基体辅助激光解吸/电离质谱测定小相对分子质量物质的方法进展

近年来,为了克服基体辅助激光解吸/电离质谱(m atrix-assisted laser desorption/ion ization m ass spectro-m etry,MALD I-MS)测定小相对分子质量物质(sm all relative molecu larm ass compounds,SMC)(<1 500 u)所存在的问题,采取了许多行之有效的方法。这些方法的使用进一步促进了MALD I-MS对SMC的定性、定量分析。本文对这些方法的优缺点及在MALD I-MS分析SMC中的应用进行了综述。

基质辅助激光解吸/电离质谱质量分析器技术综述

基质辅助激光解吸/电离质谱(MALDI-MS)作为一种软电离质谱分析技术,具有灵敏度高、操作简单、适用范围广等特点,可以用于常规离子化方法较难电离样品分析,目前已被广泛应用于蛋白质、多肽、低聚核苷酸、低聚糖、合成聚合物等的分析。近年来MALDI-MS仪器技术有了较大进展,本文主要从MALDI-MS的基本原理、仪器技术研究进展方面进行了综述,对基质辅助激光解吸/电离离子源与多种质量分析器的串联研究进行了讨论。

纳米金淀积的多孔硅靶增强样品的激光解吸/电离质谱信号(英文)

硅片类型和多孔硅结构的多样性影响了多孔硅表面的激光解吸/离子化质谱(DIOS)(无辅助基质的激光解吸/电离飞行时间质谱(LDI-TOF-MS))数据的重复性和靶的耐储时间。本工作通过在多孔硅的表面淀积金纳米颗粒并将其作为目标靶来增强软物质分子如聚乙二醇和多肽的激光解吸/电离质谱信号。纳米金的淀积钝化了多孔硅表面的Si-H活性基团,增加了靶的耐储时间。用场发射扫描电镜表征了多孔硅淀积金纳米颗粒前后的形貌,用X射线能量色散光谱法分析金的百分含量,结果表明其含量随沉积时间的延长而增加。激光解吸/电离质谱信号的增强可能是由多孔硅及其支持的金纳米颗粒的光学和物理性质引起的,该类型的样品靶在激光解吸/电离飞行时间质谱的应用上结合了多孔硅和金纳米颗粒的双重优势。

硅纳米结构对表面辅助激光解吸/电离质谱检测性能的提高

本文总结了多种构筑硅纳米结构的方法,综述了近年来利用硅纳米结构提高表面辅助激光解吸/电离质谱(SALDI-MS)性能的研究工作,展望了利用功能化的硅纳米结构表面进一步提高激光解吸/电离(LDI)效率的前景.

几种常用激光解吸电离/质谱基质的基质簇峰行为研究

以常用于DNA分析的基质3-羟基吡啶甲酸(3-HPA),以及常用于高分子聚合物分析的基质2-(4-羟基苯基偶氮)苯甲酸(HABA)、反式-3-吲哚基丙烯酸(IAA)和1,8,9-三羟基蒽(Dithranol)为研究对象,考察了基质溶剂、浓度及激光强度对基质本身在激光解吸电离/质谱(LDI/MS)过程中产生基质簇峰的影响,对基质簇峰可能形成的过程进行了推测,并对各基质簇峰进行了归属,提出了基质簇离子峰m/z值遵循的计算公式。

二元新基体--8-羟基喹啉／2，5-二羟基苯甲酸在激光解吸／电离飞行时间质谱分析糖蛋白中的应用

采用8-羟基喹啉(8-HQ)、新二元基体8-HQ/2,5-二羟基苯甲酸(DHB)、实验室常用基体3,5-二甲氧基-4-羟基肉桂酸(SA)和DHB对糖蛋白A和糖蛋白B进行基体辅助激光解吸/电离质谱(MALDI-MS)分析。结果发现,虽然单一的8-HQ不能有效电离此两种糖蛋白,但由8-HQ和DHB组成的二元基体在优化的基体配比和合适的点样方式下,能极大地改善单一DHB基体和样品的共结晶状况,成功地解吸/电离糖蛋白样品。应用8-HQ/DHB能够解决常用基体SA及DHB不能分析某些实际糖蛋白样品的问题,为MALDI-MS分析糖蛋白提供新的基体选择。

基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱在沙门菌检测和鉴定分型中的应用研究

目的利用基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)对从门诊腹泻病人粪便分离的88株沙门菌进行检测分型。方法利用优化的MALDI-TOF-MS实验条件对沙门菌进行检测和鉴定分型,并与血清学分型、耐药分型和PFGE分型结果进行比较。结果在反映亲缘关系的差异水平值为100时,88株沙门菌被分为15个MALDI-TOF-MS型别。MALDI-TOF-MS分型结合耐药表型分型,可以将88株沙门菌分成44个亚型;MALDI-TOF-MS分型结合血清学分型,可以将88株菌分成46个亚型。MALDI-TOF-MS分型结合PFGE分型,可以将88株菌分成64个亚型。说明MALDI-TOF-MS在沙门菌分型中具有很好的分型能力。结论MALDI-TOF-MS方法在检测与鉴定食源性病原菌中具有稳定、重复性好的特点,可成为食源性致病细菌分析鉴定的重要工具。

香豆素类新基质在基质辅助激光解吸／电离飞行时间质谱测定多糖和糖蛋白中的应用

将几种香豆素类新基质(香豆素、3-羟基香豆素(3-HC)、3-氨基香豆素(3-AC)、3-羧基香豆素(3-CC)和4-甲基-7-羟基香豆素(4-M-7-HC))分别应用于基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDITOF-MS)测定葡聚糖和3种糖蛋白的研究。香豆素和3-羟基香豆素分别与2,5-二羟基苯甲酸(DHB)混合组成2种二元基质,极大地改善了基质和葡聚糖样品的共结晶状况,样品分布更加均匀。葡聚糖样品更易解吸/电离,每个激光点照射样品均能产生较强的质谱信号,且谱图重现性更好,得到了理想的MALDITOF-MS谱图。当香豆素类基质用于分析糖蛋白时:3-HC和4-M-7-HC是测定糖蛋白A的优异基质,能检测到m/z为66672Da的离子信号。而3-AC测定糖蛋白B的基质效果比糖类分析常用基质2,5-二羟基苯甲酸更好。因此,这些香豆素类化合物将为MALDITOF-MS分析多糖和糖蛋白提供更多新基质选择。

基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱在鼠伤寒沙门菌同源性分析中的应用价值

目的:研究基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)在鼠伤寒沙门菌同源性分析中的应用价值。方法:利用MALDI-TOF MS对分离于广州市的44株鼠伤寒沙门菌进行分型,与脉冲场凝胶电泳分型(PFGE)进行比较,并分析主要质谱型的质谱图。结果:对PFGE结果聚类分析可以将44株鼠伤寒沙门菌分为15型。在聚类相似度为80%时,44株鼠伤寒沙门菌被分为8个MALDI-TOF MS型,与PFGE分型较一致。其中MS1型(52.3%)为主要的质谱型,MS1型包含多个PFGE型。结论:MALDI-TOF MS方法分型结果显示了广州市鼠伤寒沙门菌相对集中的亲缘关系,是一种简便、快速、高通量的方法。

葡聚糖的基体辅助激光解吸/电离飞行时间质谱测定

采用自行设计合成的新基体α 腈基阿魏酸 (α cyano ferulicacid ,简称CFA)并应用激光飞行时间质谱仪的离子偏转功能 ,对葡聚糖的分子量进行了测定研究。结果表明 :与测定糖类物质的常用基体 2 ,5 二羟基苯甲酸 (DHB)相比 ,CFA测定葡聚糖 ,具有更佳的解吸电离效果 ,样品易出峰、重现性好、信噪比高 ;使用仪器的离子偏转器 ,阻止葡聚糖样品中聚合度较小的离子进入检测器 ,能显著提高仪器对聚合度较大离子的检测能力 ,得到质荷比 (m z)

基体辅助激光解吸/电离飞行时间质谱在脱氧核糖核酸分析中的样品制备与纯化方法及进展

样品的制备与纯化是基体辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDITOFMS)能成功用于脱氧核糖核酸(DNA)分析的关键所在。近年来对DNA样品制备与纯化方法的探讨和改进已取得了一些新的进展。本文就此作一简要概述。

香豆素类新基质用于基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱对聚乙二醇的测定

首次以6种香豆素衍生物——3-氨基香豆素(3-AC)、3-羟基香豆素(3-HC)、3-羧基香豆素(3-CC)、4-甲基-7-羟基香豆素(4-M-7-HC)、3-乙酰氨基香豆素(3-AcAC)和3-苯基-7-乙酰氨基香豆素(3-ph-7-AcAC)为基质对聚乙二醇样品进行基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI TOF-MS)分析。结果表明:3-AC、3-HC和3-CC均能有效解吸电离聚乙二醇样品,产生分辨率高、离子信号强、信噪比高的质谱图,不仅测定了聚乙二醇样品的数均相对分子质量、重均相对分子质量和聚合度分布,还能够准确地推测出样品的端基结构和重复单元,将为改善高分子合成反应条件和机理推导提供确凿依据。3-AC、3-HC和3-CC香豆素衍生物将为MALDI TOF-MS分析高分子聚合物提供新的基质选择。

以2-氨基-5-硝基噻唑为基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱的有效基质分析DNA及蛋白质样品

采用碱性新基质 2 -氨基 -5 -硝基噻唑对 DNA和蛋白质样品进行了基质辅助激光解吸 /电离飞行时间质谱分析 .结果表明 ,2 -氨基 -5 -硝基噻唑能有效地解吸电离 DNA和蛋白质样品 .采用正离子检测模式 ,分析分子量小于 5 0 0 0的 pd( T) 1 0 ,pd( C) 1 0 ,pd( A) 8,pd( G) 1 0 和 pd( 5′ATC GAT CGA T3′) DNA样品时 ,分辨率均可达到 1万以上 ;与分析 DNA样品的常用基质相比 ,2 -氨基 -5 -硝基噻唑解吸 /电离样品分子所需要的激光强度小 ,易于获得信噪比和分辨率高及重复性好的谱图 ;分析蛋白质胰岛素、细胞色素 C及牛血清白蛋白样品能达到与α-氰基 -4-羟基肉桂酸 ( HCCA)和 3 ,5 -二甲氧基 -4-羟基肉桂酸 ( SA)相同的效果 .采用负离子检测模式则能以较高的信噪比获得分子量达到 70 0 0的 DNA的分子离子峰信号 .此外 ,以 2 -氨基 -5 -硝基噻唑为基质的基质辅助激光解吸 /电离 ( MALDI)

利用基体辅助激光解吸／电离飞行时间质谱分析水温对奶粉蛋白质的影响

利用基体辅助激光解吸/电离飞行时间质谱法(matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry,MALDI-TOF-MS)分析不同水温冲调下奶粉中部分蛋白质相对含量的变化,从而获得其蛋白质成分的变化规律。实验选取11个目标离子峰,对样品进行15次平行测定,每个目标离子峰每次测得的m/z值相差均不超过3,相对误差不超过0.19%,相对标准偏差不超过0.19%。最终数据为15个平行实验结果的切尾平均值。结果表明,随着水温的升高,奶粉中蛋白质逐渐发生热变性;当水温高于70℃时,奶粉蛋白变性程度开始显著增加。推荐以40℃左右水冲调奶粉为宜。

基于基质辅助激光解吸电离飞行时间技术的两种质谱检测系统对于临床常见菌株鉴定能力的研究

目的:比较并评价基于基质辅助激光解吸电离飞行时间(MALDI-TOF MS)技术的两种质谱检测系统安图Autof ms1000和布鲁克Microflex LT在临床菌株鉴定中的应用。方法:选取2018年11月-2019年2月苏州市立医院临床分离的菌株共3312株(50个菌属和156个菌种)。临床常见细菌2397株、念珠菌570株、其他真菌15株,厌氧菌170株、其他细菌160株。同时采用两个质谱系统对上述菌株进行鉴定,结果不一致的菌株采用16/18S rDNA或内转录间隔区(ITS)序列测序确认结果。结果:安图Autof ms1000和布鲁克Microflex LT对上述所有临床菌株属水平总鉴定准确性分别为96.4%和94.3%,而二者种水平总鉴定准确性分别为85.0%和69.9%。570株念珠菌中,二者种水平鉴定准确性分别为81.6%和27.2%。15株其他真菌中,二者种水平鉴定准确性分别为86.7%和6.7%。误鉴定菌株数分别为5株和6株。结论:安图Autof ms1000和布鲁克Microflex LT在细菌鉴定应用方面具有一定的一致性。在真菌的鉴定中,Autof ms1000有一定的优势。二者质谱数据库均有改善优化的空间。

基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱仪检测生蚝中副溶血性弧菌的分析

目的:建立快速检测生蚝中副溶血性弧菌基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF)分析方法。方法:抽取市售生蚝,根据GB/T 4789.7-2013国标对副溶血性弧菌进行前增菌、分离培养并进行革兰染色,用于初步鉴定。选取可疑菌株,利用MALDI-TOF进行采集,采用FlexAnalysis和BioTyper软件对图谱进行鉴定和离子分析。结果:经初步鉴定,样品中存在8株可疑菌,MALDI-TOF证实8株可疑菌均为副溶血性弧菌,且与VITEK生化鉴定结果完全一致。结论:MALDI-TOF方法简单、准确、高效,可用于检测生蚝中副溶菌的快速鉴定。

基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱在微生物基因组研究中的应用

质谱已成为分子生物和生物化学研究中一个重要的分析工具,它的高通量、分析速度、准确性和灵敏度都是传统分析技术所不可比拟的。以基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱为代表的现代生物质谱技术是基因组研究的新兴技术,可用于核酸高通量的数量和质量分析。在微生物基因组研究中主要应用于微生物基因型鉴定、病毒准种分析,以及微生物基因组的进化研究、甲基化定量分析和突变检测。本文主要介绍基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱技术的原理及在微生物基因组研究的应用进展。

基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱仪在耐甲氧西林金黄色葡萄球菌鉴定中的应用研究

目的探讨基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF MS)快速鉴定耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的可行性。方法对广州市番禺区中心医院各个病区住院患者在不同部位分离的甲氧西林耐药及敏感的金黄色葡萄球菌,用Vitek 2 Compact的药敏卡AST-P639进行耐药性检测,用MALDI-TOF MS对菌株进行鉴定。结果用Vitek MS质谱仪的Launch pad软件对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)及甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA)所产生的质谱峰图的质荷比(M/Z)进行分析,质谱峰M/Z的3009,5624,6887为金黄色葡萄球菌的特征峰,2637,4308为区分MRSA及MSSA最主要的特征峰,其中MSSA组的质谱峰M/Z在2637低于MRSA组,而质谱峰M/Z4308时MRSA组则高于MSSA组,不同的菌株MRSA的质谱峰略有差异。结论MALDI-TOF MS可快速准确鉴别MRSA,为临床提供一种快速全面简便的方法。

等离子体复合材料辅助小分子代谢物的质谱半定量分析及鉴定

利用枝状介孔二氧化硅纳米球(DMSN)作为载体,将金、银纳米颗粒均匀负载在其表面,制备了DMSN@Ag/Au复合材料,并将其作为基质辅助激光解吸离子化(MALDI)基质.该基质可实现高灵敏度小分子代谢物分析,检测限为0.005 mg/mL.该基质具有较好的检测重现性,并提供自身的Au+信号作为信号参比,从而提高定量分析准确度.此外,DMSN@Ag/Au可诱导分析物发生Ag+加和,辅助代谢物鉴定.该基质有望作为新一代的多功能MALDI基质,为临床质谱分析提供新的思路.

基于基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱的猪呼吸道病毒多目标鉴定方法的建立和应用

【目的】建立能高效同步鉴定猪伪狂犬病毒(porcine pseudorabies virus,PRV)、猪圆环病毒2型(porcine circovirus 2,PCV-2)和3型(porcine circovirus 3,PCV-3)、非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)以及猪博卡病毒1型(porcine bocavirus group 1,PBoV-G1)、2型(porcine bocavirus group 2,PBoV-G2)和3型(porcine bocavirus group 3,PBoV-G3)等呼吸道病毒的核酸基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)高通量多目标检测技术。【方法】根据7种病原体基因的保守序列,分别设计不同病原的引物及对应的单碱基延伸探针,通过引物浓度和反应条件优化,方法特异性、敏感性和稳定性分析,以及临床样本和猪源产制品的检测验证,建立常见猪呼吸道DNA病毒的MALDI-TOF MS多目标检测体系。【结果】质谱分析显示,多目标检测体系的7种靶标产物峰只在特定病毒阳性样品检测时产生,与其他病原体检测无交叉反应,表明该方法对7种靶标病毒检测特异性良好。重复性试验结果分析显示,体系中每种病毒在高、中、低浓度时批内阳性符合率均≥98.0%,批间均≥98.3%,表明该方法具有较高的稳定性。体系中7种病原体每种病毒最低检测限在8.65–26.27拷贝/μL之间,与荧光PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)检测方法相当。采用MALDI-TOF MS多重检测方法对100份组织、饲料和猪肉样品进行检测应用,检出2种及以上混合感染样品39份,其中5份样本同步检出5种病原体阳性;对8份ASFV-p72假病毒人工污染样品进行验证,均可检出ASFV阳性。将以上样本检测应用结果与荧光PCR方法进行比对验证,2种方法对于不同病原体检测结果的符合率高达94.4%–100%。【结论】本研究建立的基于MALDI-TOF MS的猪呼吸道常见DNA病毒多重检测方法为猪群相关疫病快速监测和鉴别诊断,以及便利化进出口动物检疫等提供了一种新的敏感、特异的高通量多目标检测技术。