液相色谱和质谱联用技术结合化学计量学应用于代谢组学的研究进展

代谢组学作为系统生物学的重要组成部分,已经成为继基因组学、转录组学、蛋白质组学之后兴起的一个新的组学研究热点。准确全面的检测生物体液中浓度较低的代谢物变化是进行代谢组学研究的基础。液相色谱和质谱联用(LC/MS)技术结合化学计量学很好地实现了对大量样品和微量代谢物的快速定性、定量分析,极大地推动了代谢组学的相关研究。本文综述了LC/MS与化学计量学相结合用于代谢组学研究的现状,并对后续的研究进行了展望。

基于超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱联用技术的荆莲核消方化学成分分析

基于超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱联用技术(UPLC-Q-TOF-MSE),结合UNIFI软件对荆莲核消方(JLHXF)进行化学成分解析。使用Supelco Ascentis?Express C18色谱柱(3.0 mm×50 mm,2.7μm)在乙腈(A)-0.1%甲酸水溶液(B)的流动相体系下进行梯度洗脱;利用电喷雾离子源(ESI)在正、负离子模式下进行扫描,借助UNIFI软件及相关文献对成分进行分析鉴定。通过UPLC-Q-TOF-MSE技术在正、负离子模式下采集复方的质谱数据,通过化合物的精确相对分子质量和串联质谱数据采用UNIFI软件辅助解析,结合对照品质谱信息及相关文献,共鉴定和推断出187个化学成分,其中黄酮类化合物77个、有机酸类化合物41个、萜类化合物26个、苯丙素类化合物24个、苯酞类化合物12个以及其他类化合物7个。UPLC-Q-TOF-MSE技术可快速鉴定出荆莲核消方中的化学成分,准确性较高,为该方药效物质基础研究提供了可靠依据。

液相色谱-质谱联用技术分析秦巴硒菇提取物活性成分及其治疗慢性粒细胞白血病的网络药理学研究

目的 利用液相色谱质谱联用和网络药理学、分子对接技术探讨秦巴硒菇提取物治疗慢性粒细胞白血病(chronic myeloid leukemia, CML)的潜在活性靶点及相关信号通路,并通过体外实验进一步验证。方法 应用液相色谱质谱分析秦巴硒菇提取物的活性成分,通过Swiss Target Prediction数据库预测药物靶点;从GeneCards、DisGeNET数据库获取CML的疾病靶点。筛选出药物和CML的共同靶点,通过STRING数据库进行蛋白质互作分析,利用Cytoscape软件构建蛋白互作网络图,并通过DAVID数据库进行GO和KEGG通路富集分析。分别应用DockThor和Pymol进行分子对接及可视化处理。利用CCK-8法测定秦巴硒菇提取物对K562细胞的增殖抑制作用,Western blot验证其对相关蛋白及磷酸化水平的影响。结果 秦巴硒菇提取物活性成分共126种,药物和疾病共同靶点172个;KEGG通路分析结果显示PI3K/Akt/mTOR信号通路可能在治疗CML疾病中起到关键作用。秦巴硒菇提取物在K562细胞中24、48 h的IC50分别为1.86、1.48 g·L^(-1),秦巴硒菇提取物可抑制PI3K、Akt、mTOR蛋白磷酸化水平。结论 秦巴硒菇提取物可通过多成分、多通路、多靶点、多种方式协同作用治疗CML,其作用机制可能与调控PI3K/Akt/mTOR信号通路有关。

基于超高效液相色谱-质谱联用技术的慢性肾脏病骨代谢异常大鼠血清代谢组学研究

目的 通过超高效液相色谱-质谱(UHPLC-MS)联用技术探索慢性肾脏病骨代谢异常(CKD-BD)大鼠血清代谢组学变化。方法 该研究于2021年1月至2022年4月进行,选择16只8周龄SPF级SD雄性大鼠经过1周适应性喂养后,采用随机数字表法分为两组,每组8只。健康对照(NC)组:使用普通大鼠饲料喂养90 d;CKD-BD组:采用高磷高腺嘌呤饲料喂养60 d之后更换高磷饲料喂养30 d后处死,并通过生化检测及骨形态计量学方法对模型进行验证。造模成功后通过UHPLC-MS比较CKD-BD组大鼠与NC组大鼠血清代谢产物变化,通过多元统计分析等方法鉴定两组间差异代谢物,并通过生物信息学方法对差异代谢产物进行功能注释。结果 与NC组大鼠相比,CKD-BD组大鼠血肌酐、血磷显著升高,血钙显著降低(P<0.01)。骨形态计量学检测NC组大鼠骨矿化沉积率(MAR)为(1.90±0.61)μm/d,CKD-BD组大鼠MAR为(2.80±0.73)μm/d,差异有统计学意义(P<0.05)。NC组大鼠骨形成率/骨体积(BFR/BV)为(0.41±0.20)%/d,CKD-BD组大鼠BFR/BV为(1.25±0.41)%/d,差异有统计学意义(P<0.05)。代谢组学检测结果提示,与NC组相比,CKD-BD组糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白合成等通路上调。自噬、胆汁酸合成分泌、胆固醇代谢、牛磺酸和次级牛磺酸代谢、甘油磷脂代谢等通路下调(P<0.05)。结论 通过UHPLC-MS技术比较CKD-BD大鼠与正常大鼠血清代谢产物,发现CKD疾病状态下血清代谢产物发生变化,CKD-BD组糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白合成通路上调,与自噬相关的代谢通路下调,这些可能参与了CKD-BD发生。

液相色谱-质谱联用技术在中药研究中的应用

液相色谱-质谱联用技术将液相色谱的高分离能力与质谱强大的定性功能相结合,可以实现对复杂样品高灵敏度、高选择性的快速分离和准确定性定量分析,广泛应用于药物分析研究特别是中药分析研究中。阐述了液相色谱-质谱联用技术在中药成分研究,指纹图谱研究和中药代谢动力学研究中的应用,旨在对中药研究提供一定的技术支持。

液相色谱-质谱联用技术在肉制品中β-受体激动剂类药物残留检测中的应用

受体激动剂类药物在畜牧业中仍存在非法使用的风险,对消费者健康造成潜在威胁。本文采用液相色谱-质谱联用技术(Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry,LC-MS/MS)建立了一种检测猪肉中β-受体激动剂类药物残留的方法。样品经酶解、净化、浓缩后,采用LC-MS/MS在多反应监测(Multiple Reaction Monitoring,MRM)模式下进行定性定量分析。优化后的前处理条件为甲醇-水(70∶30,v/v)作为提取溶剂,37℃β-葡萄糖醛酸苷酶水浴酶解12 h,固相萃取净化。优化后的仪器条件为采用C18色谱柱,0.1%甲酸水溶液和乙腈为流动相,梯度洗脱。4种β-受体激动剂在给定浓度范围内与响应值呈良好的线性关系,相关系数均大于0.99;日内和日间相对标准偏差均小于10%,回收率为87.9%~92.5%,基质效应值在90.4%~109.7%。该方法满足肉制品中β-受体激动剂类药物残留检测的要求。

QuEChERS结合液相色谱质谱联用技术测定动物源性食品中N-二甲基亚硝胺

目的:建立高效液相色谱质谱联用技术定量检测动物源性食品中的N-二甲基亚硝胺。方法:样品前处理粉碎后经乙腈提取,低温离心除去油脂,QuEChERS净化,采用多反应监测模式测定。结果:N-二甲基亚硝胺校准曲线在2.0~200.0 ng·mL^(-1)线性关系良好,相关系数为0.998 5,方法检出限和定量限分别为0.5μg·kg^(-1)和3.0μg·kg^(-1),回收率为86.8%~90.8%,相对标准偏差在2.2%~3.1%。结论:该方法取样量少,试剂消耗量少,提取和净化流程简便,定性和定量准确度好,可用于检测动源性食品中N-二甲基亚硝胺。

液相色谱-质谱联用技术在水产品兽药残留检测中的应用

水产品是人们日常生活中常见的食品之一,为治疗鱼虾各类疫病,养殖人员在水产品饲养中通常会使用大量兽药,这些兽药一部分会随着水产品排泄排出体外,另一部分则会长期存留在水产品体内,长期摄入兽药残留超标的水产品会对人体的健康造成很大影响。目前,水产品兽药残留检测方法较多,而液相色谱-质谱联用技术(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry,LC-MS)凭借检测时间短、灵敏度高、检测成本低等优势,已成为现阶段水产品兽药残留检测的主要方法之一。因此,本文对LC-MS在水产品兽药残留检测中的应用展开探究,分析LC-MS的特点,探究其在硝基呋喃类、喹诺酮类等兽药检测中的应用,以期为水产品兽药检测提供一定参考。

改良QuEChERS技术结合超高效液相色谱-串联质谱法测定水产品中扑草净及其代谢物残留

采用改良QuEChERS技术作为前处理方法,建立了水产品中扑草净及其代谢物残留的超高效液相色谱-串联质谱分析方法。样品用乙腈提取,经增强型脂质去除吸附剂与Cleanert LipoNo组合净化,采用选择反应监测正离子模式测定,内标法定量。结果表明:扑草净及其代谢物在1.0~500 ng/mL质量浓度范围内线性关系良好,确定系数R2大于0.992,方法检出限和定量限分别低至0.20μg/kg和0.50μg/kg,在草鱼、克氏原螯虾和中华绒螯蟹等基质的加标实验中呈现良好的准确度与精密度,平均加标回收率和相对标准偏差分别为74.4%~113.7%和3.17%~11.47%。经内标法校正,5种扑草净及其代谢物在不同水产品中的基质效应不明显。方法实现了水产品中扑草净及其代谢物的识别与定量分析,并通过检测药浴扑草净的克氏原螯虾阳性样品验证了方法的适用性。

基于超高效液相色谱-质谱联用技术鉴别蝉蜕及其制剂的真伪

目的:建立专属的鉴别蝉蜕真伪方法,对蝉蜕及其制剂进行质量评价。方法:采用超高效液相色谱(UPLC)-质谱(MS)串联法,以Shimadzu Scepter C_(18)(2.1 mm×100.0 mm,1.9μm)为色谱柱;以乙腈(A)-0.1%甲酸溶液(B)为流动相,梯度洗脱。采用三重四极杆质谱检测器,电喷雾正离子模式(ESI^(+)),进行多反应监测(MRM),选择特征肽[质荷比(m/z):493.77]特征峰作为检测离子,对蝉蜕药材及其制剂进行测定。结果:30批蝉蜕药材、30批蝉蜕提取物、5批成方制剂均能检出特征肽(m/z:493.77)色谱峰。震旦马蝉、螗蝉属、僚蝉、蟪蛄、鸣鸣蝉均未检出相应的色谱峰。结论:该方法能快速准确鉴别蝉蜕药材及其制剂,可为蝉蜕质量评价和基础研究提供参考。

基于液相色谱-质谱联用的水质抗生素检测技术研究

随着抗生素的广泛使用,其在环境中的残留问题日益受到关注。而水质抗生素检测是评估水体污染程度、保护生态环境和人类健康的重要手段。基于此,本文分析了基于液相色谱-质谱联用(LC-MS)的水质抗生素检测技术的研究现状、应用实例和发展趋势,以期为水质抗生素检测技术的进一步研究与应用提供参考。

液相色谱-质谱联用法检测农产品中农药残留技术研究

农药残留是影响农产品质量安全的关键因素,因此加强针对性的农药残留检测对于规范农业生产、确保市场农产品品质至关重要。在农产品农药残留检测过程中可以应用到的技术多种多样,不同检测技术有其适用范围和适应要求,所以在进行农产品农药残留检测过程中,应该明确相应的操作技术规范,保证检测的精确合理。本文主要结合实际工作经验,探讨了液相色谱-质谱联用法检测农产品中农药残留的相关操作技术要点,希望通过研究对广大同行有所借鉴和帮助。

高效液相色谱-质谱联用技术在药物代谢分析中的应用

在药物代谢分析中,高效液相色谱-质谱联用技术的应用越来越广泛,其不仅具备检验检测高精度的技术特点,同时还能充分发挥高效分离能力,避免药物在高温下分解,提高药物检验过程中的完整度,借助于数据分析,实现对药物代谢功能、代谢流程的标准化检验。鉴于此,本文首先对高效液相色谱-质谱联用技术的基本原理与特点进行分析,提出高效液相色谱-质谱联用技术在药物代谢分析中的应用要点,以供参考。

基于高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱技术和分子对接技术分析筛选大叶藜抗卵巢癌活性成分

本研究采用高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱技术(High performance liquid chromatography-time-of-flight mass spectrometry,HPLC-Q-TOF-MS)及分子对接技术筛选大叶藜中抗卵巢癌活性成分。获得大叶藜(Chenopodium hybridum L.)醇提物和大孔树脂精制物对卵巢癌OVCAR-3细胞抑制的影响,确定大叶藜抗卵巢癌活性部位,并采用HPLC-Q-TOF-MS技术分析活性部位的化学成分。选择5个重要的卵巢癌相关蛋白Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9、BAX和EGFR,分别与大孔树脂精制物中的化学成分进行分子对接。发现大叶藜醇提物与大孔树脂精制物对OVCAR-3细胞增殖的抑制率随浓度增加而升高,其中大孔树脂精制物具有较强的抗卵巢癌活性;HPLC-Q-TOF-MS鉴定出大孔树脂精制物中13个化学成分,包括槲皮素-7-O-β-D-葡萄糖-3-O-α-L-鼠李糖苷、山柰酚等12个黄酮类成分和1个酚酸类成分绿原酸;分子对接结果说明,13个成分与5个靶点之间具有较高亲和力,其中槲皮素-7-O-β-D-葡萄糖-3-O-α-L-鼠李糖苷与山柰酚-3-O-α-L-鼠李糖苷-7-O-β-D-木糖苷与各靶点间结合较好。研究证明,大叶藜抗卵巢癌活性部位为大孔树脂精制物,其活性成分主要为黄酮,具有较好的抗卵巢癌作用。

高效液相色谱-质谱联用鉴定黄芩总苷元提取物中黄酮类成分

目的:使用高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱(HPLC-Q-TOF/MS)技术,分离鉴定黄芩总苷元提取物中的黄酮类成分,并总结其裂解规律。方法:采用岛津LX-20210330-01 C_(18)(250 mm×4.6 mm,5μm)色谱柱,以0.1%甲酸为流动相A,甲醇-乙腈(50∶50)为流动相B进行梯度洗脱,对黄芩总苷元提取物中的黄酮类成分进行分离,利用电喷雾离子化-四极杆-飞行时间串联质谱高分辨测定各成分母离子及其子离子的准确质量,结合电喷雾离子源正、负离子模式下的质谱信息和色谱保留时间进行结构鉴定。结果及结论:除了黄芩素和汉黄芩素两个已知成分外,从黄芩总苷元提取物中共鉴定出31种黄酮类成分,包括12种苷类与19种苷元,其中有3个化合物为本研究首次鉴定,并分析归纳了黄酮类成分在电喷雾离子源正、负离子模式下的质谱碎片裂解规律。

高效液相色谱及其串联质谱技术在牙膏风险物质分析中的应用

牙膏是日常生活中必不可少的口腔清洁护理用品,牙膏的基料较为复杂,牙膏中潜在的风险物质对人体存在一定危害,因此牙膏产品的安全性已成为当今社会关注的焦点之一。利用现代先进的检验检测技术对牙膏中潜在的风险物质进行分析、研究,将有利于实现对牙膏产品的安全监管,本文综述了近几年来高效液相色谱及其串联质谱技术在牙膏产品检验标准和检验方法开发等方面的研究以及应用进展,一定程度上能为牙膏产品的质量控制和科学监管提供参考。

固相萃取法结合液相色谱-串联质谱技术测定饲料中庆大霉素含量

本研究建立了一种固相萃取法结合液相色谱-串联质谱技术测定饲料中庆大霉素含量的方法。采用5%三氯乙酸提取液提取饲料样品,用PCX固相萃取柱净化,使用液相色谱-串联质谱检测,以2 mmol/L甲酸铵-0.1%甲酸溶液(A)-乙腈(B)为流动相,梯度洗脱,Agilent SB-Aq色谱柱分离。庆大霉素含量在1.0~100.0 mg/L线性关系良好(R 2>0.995);方法的检出限为0.03 mg/kg,定量限为0.1 mg/kg;庆大霉素在3个添加水平(1.0、10.0、100.0 mg/kg)下的平均回收率为81.5%~123.6%,相对标准偏差<15%。该方法易于使用,预处理简单,适用于测定饲料中的庆大霉素含量。

高分辨液相色谱质谱联用仪在蛋白质化学修饰中的应用

蛋白质是生命活动的主要执行者,其对生命过程的调控通过种类复杂、时空分辨的蛋白质修饰实现,如蛋白质翻译后修饰等。设计对蛋白质侧链响应性的化学修饰策略可在分子水平上揭示蛋白质调控生命过程的本质,将其发展为疾病诊断和治疗的分子工具。高校分析测试中心的高分辨液相色谱质谱联用仪在检测蛋白质化学修饰方面发挥重要的作用,结合质谱分析软件pFind等可以直观地分析小分子标记试剂与蛋白质修饰的位点、产物及可能的反应机理,为揭示蛋白质的结构、功能与调控机制,蛋白质药物的定点释放和精准治疗,研究蛋白-蛋白及蛋白-核酸相互作用,建立相互作用网络提供研究基础和技术支持。

基于超高效液相色谱—高分辨质谱联用方法及网络药理学的芪玉颗粒降血糖作用机制研究

目的 基于超高效液相色谱—高分辨质谱联用方法(ultra-performance liquid chromatography/quadrupole time-of-flight-tandem mass spectrometry, UPLC-Q-TOF/MS)及网络药理学技术探究芪玉颗粒降血糖的作用机制。方法 利用UPLC-Q-TOF/MS技术对芪玉颗粒的入血成分进行研究,再以入血成分为药效成分进行网络药理学分析构建成分—靶点—疾病网络,预测芪玉颗粒治疗糖尿病可能的作用机制,并建立高糖高脂饲料联合小剂量链脲佐菌素诱导的糖尿病模型验证芪玉颗粒对糖尿病大鼠磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase, PI3K)-丝氨酸—苏氨酸激酶(threonine-protein kinase1, AKT)-磷酸化的糖原合成酶激酶-3β/糖原合成激酶3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)通路的调节作用。结果 入血成分分析共鉴定出葛根素、黄芪甲苷、白杨素、大豆苷等17个原型成分和来源于咖啡酸、葛根素、阿魏酸、大豆苷等成分的69个代谢产物,结合网络药理学分析结果共得到肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)、丝氨酸—苏氨酸激酶1(threonine-protein kinase1, AKT1)等98个关键靶点及癌症的途径、胰岛素抵抗等144条通路。芪玉颗粒给药9周后,糖尿病大鼠血糖显著下降(P<0.001),PI3K、AKT、GSK-3β明显升高(P<0.01,P<0.05,P<0.001)。结论 通过血清药物化学结合网络药理学挖掘预测芪玉颗粒防治糖尿病的作用机制,为芪玉颗粒的降血糖作用机制研究及质控评价提供科学依据。动物实验初步证实了芪玉颗粒可通过调控PI3K-Akt-GSK-3β信号通路相关蛋白发挥预防治疗糖尿病的作用。

液相色谱-质谱技术在骨关节炎局部组织样本检测中的应用进展

骨关节炎(OA)历来被认为是一种慢性退行性疾病,关节内多个组织的分解代谢紊乱与OA的发生、发展密切相关。液相色谱-质谱(LC-MS)技术能检测OA中特定的代谢物和相关代谢途径,揭示OA潜在的病理和生理代谢过程。本文对近几年内利用LC-MS技术检测OA中关节软骨、滑膜和脂肪垫样本的代谢结果进行讨论并总结,综述了OA局部组织样本经LC-MS技术检测出的差异代谢物和代谢途径,为LC-MS技术鉴定OA进展相关生物标志物提供理论依据。