hMSH2的外显子5和外显子7,热变性后,用毛细管电泳进行单链构象多态性的分析,对可疑样本进行测序.结果:突变出现在hMLH1基因第8、第12和第16外显子,而外显子3和外显子13没有检测到突变,hMSH2基因的外显子5和外显子7也没有检测到突变.在有家族史的胃癌患者的16例外周血标本中,有6例出现突变,突变率37%;无胃癌家族史的56例患者,总计6例出现突变,突变率11%;胃癌家系健康人群的114例样本中,31例出现突变,突变率27%;在100例对照样本中,5例出现突变,突变率5%.第8外显子的突变点位于219位密码子的第一个碱基(ATC→GTC);第12外显子的突变点位于第384位密码子的第二个碱基(GTT→GAT);第16外显子的突变点位于第553位密码子的第二个碱基(AGT→AGG),这三个突变都是碱基置换.但有家族史的胃癌患者和胃癌家系健康成员的突变率明显高于对照组(P=0.001,0.000),无家族史的胃癌患者突变率虽然略高于对照组,但差异不显著(P=0.204).第16外显子的突变是目前尚未见报道的新的突变.结论:胃癌家系人群体细胞存在与遗传性非息肉性结肠癌(hereditary nonpolyposis colorectal cancer,HNPCC)相似的基因突变.