基于磁性金属有机框架材料的表面辅助激光解吸离子化质谱在食用油快速鉴定中的应用

以羧基化的Fe_3O_4为核,通过室温自组装方法合成了核壳结构的磁性沸石咪唑酯框架-8(Fe_3O_4@ZIF-8)微球。以此为基质,建立了一种基于磁性金属有机框架(Fe_3O_4@MOFs)的表面辅助激光解吸离子化质谱(SALDI-MS)新方法。分别考察了干点法、薄层法、三明治法3种不同制样方法对质谱检测信号的影响。研究表明,"三明治"样品制备法具有基质分布均匀、"甜点"效应小、灵敏度高、信号重现性好等优点。以花生油、猪油、菜籽油中的甘油三酯为研究对象,利用SALDI-MS方法实现了对不同食用油的快速鉴别。与传统MALDI-MS相比,基于Fe_3O_4@ZIF-8的SALDI-MS方法可以获得更丰富的油品成分信息、更好的质量分辨率和更高的检测灵敏度,可成功应用于食用油实际样品的快速鉴定。

基于纳米材料的表面辅助激光解吸离子化质谱研究

基质辅助激光解吸离子化质谱(MALDI-MS)作为一种常规的分析表征方法主要用于生物大分子的分析,如蛋白质、多肽、多糖及核酸等。然而,MALDI-MS中使用的有机小分子基质在低分子量区会产生背景干扰,很难分析小分子量化合物(m/z<700)。最近,基于纳米材料的免有机基质的激光解吸离子化质谱(又称为表面辅助激光解吸离子化质谱,SALDI-MS)有效解决了上述问题。SALDI-MS分析中使用的起到能量转移作用的纳米材料在低分子量区间不会产生背景干扰峰,可以将分析对象由大分子扩展到小分子。另外,SALDI-MS还具有许多其他优点,如样品制备简单、信噪比高、耐盐性好、基底表面信号重复性好及可实现样品的定量分析等,显示了较好的应用前景。本文综述了研究较多的四大类纳米材料在SALDI-MS分析、检测及成像方面的应用,包括碳纳米材料(富勒烯、碳纳米管、石墨烯及氧化石墨烯)、硅纳米材料(多孔硅、硅纳米纤维、硅纳米粒子)、其他材料纳米粒子(包括金属纳米粒子、金属氧化物纳米粒子、无机盐纳米粒子及量子点等)及纳米杂化多孔材料,详细介绍了最近的一些研究进展;并讨论了纳米材料在SALDI-MS应用中的能量转移机理。最后,讨论了该领域未来的研究内容和方向以及亟待研究的重要问题。

新型表面辅助激光解吸附/离子化质谱基质及其在生物检测中的应用

表面辅助激光解吸附/离子化质谱(Surface-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry,SALDI-MS)是一种利用无机纳米粒子或纳米结构表面作为基质,辅助待测分子的解吸附和离子化的质谱技术。由于其具有灵敏度高、耐盐性好、操作简便、重现性好、检测通量高等优势,已经被广泛应用于食品安全、环境监测、生命科学等诸多领域。该文总结了近5年来,SALDI基质材料(金属及金属氧化物材料、碳材料、硅材料、金属有机骨架化合物材料等)的最新研究进展及其在生物检测领域中的应用,并对SALDI-MS基质材料的发展及应用进行了展望。

联合磁性微球和基质辅助的激光解吸/离子化-飞行时间质谱筛选肾细胞癌血清差异蛋白

目的采用联合磁性微球和基质辅助的激光解吸/离子化-飞行时间(MALDI-TOF-MS)技术筛选肾细胞癌患者血清差异蛋白峰。方法采用弱阳离子磁性微球从99份血清标本(肾细胞癌62份,肾脏良性占位病变37份)捕获血清蛋白,MALDI-TOF-MS质谱仪检测蛋白峰,Biomarker Wizard 3.1和Biomarker Patterns Software 5.0分析数据,以47例肾细胞癌及26例肾脏良性占位病变标本建立肾细胞癌诊断模型,15例肾细胞癌和11例肾脏良性占位病变标本进行盲法验证。结果发现7个蛋白峰具有统计学差异(P<0.05),以质荷比2945.35、15340.8、6984.51、5819.23的4个蛋白峰建立肾细胞癌诊断模型,该模型区分肾细胞癌与肾脏良性占位病变的敏感性为83.0%,特异性为84.6%;盲法验证,该模型诊断肾细胞癌的敏感性为80.0%,特异性为81.8%。结论采用磁性微球与MALDI-TOF-MS技术可以检测肾细胞癌血清中的差异蛋白峰,并建立敏感性、特异性较高的肾细胞癌诊断模型。

应用表面增强激光解吸附离子化飞行时间质谱技术筛检博莱霉素肺纤维化大鼠血清蛋白标志物

目的鉴定博莱霉素肺纤维化大鼠模型血清差异表达蛋白,寻找肺纤维化疾病早期诊断标志物。方法48只雄性大鼠随机分为博莱霉素组和对照组,每组24只,分别于建模后7、14、28 d各取8只动物处死,取肺组织制作石蜡切片,苏木精-伊红和天狼星红染色,普通光学显微镜和偏振光显微镜观察肺纤维化反应;表面增强激光解吸附离子化飞行时间质谱和弱阳离子蛋白芯片检测血清样本,生物信息学软件分析获得的蛋白指纹图谱,鉴定差异蛋白表达。结果在博莱霉素组大鼠血清中找到4个差异表达的蛋白质,用生物信息学分析软件产生1个肺纤维化动物诊断模型,由质荷比分别为3 530.7、7 043.5、8 332.6和9 068.0的蛋白质组成,与对照组比较,其峰强度均显著升高。结论博莱霉素诱导的肺纤维化血清蛋白表达谱发现的4个差异表达蛋白有可能成为早期诊断博莱霉素肺纤维化大鼠模型的特异血清生物标志物。

基质辅助激光解吸离子化─—一种新的质谱离子化技术

本文综述了一种新的质谱离子化技术──基质辅助激光解吸离子化技术（matrix－assistedlaserdesorptionionization，MALDI）。MALDI由激光解吸（LD）发展而来，解决难挥发和热不稳定性高分子样品的离子化问题。该方法是将样品加入基质中，该基质能强烈吸收入射的激光，通过能量转移产生样品离子。MALDI的优点在于可测定高质量数的分子，其灵敏度高，样品制备较简单，现已被广泛应用于分析蛋白质、肽类、核苷酸、多糖以及合成果合物等。

表面增强激光解吸离子化飞行时间质谱检测宫颈浸润癌相关蛋白质的研究

目的探讨宫颈浸润癌患者与健康女性间血清中的蛋白质差异,以寻找评价治疗效果和判断预后的生物学指标,为制定合理的治疗方案寻找依据。方法通过表面增强激光解吸离子化飞行时间质谱仪(sur-face enhanced lazar desorption/ionisation-time of flight-mass spectrometry,SELDI-TOF-MS),铜离子结合芯片(immobilized metal affinity capture arrays-Cu,IMAC-Cu)以及配套软件,检测49例宫颈浸润癌,71例年龄相配的健康女性血清,筛选出有分类意义的差异蛋白,寻找出合理的运算规则,构建决策树分类模型。结果宫颈浸润癌与正常对照组比较,共有47种蛋白质质谱峰差异有显著性(P<0.05),有分类意义的蛋白质有6种,质荷比为M8929.31,M7930.52,M9127.31,M8141.01,M7963.06,M9280.63,在宫颈浸润癌患者血清中低表达,含量明显低于正常对照,用质荷比为M8929.31的蛋白质建立决策树分类模型,分类正确率为98.33%(118/120),敏感性为97.96%(48/49),特异性为98.59%(70/71)。结论质荷比为M8929.31,M7930.52,M9127.31,M8141.01,M7963.06,M9280.63的一组蛋白质与宫颈浸润癌密切相关,有可能成为评价宫颈癌治疗效果以及预后判断的一组生物学指标。

表面增强激光解吸离子化飞行时间质谱技术筛选蕈样肉芽肿血清生物标志物

目的应用表面增强激光解吸离子化飞行时间质谱技术(SELDI-TOF-MS)筛选蕈样肉芽肿患者血清中的生物标志物。方法采用CM10蛋白质芯片捕获14例蕈样肉芽肿患者(研究组)和17例对照者(对照组)血清中的蛋白质,结合Biomarker Wizard软件进行分析。结果所有标本在相对分子质量0~50 000范围内均能检测出131个左右的蛋白峰。两组血清样本的蛋白质指纹图谱存在14个差异表达蛋白质峰,其中相对分子质量为7 670的蛋白质峰与C-C基序趋化因子22相符。结论SELDI-TOF-MS可用于蕈样肉芽肿患者血清生物标志物的筛选。

黄酮与溶菌酶相互作用的强度衰减-基质辅助激光解吸离子化-质谱研究

建立了黄酮与溶菌酶相互作用研究的强度衰减-基质辅助激光解吸离子化-质谱(Intensity fading matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry,IF-MALDI-MS)分析方法。在优化的基质DHB条件下,分别研究了木犀草素、染料木素、芹菜素、槲皮素和大豆黄素与溶菌酶相互作用,比较了溶菌酶加入前后黄酮的相对丰度的变化,并通过竞争实验的方法研究了5种黄酮与溶菌酶结合的亲和性大小。结果表明,5种黄酮与溶菌酶均存在相互作用,亲和性强弱为:木犀草素>芹菜素,染料木素>槲皮素>大豆黄素。结合5种黄酮的结构特征,讨论了黄酮的结构及其与溶菌酶亲和性的关系,发现C5位和C3'位的羟基有利于黄酮与溶菌酶的结合,C3位的羟基不利于黄酮与溶菌酶的结合。本方法具有简便,快速,高效等优点,也可以应用于其它天然产物与蛋白质的相互作用的研究。

高电压辅助激光解吸附离子化质谱中盐效应的研究

通过与电喷雾质谱(Electrospray ionization mass spectrometry,ESI-MS)对比的方式,对高电压辅助激光解吸附离子化质谱(High-voltage-assisted laser desorption ionization mass spectrometry,HALDI-MS)中的盐效应进行了研究。在正、负离子模式下,分别以L-酪氨酸、β-环糊精、α-硫辛酸以及α-硫辛酸-β-环糊精复合体系为例,对比分析了加盐前后所得的ESI-MS和HALDI-MS谱图,发现HALDI-MS比ESI-MS具有更高的盐容忍度。本实验还发现在HALDI-MS中加入适量盐会引起α-硫辛酸与β-环糊精络合离子信号增强的特殊现象,并提出了产生这种信号增强作用的原因是溶液中盐类阳离子与α-硫辛酸-β-环糊精复合体系形成了三元复合物。

基于表面增强激光解析离子化飞行时间质谱技术的慢性肾衰竭中医湿证尿液中相关蛋白研究

目的采用表面增强激光解析离子化飞行时间质谱(surface-enhanced laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry,SELDI-TOF-MS)技术研究慢性肾衰竭(chronic renal failure,CRF)中医湿证患者的尿液蛋白标志物。方法采集CRF湿证患者90例和非湿证患者60例的尿液,采用H4蛋白芯片技术进行尿液蛋白质组学研究,用蛋白芯片阅读器PBSⅡ对芯片进行扫描、分析。结果 (1)湿证组与非湿证组尿液样本的蛋白质图谱在质荷比1000-20000范围内检测到25个差异蛋白峰(P<0.01)。(2)经生物信息学分析建立CRF中医湿证尿液蛋白预测模型,得到M/Z8654.96、M/Z2081.65、M/Z18667.3和M/Z2242.14共4个差异蛋白峰组成的生物标记物可以将湿证组和非湿证组样本较好地分类,其正确率84.7%,灵敏度为92.2%,特异性为73.3%。(3)湿证组与非湿证组尿液中差异蛋白峰经SwissProt数据库鉴定,可能为7种蛋白质。结论初步筛选出CRF中医湿证的尿液蛋白标志物,建立了CRF中医湿证尿液蛋白预测模型,通过数据库对尿液蛋白标志物进行了鉴定,为CRF中医湿证的临床辨证提供了一定的实验依据。

表面增强激光解析离子化飞行时间质谱技术筛选的肺腺癌血清标志蛋白与传统肿瘤标志物的比较

目的比较表面增强激光解析离子化飞行时间质谱技术(SELDI-TOF-MS)筛选的肺腺癌血清标志蛋白与传统肿瘤标志物癌胚抗原(CEA)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、糖类抗原(CA125)和细胞角蛋白19片断(CYFRA21-1)对肺腺癌诊断价值的差异。方法肺腺癌组和健康对照组各71例,按性别、年龄配对,采用SELDI-TOF-MS检测血清蛋白质质谱,筛选出血清肺腺癌标志蛋白。采用化学发光法检测血清CYFRA21-1、CEA、CA125和NSE水平。并比较联合检测对肺腺癌的诊断价值。结果①SELDI-TOF-MS检测结果:肺腺癌组有5个蛋白质峰明显呈高表达,该5个峰的相对分子质量分别为4047.79±1.60、4203.99±1.91、4959.81±2.13、5329.30±2.55和7760.12±4.11。②肺腺癌组血清CEA、CA125、NSE和CYFRA21-1水平分别为(54.38±12.79)μg/L、(130.45±54.36)mg/L、(16.85±4.65)μg/L和(23.45±5.75)μg/L,均显著高于健康对照组[(5.26±1.74)μg/L、(21.01±8.1 6)mg/L、(8.53±3.08)μg/L和(2.48±1.23)μg/L,P值均<0.05]。③5个蛋白质峰联合检测中,以3项指标阳性对肺腺癌的诊断效率最高(灵敏性、特异性分别为92.96%、90.14%);CEA、CAl25、NSE和CYFRA21-1联合检测中,2项指标阳性对肺腺癌的诊断效率较高(灵敏性、特异性分别为63.38%、56.34%)。结论SELDI-TOF-MS技术是一种快速、简便易行且高通量的分析方法,可直接筛选出相对特异的肿瘤标志蛋白,与传统肿瘤标志物相比,更利于肺腺癌早期诊断和筛查。

基质辅助激光解析电离-串联飞行时间质谱与电喷雾离子化-四极杆-飞行时间质谱分析蛋白质

为比较基质辅助激光解析电离-串联飞行时间质谱(MALDI-TOF-TOF)和电喷雾离子化-四极杆-飞行时间质谱(ESI-Q-TOF)在蛋白质定性和定量分析方面的性能,分别利用两种仪器对用于相对和绝对定量的等量异位标签(iTRAQ)标记的雌激素刺激前后MCF7细胞内的蛋白质水解产生的多肽进行了定性和定量分析。结果表明,用MALDI-TOF-TOF和ESI-Q-TOF方法分别鉴定出1086种和848种蛋白质,其中相同的蛋白质为633种;MALDI-TOF-TOF和ESI-Q-TOF方法分别找到38种和33种表达差异在0.5倍以上的蛋白质,其中3种为相同的蛋白质。实验数据说明,两种仪器在蛋白质定性和定量分析方面有很大的互补性,将两种仪器结合使用,不仅能够显著提高蛋白质定性和定量分析的覆盖率,而且可提高分析的置信度。

表面增强激光解析/离子化飞行时间质谱技术在神经管缺陷胎儿母亲血清、尿液和羊水蛋白质标志物筛查中的研究

目的探讨利用表面增强激光解析/离子化飞行时间质谱(SELDI-TOF-MS)技术结合分类与回归树分析(classification and regression tree analysis,CART)在筛选神经管缺陷胎儿母亲血清和尿液蛋白质标志物的应用。方法孕母血清样本31例,尿液样本35例和羊水样本20例用于检测。采用PBSIIC型蛋白质芯片阅读机读取数据。SELDI数据结果采用分类与回归树分析(CART)建立血清和尿液诊断模型,用于区分神经管缺陷组与正常对照组。结果与正常组比较,神经管畸形组血清中有8种蛋白质高表达,4种蛋白质低表达;尿液中有4种蛋白质高表达,1种蛋白质低表达;羊水中有6种蛋白质高表达,1种蛋白质低表达。4种蛋白质峰用于建立决策分类树诊断模型,血清诊断灵敏度88.20%,特异度100%;尿液诊断灵敏度80.00%,特异度93.33%。结论血清和尿液蛋白质谱的高灵敏度和特异度提示表面增强激光解析/离子化飞行时间质谱结合分类与回归树分析能够筛选神经管缺陷胎儿和正常对照。

表面增强激光解析离子化飞行时间质谱技术研究神经管缺陷胎儿母亲尿液中蛋白质谱改变规律

目的探讨表面增强激光解析离子化飞行时间质谱(SELDI-TOF-MS)技术在筛选神经管缺陷胎儿母亲尿液中蛋白质标志物的应用。方法经超声确诊为神经管缺陷胎儿的孕妇20例和正常孕妇15例。神经管缺陷包括脊柱裂10例,无脑儿5例,脑积水5例。所有孕妇均取清晨空腹尿5ml,离心后取上清,选用CM10芯片检测。采用PBSⅡC型蛋白质芯片阅读机读取数据。设定优化相对分子质量范围1000～30000Da。数据分析使用Ciphergen protein chip 3.1.1软件。结果共检测到39个尿液差异蛋白质峰,有统计学意义的差异蛋白质峰5个。病例组中有4种蛋白质高表达,相对分子质量分别为8320,8209,9099,10567;1种蛋白质低表达,相对分子质量3458。建立决策分类树,得到带有3个终结点的决策分类树,获得2个标志性蛋白质,分子量为9096,8244。进行留一法交叉验证后,神经管缺陷诊断模型的灵敏度为80.0%,特异度为93.3%。结论应用SELDI-TOF-MS技术可以在孕妇尿液中筛查出神经管缺陷的特异性蛋白质标志物,进一步可用于神经管缺陷产前早期无创诊断。

基质辅助激光解吸离子化中的基质和基质添加剂

综述了基质辅助激光解吸离子化质谱中的基质和基质添加剂的应用和发展及相关的理论。介绍了常用基质的应用特点 ,比较了不同基质之间的优点和缺点 ,提出了新基质的寻找方法 ,并对样品制备过程中常使用的几类基质添加剂及其应用特点及局限性 。

离子液体在基质辅助激光解吸离子化质谱中的应用研究进展

基质辅助激光解吸离子化质谱(MALDI-MS)在多种分析物的检测方面发挥着重要作用,广泛应用于医药、化工、食品和生物等多个领域。MALDI-MS的最大特点是使用基质作为媒介,大部分的传统基质是有机酸。与传统基质比较,离子液体基质有作为基质和溶剂的双重功能,使得样品制备均匀,重现性和灵敏度都有明显提高,弥补了传统基质的不足。离子液体广泛应用于多种物质的定量、定性或复杂混合物的分析等。

表面增强激光解析离子化飞行时间质谱技术筛查早期肺腺癌的临床价值

目的探讨表面增强激光解析离子化飞行时间质谱技术(SELDI-TOF-MS)筛查结节状磨玻璃影的早期肺腺癌的临床应用价值。方法所有患者进行CT检查显示:病灶直径≤2cm,结节状磨玻璃影,且实性成分大于30%。对CT检查上述异常的患者,术前采用SELDI-TOF-MS进行血清蛋白指纹图谱检测,显示某一肺癌相关的蛋白峰增高,即考虑为早期肺腺癌。分别将SELDI-TOF-MS、CT检查检查结果与术后病理诊断结果进行对比,计算诊断的正确率、灵敏度和特异度。结果 CT检测的诊断正确率为72.29%(60/83),灵敏度为72.97%(54/74),特异度为66.7%(6/9);SELDITOF-MS检测的诊断正确率为97.50%(78/80),灵敏度为97.3%(72/74),特异度为100%(6/6)。两者比较差异均具有统计学意义(P<0.01)。结论血清蛋白指纹图谱技术筛查结节状磨玻璃影的早期肺腺癌具有较高的灵敏度和特异度,可提高早期肺癌的正确率。

硅胶及其衍生物作为基体的激光解吸离子化飞行时间质谱

制备了一种新型无机基体材料 (硅胶及其衍生物 )用于测定激光解吸离子化飞行时间质谱 ,建立了一种新的质谱分析方法 ,并用以解决传统 MALDI-TOF MS存在的基体干扰问题 .该法适合于低分子量化合物的分析 .

表面辅助激光解吸电离-飞行时间质谱中多聚体离子产生规律的研究

表面辅助激光解吸电离质谱(SALDI-MS)已经成为固态、液态样品分析的重要手段,并且分析对象逐渐由生物大分子扩展到小分子。然而,对小分子电离微观反应机理的研究仍处于起步阶段。本研究选择3种分子结构相似的稠环芳烃化合物芘、六苯并苯、红荧烯作为研究对象,考察了这3种化合物激光电离产物的差异,并研究了激光能量对六苯并苯产物离子分布的影响。结果表明,观察到芘、六苯并苯多聚体离子产物,还观测到了六苯并苯失去C_2H_2的碎片离子峰;而没有观测到明显的红荧烯聚合物离子产物,只观测到了大量失去C6H5的碎片离子峰。最后,对3种不同化合物的激光电离微观机理进行了分析。由于芘、六苯并苯具有平面大π键,分子间的π-π键相互作用是产生多聚体离子的主要原因;而红荧烯的空间位阻削弱了分子间相互作用,从而阻碍了多聚体离子的形成。