基质辅助激光解析飞行时间质谱分析条件及准确度对蛋白质数据库搜索结果的影响

考察了基质辅助激光解析飞行时间质谱获得肽质量指纹谱(PMF)时主要分析条件及准确度对蛋白质数据库搜索结果的影响。将牛血清白蛋白(BSA)经聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分离、酶解;肽段经质谱分析得PMF数据;用MS-Fit引擎在相同数据库及参数下搜索。得出:(1)激光脉冲击打次数在300次以前时,蛋白序列和肽段覆盖率逐步增加;当击打400次时,覆盖率呈下降趋势;(2)随着激光强度增加,目标蛋白得分、氨基酸序列和肽段的覆盖率逐步增加,但当强度增到1413时,则呈现降低趋势;(3)随延迟时间的增加,肽覆盖率呈递增趋势,但当达260ns后呈下降趋势。按照优化的分析条件对同一位点重复3次,重复性良好。通过对质谱数据准确度的考察,发现以Mix2为外标,数据跟标准值差异越小时,则经其校正后的肽段数据所搜索目标蛋白的得分越高、排序靠前、检出预选蛋白个数越少,可信度越高;反之,难获得候选蛋白。结果表明:质谱准确度和分析条件对蛋白质数据库搜索影响显著。

基质辅助激光解析飞行时间质谱在临床病原菌检测中的应用进展

近年来质谱仪技术有了快速的发展。20世纪80年代,基质辅助激光解析飞行时间质谱（matrix assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS）的诞生,奠定了基于蛋白质指纹图谱鉴定微生物的硬件基础。每种微生物都有自身独特的蛋白质组成,

氧化硅介孔材料在基质辅助激光解析飞行时间质谱分析有机小分子中的应用

研究了表面修饰的无机有机复合型介孔材料SBA-15-NA(1,8-Naphthalimide)作为基质在MALDITOF-MS分析中的应用。采用1,8-萘酰亚胺修饰SBA-15,1,8-萘二甲酸酐先与3-三甲氧基硅基-1-丙胺反应,得到的产物再修饰到SBA-15,得到SBA-15-NA,应用修饰后的介孔材料SBA-15-NA为基质获得了具有背景离子干扰少、离子化效率高、更高的峰值强度等优点的谱图。甲醇作为溶剂,分析物和基质的浓度比例为1∶10,采用以样品和基质等体积混合均匀点样方法,对低糖类、氨基酸类、植物激素生物代谢物和药物等不同结构的小分子化合物(分子量小于500)进行了MALDI-TOF-MS分析。在此优化的条件下得到了低检出限1×10-9g/L(亮氨酸,信噪比为5)和高重现性(≤30%)。采用衍生化的复合型介孔材料直接测定了实际尿样。

基质辅助激光解析飞行时间质谱快速测定水解胶原蛋白粉分子量

应用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)快速测定了水解胶原蛋白粉的分子量。分别以α-氰基-4-羟基肉桂酸、2,5-二羟基苯甲酸和芥子酸为基质,在正离子模式下对水解胶原蛋白粉分子质量分布进行测定。结果显示:芥子酸为最适宜基质,分析条件为线性方式和反射方式相结合,可准确、快速确定水解胶原蛋白粉的分子量分布。该方法优于其它传统的分子量测定方法。

半夏炮制过程中毒性凝集素蛋白的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)受灵敏度和重复性的影响,对完整蛋白的定量分析存在困难。本研究采用纤维素纳米晶体(CNC)辅助MALDI-TOF MS,结合内标法定量分析半夏炮制过程中半夏凝集素(PTL),通过优化CNC辅助样本制备的时长和比例,以麦胚凝集素(TVL)为内标,直接分析不同炮制程度半夏各炮制品及其浸泡上清液中PTL含量。结果表明,CNC辅助MALDI样本制备有效提升了MALDI-TOF MS定量分析的线性和重复性。随着炮制时间的延长,姜半夏、清半夏和法半夏炮制品的PTL含量逐渐下降,浸泡上清液中PTL含量逐渐上升。其中,由于pH值的改变,法半夏炮制品浸泡上清液中PTL含量呈先上升后下降的趋势。此外,将该方法应用于不同饮片生产企业的多批次半夏炮制品饮片中,均未检出PTL。该方法操作简便,可有效分析半夏炮制过程中PTL含量的变化,为研究半夏炮制过程对PTL的影响提供了参考。

基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱法快速测定米饭和乳制品中蜡样芽孢杆菌呕吐毒素Cereulide

建立基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)法分析蜡样芽孢杆菌呕吐毒素Cereulide的快速检测方法。分析了Cereulide标准物质的裂解规律,考察基质种类、点靶方式、基质溶剂和用量、激光强度等对Cereulide的质谱信号强度的影响,并进行方法学验证和实际样品检测。结果表明,选择以α-氰基-4-羟基肉桂酸为基质,均匀分散在50%乙腈-水(含0.1%三氟乙酸)中,采用先点基质再点样品的点样方式,反射线性正离子模式下选择激光强度70%进行食品中MALDI-TOF MS筛查时,可检测到Cereulide的[M+Na]^(+)和[M+K]^(+)目标离子峰,此质谱信号稳定、强度高、响应重复性好。方法学验证结果表明,Cereulide的[M+Na]^(+)和[M+K]^(+)目标离子峰在5~100 ng/mL范围内线性好,相关系数(r)>0.99;方法的检出限分别为3.0 ng/g和5.0 ng/g;对米饭和牛乳样品的加标回收率为73.3%~118.2%,相对标准偏差为0.3%~10.9%(n=6)。本方法分析速度快、准确性高、灵敏度好、抗干扰能力强、无需内标即可实现对米饭和乳制品中Cereulide的批量筛查和检测。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪微生物鉴定准确度快速评价参考品的研制

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight massspectrometry,MALDI-TOF MS)技术,简称飞行质谱技术,可在短时间内完成对微生物种属水平的鉴定[1]。基本原理是使用已知菌种的蛋白质图谱建立数据库,利用不同菌种核糖体蛋白(2~20 kD)大小的差异,将未知样本的检测图谱与数据库中的微生物参考图谱进行比对,鉴定结果[2-3]。与传统的微生物表型和生理生化检测方法相比,质谱鉴定的分子量范围大、扫描速度快、操作通量高,且对样品纯度要求不高[4]。除了可鉴定常见细菌和真菌,对临床厌氧菌、苛养菌、丝状真菌以及分枝杆菌等疑难微生物和相对复杂样品的鉴定能力也更强,同时对耐药微生物的鉴定准确性相对较好[5]。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱在食源性致病菌鉴定中的应用

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)作为近年来发展的新型食源性致病菌鉴定技术,具有灵敏、准确、检测速度快等优点,该技术为食品病原微生物靶标性监测和食品安全事件应急检验提供了一种高效的鉴别技术参考,在保障民众生命健康和经济社会发展上发挥了重要作用。本文检索了近年来国内外MALDI-TOF MS技术在食源性致病菌检测中的相关研究案例,简要综述了MALDI-TOF MS检测原理、工作流程,影响鉴定结果的主要因素,介绍了MALDI-TOF MS技术应用于食源性致病菌检测中的实际案例,在此基础上分别从参考菌株数据库建设、标准化程序规范等方面对MALDI-TOF MS技术在食源性致病菌检测领域的未来研究方向进行展望,以期为后续食品安全检测及快速监管食源性致病菌污染提供技术支持。

基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱法测定α/β-二羰基类化合物与标准瓜氨酸化肽段之间的衍生化反应活性

蛋白质瓜氨酸化是一种由生物酶调控的不可逆翻译后修饰,其与免疫相关疾病、癌症、神经系统性疾病和老年痴呆症等重大疾病的发生和发展密切相关。蛋白质的瓜氨酸化修饰丰度低、缺乏亲和标签、m/z变化小且易受同位素及脱酰胺化作用干扰,因此对蛋白质的瓜氨酸化修饰进行质谱分析面临着巨大挑战。通过对瓜氨酸侧链脲基进行化学衍生反应,可以提高瓜氨酸化肽段的m/z差值,引入亲和富集标签,可有效提高瓜氨酸化分析的灵敏度和精准度。本研究以标准瓜氨酸化肽段为研究对象,以基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)为检测手段,对一系列二羰基类化合物与瓜氨酸化肽段之间的化学反应活性进行测定。在对α-二羰基类化合物的考察中发现,苯乙二醛、丙酮醛、1,2-环己二酮和1,10-邻二氮杂菲-5,6-二酮对瓜氨酸化肽段的衍生化效率很高,并且能够生成单一的衍生化产物;2,3-丁二酮、乙二醛与瓜氨酸化肽段之间的反应效率也很高,但会生成一系列副反应产物。在对β-二羰基类化合物的考察中发现,1,3-环己二酮、2,4-戊二酮在与瓜氨酸化肽段进行反应后,均可以产生单一的衍生化产物,但反应效率很低,不适用于瓜氨酸化肽段的化学衍生反应。实验结果表明,α-二羰基结构是实现高效、特异性瓜氨酸化肽段化学衍生反应的基础,α-二羰基类化合物中不同的侧链结构又决定了衍生化产物的结构、衍生化效率及副产物的生成。通过进一步合成含有亲和标签的α-二羰基类化合物,可以实现瓜氨酸化肽段的特异性富集和精准鉴定,有助于瓜氨酸化蛋白质及其位点鉴定的新方法开发。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱自建库鉴定临床常见致病丝状真菌的研究

目的:评估基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术鉴定临床常见致病丝状真菌的准确性。方法:采用AUTOF MS1000质谱系统,在原有商业参考库的基础上,增补构建自建数据库,采用125株临床分离菌株对自建库进行验证。结果:自建库新增菌株包括:皮肤癣菌3个属15种菌种,共76株;曲霉属30个菌种,共75株。以已有商业数据库加自建数据库为比对标准,125株临床分离菌株属水平鉴定率100%,种水平鉴定率达80.8%;以分子鉴定结果为金标准,正确鉴定率94.1%。其中,69株皮肤癣菌的种水平鉴定率为79.7%,正确鉴定率92.7%;56株曲霉菌种水平鉴定率为82.1%,正确鉴定率95.6%;错误鉴定6株,集中在须癣毛癣菌复合体(T.mentagrophytes series)菌种趾间毛癣菌/须癣毛癣菌/昆可努发癣菌(T.interdigitale/T.mentagrophytes/T.quinckeanum)交叉识别及Sect.Nigri中黑曲霉(A.niger)与塔宾曲霉(A.tubingensis)交叉识别。结论:通过补充完善自建库可提高MALDI-TOF MS鉴定丝状真菌的准确率;同时,参考数据库及时扩展和更新,以确保MALDI-TOF MS准确鉴定真菌菌种的能力。

运用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术分析分枝杆菌液体培养管污染菌菌群特征

目的了解分枝杆菌液体培养时产生的污染菌菌群特征,分析产生污染的原因,寻找降低污染的方法。方法收集广西壮族自治区胸科医院2023年5月10日至8月25日送检的痰液和肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)标本进行分枝杆菌液体培养,运用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)技术对分枝杆菌液体培养后产生的污染菌进行鉴定,将鉴定出的菌种进行统计归类,分析污染菌的菌群特征。结果6090份呼吸道标本中分枝杆菌阳性标本864份,培养阳性率14.19%(864/6090),污染标本71份,污染率为1.17%(71/6090)。71份污染标本中共分离出74株污染菌,主要菌属为芽孢杆菌和曲霉菌,分别占31.08%(23/74)和24.32%(18/74)。其中灌洗液标本1429份,培养出分枝杆菌阳性标本279份,培养阳性率19.52%(279/1429),污染13株,污染率0.91%(13/1429);痰标本4661份培养出分枝杆菌585株,培养阳性率12.55%(585/4661),污染标本58份,污染率1.24%(58/4661);两种标本培养的阳性率比较,差异有统计学意义(χ^(2)=43.68,P<0.05),污染率比较,差异无统计学意义(χ^(2)=1.06,P>0.05)。结论分枝杆菌液体培养时产生的污染菌菌群复杂,以芽孢杆菌、曲霉菌为主,因此,必须规范标本的采集和运送,采用有效的前处理方法,以达到降低液体培养污染率的目的。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)在食品药品中微生物检测的应用进展

MALDI-TOFMS是一种微生物鉴定和分型的技术,它相较于传统方法展现出了显著的优势。通过分析国内外的研究现状,指出MALDI-TOFMS在临床病原微生物、食源性微生物及环境微生物的鉴定中具有较大优势。该技术不仅加快了微生物鉴定的进程,还提高了鉴定的效率和准确性,有助于更迅速地确定微生物感染的病因。此外,还探讨了MALDI-TOFMS在新领域的应用进展和所面临的挑战,展望了其在微生物学领域的广泛应用前景,为我国相关技术的发展提供了重要参考。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱法测定干制米粉中霉菌和酵母菌

目的建立基于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱法快速测定干制米粉中霉菌、酵母菌的分析方法。方法采用GB 4789.15—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验霉菌和酵母计数》对实验室2021年至2022年所抽检干制米粉进行霉菌、酵母菌检测并分析,得到10株野生菌株,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)鉴定。结果经统计,实验室2021年至2022年所抽检干制米粉存在真菌污染,其中霉菌、酵母菌总检出率约为45.45%。通过MALDI-TOF MS鉴定,10株野生菌株里,霉菌占80%,酵母菌占20%。结论MALDI-TOF MS作为一种快速、灵敏、准确、高通量的微生物鉴定技术,实现了对干制米粉中霉菌酵母菌的特异性快速鉴定,能够为干制米粉中霉菌酵母菌的检测提供科学依据。

基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术对非结核分枝杆菌的鉴定与分型

应用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术(MALDI-TOF MS),对非结核分枝杆菌菌株实施鉴定并对其分型。方法 通过收集2018-2023年从临床分离不同感染部分的菌株展开分析,提前需要确认培养物自身的抗酸阳性,然后开始培养可疑样本,采用 MALDI-TOF MS对罗氏培养基上的新鲜菌落进行鉴定。结果 在本次通过应PCR鉴定结果作为金标准,其中经鉴定能力进行显示,本次通过对鉴定结果进行比较中,其中对NTM鉴定符合成功率为90%,鉴定失败率为10%。通过对数据库进行不同分枝杆菌鉴定菌种率的变化比较,DB-164-Mycobacteria Library 5.0平均分值,经比较,和Bruker MBT-DB5989平均分值具有统计学差异(p<0.05)。结论 对NTM鉴定中采用DB-164-Mycobacteria Library 5.0能够进行快速鉴定,同时也是不可或缺的实验方法,同时也需要其他方法进行辅助鉴别。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱检测支气管肺泡灌洗液对非结核分枝杆菌肺病的诊断价值

目的 探讨基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)检测支气管肺泡灌洗液(BALF)对非结核分枝杆菌(NTM)肺病的诊断价值。方法 收集2020年1月—2021年12月安徽省胸科医院收治的112例疑似NTM肺病患者。对患者BALF行MALDI-TOF MS检测、PCR荧光探针检测、BACTEC MGIT 960分枝杆菌全自动快速液体培养(BD960法)检测,并对三种检测技术诊断效能进行比较。结果 依据NTM的诊断标准,112例患者最终诊断为NTM肺病78例,MALDI-TOF MS、PCR荧光探针法、BD960法检测NTM的灵敏度分别为:85.9%(67/78)、56.4%(44/78)、28.2%(22/78),MALDI-TOF MS分别与PCR荧光探针、BD960比较,χ^(2)分别为:16.52、52.98,P均<0.05,差异有统计学意义。三种检测技术阳性预计值分别为:98.5%、93.6%、100%,阴性预计值为:75.0%、47.7%、37.8%。MALDI-TOF MS检测诊断NTM肺病时间明显短于液体培养法,差异有统计学意义(Z=8.168,P<0.001)。结论 MALDI-TOF MS检测技术对NTM肺病的诊断具有较高的临床应用价值。

基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱法同时快速测定保健食品中的降压物质

建立了基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)同时快速筛查测定盐酸可乐定(HCD)、阿替洛尔(ANL)和利血平(RSP)等3种降压物质的方法。对比了不同点样方式、激光强度对3种药物信号强度的影响等因素,并进行方法学验证。结果表明,以α-氰基-4-羟基肉桂酸(HCCA)为基质,采用混合点样法,反射线性正离子模式下选择激光强度为60%进行MALDI-TOF MS检测时,3个目标物的质谱信号稳定,强度高,响应重复性好。方法学验证结果表明,3种小分子降压物质在10~100 ng/mL线性范围内线性好,相关系数(r)≥0.99,方法的筛查限(LOI)为0.005~0.25μg/g,在液体、固体和半固体3种保健食品基质中的加标回收率为67.56%~104.70%,相对标准偏差(RSDs)为0.43%~10.51%(n=3)。该方法灵敏度好,准确性高,精密度优,抗干扰能力强,有机溶剂消耗少,节能环保,尤其适用于大批量、多批次保健食品中降压物质的检测,填补了传统基质分析筛查保健食品中小分子非法添加物的空白。

致病菌快速检测管联合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱法鉴定即食食品中的大肠埃希氏菌O157:H

目的建立基于致病菌快速检测管技术联合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱法(matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)快速、高效、准确鉴定即时食品中大肠埃希氏菌(Escherichia coli,E.coli)O157:H7的方法。方法选取改良胰蛋白胨大豆肉汤(modified tryptone soya broth,mTSB)为初筛培养基,制作出针对即时食品中E.coli O157:H7的致病菌快速检测管,初筛阳性结果采用MALDI-TOF MS技术鉴定。结果5株常见E.coli O157:H7菌株均能特异检出,而其他非E.coli O157:H7均未检出,灵敏度可达51 CFU/mL;通过对人工污染样品和自然样品检测,鉴定结果和GB 4789.36—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠埃希氏菌O157:H7/NM检验》方法完全一致,且检测效率提高了30%。结论两种技术联合应用建立的鉴定即时食品中E.coli O157:H7的新方法,操作简便、成本低廉,适合推广,为快速、准确鉴定即时食品中E.coli O157:H7打开了新思路。

新型含氟基质在基质辅助激光解析电离飞行时间质谱法测定全氟磺酸中的应用

基于Witting反应,制备了可用于酸性小分子分析的新型基质1,1-二(3-氟苯基)乙烯(EDF),并通过核磁共振和质谱确认了EDF的结构.首先取适量EDF溶于二氯甲烷中,涡旋振荡5min,配制成1g·L^(-1)的EDF基质溶液;将食品级包装材料汉堡包装纸剪成0.5cm×0.5cm的碎片,取100.00mg在5mL甲醇中室温超声提取2h,过0.22μm滤膜,得到待测样品溶液.然后采用逐层点样的方法,移取0.6μL的EDF基质溶液快速点在不锈钢靶板圆点处,以二氯甲烷为溶剂的EDF基质溶液迅速挥干,因其沸点低以及移取的量少,正好覆盖圆点的范围,再移取0.8μL待测样品溶液点在不锈钢靶板的相同位置,待其自然挥干后,进行基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOFMS)分析,并对比了EDF与常用基质9-氨基吖啶(9-AA)、α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)以及1,6-二苯基-1,3,5-己三烯(DPH)对全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟丁烷磺酸(PFBS)的检测性能.结果表明,EDF可以达到和上述几种常见基质类似的信号强度,且背景更干净、几乎无基质干扰峰.以EDF为基质,以二十一烷酸为内标,建立的PFOS和PFBS标准曲线的线性范围均为20~250μg·L^(-1),检出限(3S/N)均为1μg·L^(-1).按标准加入法对实际包装纸样品进行回收试验,回收率为90.3%~108%,测定值的相对标准误差(n=7)在30%以内.说明该EDF基质检测结果较理想,适用于检测包装材料中的全氟磺酸.

应用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱检测产碳青霉烯酶肠杆菌科细菌对厄他培南的水解能力

目的应用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)检测产KPC-2、NDM-1、VIM-2、IMP-1与IMP-4型碳青霉烯酶肠杆菌科细菌水解厄他培南的能力。方法收集2009年6月-2013年12月上海交通大学医学院附属新华医院各种临床标本中分离的耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌(CRE),用改良Hodge试验进行产碳青霉烯酶的表型筛选,用PCR扩增方法检测其碳青霉烯酶基因,并经测序确认。应用MALDI-TOF MS进行厄他培南水解预试验以确定最适厄他培南浓度及孵育时间,随后采用预试验中的最适条件,应用MALDI-TOF MS检测CRE水解厄他培南的能力。结果 108株CRE中,有102株改良Hodge试验阳性,其中90株产KPC-2、4株产NDM-1、3株产VIM-2、2株产IMP-1、2株产IMP-4、1株同时产KPC-2和IMP-4型碳青霉烯酶,且在2 h内均能水解厄他培南;另外6株CRE改良Hodge试验阴性,未检测出上述碳青霉烯酶基因,且不水解厄他培南。结论临床微生物实验室应用MALDI-TOF MS能够快速准确检测CRE水解厄他培南的能力,筛查产碳青霉烯酶肠杆菌科细菌,为临床早期合理使用碳青霉烯类抗生素提供依据。

采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱快速检测产KPC大肠埃希菌ST131和ST405分型的研究

目的采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)快速检测产KPC大肠埃希菌ST131、ST405,并对该方法的可行性进行评价。方法收集浙江省人民医院临床分离46株大肠埃希菌,扩增blaKPC耐药基因,采用多位点序列分型方法(MLST)进行分型。MALDI-TOF MS对大肠埃希菌进行鉴定并对不同克隆的峰图进行主成分分析和算法统计,获得分型区分的特征峰。结果 46株KPC型大肠埃希菌均携带KPC-2耐药基因,MLST方法检测到2种ST型,分别为ST131和ST405。主成分分析图显示ST131和ST405可分为2簇,其中2株ST131和3株ST405分类错误。ClinProTools软件4种算法结果基本相似,方法特异度和灵敏度分别为93.27%和97.92%。用于区分ST131和ST405的特征峰主要为8 331.84、4 166.44、4 860.21和2 783.66 Da。这4个峰区分具有统计学意义,有较高准确性。结论采用MALDI-TOF MS可快速区分产KPC大肠埃希菌ST131和ST405,具有操作简单、耗时短、区分灵敏度和特异度高以及成本低等优点,能用于大肠埃希菌克隆分型研究。