质谱技术的新进展及其在生命科学中的应用
质谱分析技术在生物医学领域中的应用
质谱分析技术在生物医学领域中的应用随着科技的发展，质谱分析技术在生物医学领域中的应用越来越广泛。
质谱分析技术是一种高精度、高灵敏度的分析手段，能够对样品中的化合物进行精确的定量分析和结构鉴定。
本文将介绍质谱分析技术在生物医学领域中的应用，包括药物研究、代谢组学、蛋白质组学和分子诊断等方面。
药物研究药物研究是质谱分析技术在生物医学领域中的重要应用之一。
通过质谱分析技术可以精确分析药物在生物体内的代谢途径、代谢产物以及药物与生物分子之间的结合情况等，进而了解药物的药效学、药代动力学等参数。
例如，在药物研究中，质谱分析技术可通过药物代谢酶的测定和代谢产物的鉴定，从而预测药物的毒性和代谢途径，进一步优化药物的设计。
代谢组学代谢组学是生物体内代谢过程的综合研究。
通过质谱分析技术，可以分析生物体内所有代谢产物，了解其在生物体内的代谢途径、代谢产生量等信息，进而探究生物体内代谢的生理及病理机制。
代谢组学是研究生物发生生化反应的较新的领域，它涉及到代谢路径、代谢产物、代谢通路和代谢途径等复杂问题。
质谱分析技术的高精度和高灵敏度，为代谢组学提供了有力的技术支持。
蛋白质组学蛋白质组学是指对生物体内所有蛋白质进行液相或离子交换色谱等技术分离、质谱鉴定和定量分析，以了解蛋白质的结构、功能及其变化、分布、修饰等方面的研究。
质谱分析技术是蛋白质组学中最常用的技术手段之一。
例如，在蛋白质组学研究中，质谱分析技术可通过质量鉴定和定量分析，来了解蛋白质的一级结构和二级结构、生物分子间的相互作用、蛋白质酶解产物及小分子化合物等，从而推断出相应蛋白质的功能与病理生理作用，并帮助发现新的治疗靶点。
分子诊断分子诊断是指通过检测某些指定的生物大分子或其产物等信息来确定疾病的存在与否并辅助诊断的方法。
例如，在生物样品中检测出某些微量的代谢产物、蛋白质分子、核酸序列、糖类组分等，可以辅助疾病诊断、进一步观察疾病的进展等。
质谱分析技术可以检测出微量的代谢产物、蛋白质分子、核酸序列、糖类组分等，具有高灵敏度、高重现性、高可靠性的特点。
质谱分析技术的应用及新技术研究
质谱分析技术的应用及新技术研究质谱分析技术是一种非常有用的分析工具，可以帮助科学家们进行分子结构的分析，确定质量和数量等相关参数。
在生物、化学、环境等领域，质谱分析技术都有着非常重要的应用，可以帮助人们更好地理解和探索世界。
一、质谱分析技术的应用质谱分析技术可以应用于各个领域，其中生物领域是其中的一个热点研究方向。
生物药物作为一种新型的药物，拥有体内活性、结构复杂等特点，需要进行有效的分析检测。
利用质谱分析技术，科学家们可以对生物药物进行结构分析，研究其特性和功能，帮助人们更好地了解药物的作用机制，为临床应用提供有力的支持。
除了生物领域，化学领域是另一个应用质谱分析技术的领域。
化学品在生产、储存、使用和废弃处理等环节中，都会产生各种化学分子和化合物，这些物质的安全性和环境污染问题对人类健康产生着重要影响。
而质谱分析技术可以对化学品进行分析，判定其存在的物质类型和数量等信息，为环保和人类健康提供有力的支持。
二、新技术研究随着科技发展的不断推进，质谱分析技术也不断呈现出新的技术研究方向。
目前，质谱分析技术主要面临的挑战是对大分子复合物的定性、定量分析等。
为此，科学家们在研究中引入聚合物质谱、超静态质谱、离子迁移技术等新技术。
聚合物质谱是一种新型的质谱分析技术，主要通过对聚合物结构进行分析来实现对聚合物的定性定量。
与传统技术相比，聚合物质谱可以进行高效的特征分析，而且对样品的标记没有太多的要求。
超静态质谱是另一种新型的质谱分析技术，利用高分辨率的质谱仪进行分析，不仅可以分析化合物，还可以研究物质在空气和水中的分布规律等。
离子迁移技术是一种基于离子迁移的分析技术，通过对药物、食品等的离子迁移行为进行研究，实现对样品的定性定量分析。
总之，质谱分析技术是一种非常重要的分析工具，对人类健康、环境保护等领域都有着不可替代的作用。
而新技术的推出，将会对质谱分析技术的应用和发展带来重要的突破和进步。
相信有了这样的推动和助力，质谱分析技术将成为更加高效、更加可靠的分析工具，为各个领域的研究和发展带来重大贡献。
质谱技术的最新发展与应用
质谱技术的最新发展与应用质谱技术是现代分析化学中的一个核心技术，它能够通过对样品中的分子进行分析，进行分子结构的鉴定、质量和数量的测定。
质谱技术在生物医药、环境分析、食品安全等许多领域应用广泛。
随着科学技术的不断进步，质谱技术也不断发展，新的应用不断出现。
第一部分：质谱技术的现状目前，质谱技术已经成熟，逐渐被广泛应用于科研、医药、环境等领域。
具体而言，质谱技术可以用于分离、检测、鉴定和定量分析各种物质，包括有机分子、无机分子、金属离子和生物大分子等等。
目前，最常用的质谱技术之一是质谱-质谱技术（MS/MS），它能够通过质谱分析，在不完整的化学分析或者分子结构鉴定的空白中了解更多的信息。
第二部分：质谱技术的新进展在现有质谱技术框架下，人们不断地研究和发展新的分析方法和技术设备，下面将从两个方面进行说明。
首先，最近在质谱技术方面的研究中，最引人注目的是磁共振质谱（NMR）技术，这种技术已经成为一种非常有潜力的工具来分析、检测和定量物质，尤其是在生物和化学领域中。
与传统的核磁共振技术相比，该技术具有更高的精度和更快的分析速度。
其次，用于在纯化生物大分子、特别是蛋白质和多肽的质谱方法一直是一个挑战。
最近，双脉冲毛细管电泳质谱的开发已经解决了这个问题，它使其在可逆电泳长度的空间解析下将两次不同泳道进行分离。
第三部分：质谱技术的应用发展质谱技术的应用不仅是有广泛的应用领域，而且在各个领域中的应用也越来越多，这里介绍其中的几个领域。
一个是药物分析领域，其中质谱技术被用于检测药物代谢和药物分析，也用于对药物制剂中的成分进行鉴定和分析。
此外，质谱技术也可以用于对生物大分子的研究，如蛋白质、RNA、DNA等。
质谱技术被用于检测抗生素残留物和污染物，其对于环境保护的意义十分重要。
结论：质谱技术的应用前景非常广阔，与生物医学、病毒学、进化学、环境监测、材料科学、纳米技术等领域息息相关。
随着质谱技术应用领域和深度的不断拓展，人们也可以通过不断的研究和开发，来优化现有技术，实现更准确、更快速、更高效的目标，必将为人们创造一个更清晰的世界和更美好的未来。
质谱技术在生命科学中的应用
质谱技术在生命科学中的应用随着科技的不断发展，质谱技术在生命科学领域中的应用越来越广泛。
质谱技术是利用离子化的分子在电场中的运动轨迹和特性来进行分析的一种化学方法。
它可以用来分析分子的结构、化学组成以及动态过程等，具有非常重要的生物学和医学应用价值。
1. 质谱技术在药物研究中的应用质谱技术在药物研究中的应用非常广泛，例如新药筛选、药代动力学研究、药物安全性评价等方面。
比如说在新药研发的过程中，研究人员需要对候选化合物进行强度、物性、分子构造等多项检测，而质谱技术就可以对这些方面进行深度分析和检查，有助于研究人员找出最佳的药物结构和研制出高效、安全的新药。
另外，质谱技术还可以用于药物动力学研究。
药物在体内的代谢、转化关系，以及药物与其他成分之间的互动、复杂代谢途径等都可以通过质谱技术进行分析和评估。
这些信息对于筛选和开发新药以及临床药物治疗是非常关键的。
2. 质谱技术在蛋白质组学中的应用质谱技术在蛋白质组学研究方面也扮演着重要角色。
蛋白质是生物体内极其重要的一类大分子，它们的结构与功能关系着生物体内的各种代谢反应和生理功能。
质谱技术可以用于鉴定、定量蛋白质组学中的生物分子，例如通过构建质谱图谱对蛋白质进行鉴定等方法。
此外，质谱技术还可以用于蛋白质定量，利用定量质谱技术重建样品体内蛋白质定量水平，帮助生物学家深入了解它们的功能和毒性。
研究出一款灵敏的质谱仪器，可以检测整个蛋白质组，对于研究鉴定和定量蛋白质组学非常的重要。
3. 质谱技术在代谢组学中的应用代谢组学在生命科学领域的应用也十分广泛，而质谱技术是其核心技术之一。
代谢组学的研究对象是生物系统中的代谢物，因此质谱技术在代谢物的鉴定、定量等方面具有重要作用。
通过将质谱技术与统计和数据分析等方法相结合，可以实现生物系统中代谢产物的实时监测、定量分析以及代谢途径和调控机制的研究。
质谱技术可以用于代谢产物的准确检测与鉴定等方面，特别是对于微量代谢产物的检测效果非常好，可以对于代谢途径、代谢产物的配置和浓度、反应网络的变化等进行研究，深入揭示生物体内代谢规律。
质谱技术及其应用21世纪的最前沿科学之一-中国试剂网
质谱技术及其应用21世纪的最前沿科学之一，随着人类第一张基因序列草图的完成和发展，生命科学的研究也将进入一个崭新的后基因组学，即蛋白质组学时代。
正如基因草图的提前绘制得益于大规模全自动毛细管测序技术一样，后基因组研究也将会借助于现代生物质谱技术等得到迅猛发展。
本文拟简述生物质谱技术及其在生命科学领域研究中的应用。
1 质谱技术质谱（ Mass SPectrometry）是带电原子、分子或分子碎片按质荷比（或质量）的大小顺序排列的图谱。
质谱仪是一类能使物质粒子高化成离子并通过适当的电场、磁场将它们按空间位置、时间先后或者轨道稳定与否实现质荷比分离，并检测强度后进行物质分析的仪器。
质谱仪主要由分析系统、电学系统和真空系统组成。
质谱分析的基本原理用于分析的样品分子（或原子）在离子源中离化成具有不同质量的单电行分子离子和碎片离子，这些单电荷离子在加速电场中获得相同的动能并形成一束离子，进入由电场和磁场组成的分析器，离子束中速度较慢的离子通过电场后编转大，速度快的偏转小；在磁场中离子发生角速度矢量相反的偏转，即速度慢的离子依然偏转大，速度快的偏转小；当两个场的偏转作用彼此补偿时，它们的轨道便相交于一点。
与此同时，在磁场中还能发生质量的分离，这样就使具有同一质荷比而速度不同的离子聚焦在同一点上，不同质荷比的离子聚焦在不同的点上，其焦面接近于平面，在此处用检测系统进行检测即可得到不同质荷比的谱线，即质谱。
通过质谱分析，我们可以获得分析样品的分子量、分子式、分子中同位素构成和分子结构等多方面的信息。
质谱技术的发展质谱的开发历史要追溯到20世纪初J.J.Thomson创制的抛物线质谱装置，1919年Aston制成了第一台速度聚焦型质谱仪，成为了质谱发展史上的里程碑。
最初的质谱仪主要用来测定元素或同位素的原子量，随着离子光学理论的发展，质谱仪不断改进，其应用范围也在不断扩大，到20世纪50年代后期已广泛地应用于无机化合物和有机化合物的测定。
蛋白质质谱研究的进展和应用
蛋白质质谱研究的进展和应用随着科技的不断发展，现代生命科学中出现了众多的技术手段，蛋白质质谱技术便是其中一种。
蛋白质质谱技术是通过分析蛋白质在大分子水平上的物理、化学性质来进行蛋白质的研究和鉴定的方法。
接下来将简要介绍近年来蛋白质质谱研究方面的进展和应用。
一、蛋白质质谱研究的进展1.质谱仪技术不断更新升级在现代科学技术的推动下，质谱仪技术也在不断地更新升级，为研究人员提供更多更细致、更精确的数据。
例如：MALDI-TOF质谱技术在质谱成像、质谱显微镜和快速蛋白质指纹鉴定领域的应用增强了我们对蛋白质质谱数据的理解和研究。
另外，即时结构质谱技术的出现，为生命科学研究提供了一个更具迅速性、灵敏性以及更微小的分辨率空间，可以实时监测蛋白质的结构动态变化。
2.基于细胞的蛋白质组学研究在细胞水平上进行蛋白质质谱研究，是近年的研究热点。
这种研究方法是通过对细胞或组织中的蛋白质进行分离分析，研究细胞所包含的蛋白质组成、发现新基因和细胞功能。
新兴的单细胞蛋白质组学技术（单细胞质谱）也给这种研究带来了无限的可能。
二、蛋白质质谱研究的应用1.丰富了药物研发的流程和途径蛋白质质谱技术已广泛应用于康复药物和抗肿瘤药物的研制。
它可以用来设计一个药物分子到蛋白质取得合适的亲和力或设计一个新分子的结构以提高其抗肿瘤活性，再进一步推动药理学研究。
同时，它可以作为药物分子的评价和制造过程中的重要监测手段。
2.辅助疾病诊断蛋白质质谱技术在疾病诊断方面的应用是非常广泛的。
例如，它可用于筛查肿瘤标志物，识别血中的蛋白质和升高水平，以判断患者肿瘤的类型；用于肾功能损伤的诊断；通过分析血液中不同类型的蛋白质，评估患者的癌症治疗进展情况。
3.帮助了食品安全的监管和控制蛋白质质谱在食品安全和食品标识方面的应用也是至关重要的。
蛋白质质谱技术可用于检测食品中是否含有过敏原，从而更准确地标示食品成分。
同时，它还可用于检测食品中的添加剂，如防腐剂、色素、口味增强剂等，以确保食品的质量和安全。
21世纪的最前沿科学之一
21世纪的最前沿科学之一，随着人类第一张基因序列草图的完成和发展，生命科学的研究也将进入一个崭新的后基因组学，即蛋白质组学时代。
正如基因草图的提前绘制得益于大规模全自动毛细管测序技术一样，后基因组研究也将会借助于现代生物质谱技术等得到迅猛发展。
本文拟简述生物质谱技术及其在生命科学领域研究中的应用。
1 质谱技术质谱（Mass SPectrometry）是带电原子、分子或分子碎片按质荷比（或质量）的大小顺序排列的图谱。
质谱仪是一类能使物质粒子高化成离子并通过适当的电场、磁场将它们按空间位置、时间先后或者轨道稳定与否实现质荷比分离，并检测强度后进行物质分析的仪器。
质谱仪主要由分析系统、电学系统和真空系统组成。
质谱分析的基本原理用于分析的样品分子（或原子）在离子源中离化成具有不同质量的单电行分子离子和碎片离子，这些单电荷离子在加速电场中获得相同的动能并形成一束离子，进入由电场和磁场组成的分析器，离子束中速度较慢的离子通过电场后编转大，速度快的偏转小；在磁场中离子发生角速度矢量相反的偏转，即速度慢的离子依然偏转大，速度快的偏转小；当两个场的偏转作用彼此补偿时，它们的轨道便相交于一点。
与此同时，在磁场中还能发生质量的分离，这样就使具有同一质荷比而速度不同的离子聚焦在同一点上，不同质荷比的离子聚焦在不同的点上，其焦面接近于平面，在此处用检测系统进行检测即可得到不同质荷比的谱线，即质谱。
通过质谱分析，我们可以获得分析样品的分子量、分子式、分子中同位素构成和分子结构等多方面的信息。
质谱技术的发展质谱的开发历史要追溯到20世纪初J.J.Thomson创制的抛物线质谱装置，1919年Aston制成了第一台速度聚焦型质谱仪，成为了质谱发展史上的里程碑。
最初的质谱仪主要用来测定元素或同位素的原子量，随着离子光学理论的发展，质谱仪不断改进，其应用范围也在不断扩大，到20世纪50年代后期已广泛地应用于无机化合物和有机化合物的测定。
先进质谱技术在化学和生物分析中的应用与优化研究探索
先进质谱技术在化学和生物分析中的应用与优化研究探索质谱技术是一种广泛应用于化学和生物分析领域的高精确性分析方法。
随着科技的不断进步，先进质谱技术的应用与优化研究也日益受到关注。
本文将对先进质谱技术在化学和生物分析中的应用以及优化研究进行探索。
首先，先进质谱技术在化学分析中扮演着至关重要的角色。
质谱技术可以通过分析样品中的离子进行定性和定量分析，其灵敏度和选择性远超过传统的色谱和光谱方法。
例如，液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）常用于药物代谢研究和毒物分析等领域。
该技术能够在微量的样品中检测到低浓度的化合物，并且通过质谱数据的解析，可准确地确定化合物的结构和分子量。
另外，基于现代质谱技术的代谢组学研究也是近年来的一个热点领域。
代谢组学是通过质谱技术对生物体内代谢产物进行分析，以获取关于生物体代谢状态的信息。
这种分析方法不仅可以帮助人们了解代谢网络的运作机制，也能发现和鉴定与疾病相关的生物标志物，从而为临床诊断和治疗提供依据。
通过先进质谱技术的不断发展与应用，代谢组学研究的深度和广度都得到了显著提升。
除了在化学分析中的应用外，先进质谱技术在生物分析中也发挥着重要的作用。
特别是在蛋白质组学领域，质谱技术被广泛应用于蛋白质组和蛋白质组学研究中。
蛋白质质谱分析的主要方法包括质谱图谱法、蛋白质组学策略、蛋白质定量分析以及蛋白质修饰分析等。
这些方法的发展和优化对于了解生物分子的功能、相互作用以及疾病的发生机制具有重要意义。
值得一提的是，随着生物技术的不断发展，质谱技术在生物分析中的应用也进一步扩大。
例如，质谱成像技术（MSI）是一种新兴的生物分析方法，可以在生物组织中直接分析代谢物和药物的分布情况。
通过将质谱仪与光学显微镜相结合，可以实现对生物样品的高分辨率成像。
这种先进的质谱技术不仅可以用于药物研发和毒物学研究，还可以在生物医学领域中开展疾病诊断和治疗的研究。
除了应用的广泛性外，先进质谱技术的优化也是当前研究的焦点之一。
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收稿日期:2002-03-09 基金项目:华南师范大学博士启动基金资助项目(98008) 作者简介:文丽君(1975-),女,湖南衡东人,2000级硕士研究生,研究方向为有机材料合成.第15卷第3Π4期2002年7月海南师范学院学报(自然科学版)JOURNA L OF H AI NAN NORM A L UNI VERSITY (NAT URA L SCIE NCE )V ol .15 N o .3Π4July 2002文章编号:1671-8747(2002)04-0209-05质谱技术的新进展及其在生命科学中的应用文丽君,曾 志,杨定乔(华南师范大学化学系,广东广州510631)摘 要:文章综述了质谱技术的新进展与CZE ΠMS ΠMS ,M A LDI -T OF -MS ,LC -ESI -MS 等质谱新技术及它们在生命科学中的应用.指出这些质谱新技术已被证明在多肽和蛋白质的鉴定、单核苷酸、核酸、糖蛋白的分析等领域是很有效的工具.关键词:CZE ΠMS ΠMS;M A LDI -T OF -MS;LC -ESI -MS;生物分子结构鉴定;生物分子序列分析中图分类号:O657114 文献标识码:A近年来,一系列质谱软电离技术得到了新的发展.这些软电离技术包括电喷雾电离(Elec 2trospray I onization ESI )[1]和基质辅助激光解吸电离(Matrix -assisted Laser Des orption ΠionizationM A LDI )[2]等.它们的发展不但使质谱技术发生了突破性的革新,而且使质谱技术在生命科学中的应用得到了前所未有的扩展.质谱技术所能提供的精确分子量和分子结构信息及其微量鉴定的特点,使它成为蛋白质组研究中两大支撑技术之一.其中电喷雾质谱由于其易于与常规的高分辨率分离方法如高效液相色谱和毛细管电泳等实现在线连用而在多肽混合物的分析中得到了广泛的应用;因为在多肽混合物的高灵敏度分析中,将多肽与其它杂质分离对于获得准确的分析结果至关重要.最近,毛细管电泳Π质谱联用方法(CE ΠMS )得到了新的发展,已被成功地应用于多肽和蛋白质的鉴定中.一些微量电喷雾技术如微升电喷雾(microspray )技术和纳升电喷雾(nanospray )技术以及相应的CE ΠMS [3]接口技术和具有极高灵敏度的质谱仪如傅立叶转换离子回旋共振质谱仪(FTI -CR -MS )的研制已使得在阿托摩尔(10-18m ol ・L -1)水平上进行蛋白质鉴定成为可能[4].随着分子生物学和生物技术的迅猛发展以及核酸在生命科学研究中的重要位置,有关核酸的分子生物学已成为当前生命化学中最具活力的研究方向之一.化学合成和化学修饰的寡核苷酸已经在基因诊断方面显示出良好的应用前景.因此,建立和发展一种更有效,灵敏,快速和精确的寡核苷酸的结构和序列分析方法一直是生物化学家们研究的前沿之一.基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术为此提供了新的途径.它不仅广泛地应用在多肽和蛋白质的质量分析上,能直接或间接测定生物试样样品中的肽和蛋白质离子[5],而且在对化学修饰的寡核苷酸及核酸片段的序列分析上也显示了良好的应用前景.液相色谱-质谱法,结合蛋白酶及专012海南师范学院学报(自然科学版) 2002年一性糖苷酶的酶解,可用来分析糖结合位点,糖链的组成和结构以及糖链的分支情况[6].1 毛细管区带电泳Π串联质谱联用法鉴定多肽和蛋白质随着质谱技术的发展,通过串联质谱测定蛋白质的多肽序列,并搜索数据库成为高通量鉴定蛋白质的新方法,用图论及真实谱-理论谱联配的方法对串联质谱得到多肽图谱进行从头解析.最近,有报道[7]用包层液接口实现毛细管电泳Π电喷雾质谱在线连用,对标准多肽混合物和蛋白酶解产物在低皮可摩尔水平上进行了串联质联质谱分析,建立了利用毛细管区带电泳Π串联质谱法(CZEΠMSΠMS)对多肽和蛋白质进行高灵敏度鉴定的方法,并通过数据库来搜寻鉴定蛋白质.毛细管电泳Π电喷雾质谱在线连用:毛细管区带电泳在Beckman pΠACE system5500型毛细管电泳仪上进行.为了保证稳定的喷雾过程,CEΠMS接口处的不锈钢细管上加上了4.25kV (对比质谱仪毛细管入口处)的正向高压.质谱实验在Finnigan M AT LC Q离子阱质谱仪上进行.在质谱仪检测器的扫描设置中包含三个阶段:首先是质谱仪在400～2000mΠz的范围内作全扫描(Full scan)检测所有经过加热的毛细管进入质谱仪的离子;在对信号计数超过105(可另行设置)的丰度最大的离子在很小范围内进行精度很高的微扫描(Z oom scan)可用于确定离子的带电荷情况;最后质谱仪对已作微扫描的离子在离子阱中作MSΠMS,并将生成的所有碎片离子记录下来,质谱仪又回到全扫描状态并依次循环下去.所有这三个阶段均可在1s内完成3次,从而获得足够的质谱信息.CZEΠMS和CZEΠMSΠMS是一种灵敏度很高的高分辨率分析方法.若用极微量的微升电喷雾接口或纳升电喷雾接口,由于所消耗的样品非常少,检测限往往能达到fm ol(10-15m ol・L-1)低水平.若连用的质谱仪采用高灵敏度的FTICR-MS,检测限更能达到阿托摩尔(10-18m ol・L-1)水平[8].这对在蛋白质的研究中双向电泳凝胶上极微量蛋白质的鉴定提供了强有力的支持,且CIEΠMSΠMS还能产生高质量的CI D质谱图以提供对多肽结构进行解析所必须的信息,从而实现多肽的从头排序(de nov o sequencing).但同时也应看到CZEΠMS和CZEΠMSΠMS还存在着一些原理和技术上的限制性因素:如CZEΠMS中要求使用挥发性较好的缓冲溶液,但这些缓冲溶液的离子强度却较低,这势必会对CZE分离效度造成一定影响.CZE的检测限稍高,CZEΠMS 的接口处既要保证毛细管末端的分离电压,又要保证毛细管末端的喷雾电压,不但技术难度大,且易造成不稳定的因素.对这些问题目前已有一些解决办法:如在线的等速预浓缩[9]和固相微抽提[10],从而实现样品的在线浓缩.在CZE的分离缓冲溶液中加入一定比例有机溶剂,可增加其挥发性而提高电喷雾效率,还可提高CZE的分辨率.另外CZEΠMS接口研制也有长足进步.随着其不断完善与发展,它们在生物学各个领域中的应用势必拓宽与深化.2 MA LDI-T OF-MS法检测单核苷酸多肽及寡核苷酸的序列分析基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(Matrix-assisted Laser Des orptionΠionization time of flight mass spectrometry,M A LDI-T OF-MS)法是应用M A LDI对生物大分子进行离子化和质量分析,将低浓度的蛋白质或核酸分子加入介质溶液并干燥,分子将嵌入质谱仪的真空小室,用瞬时纳秒(10-9s )强激光激发,使晶体中的分子解吸附转变成气相的离子态后再通过质谱分析这些离子.单核苷酸多肽(single nucleotide polym orphism ,S NP )是指DNA 序列中单个核苷单个核苷酸的变异引起的多肽,它占已知多肽的80%.存在与蛋白质编码区的S NP 可能与人类遗传疾病有关,对这些S NP 等位基因的检测有助于找到致病基因.应用M A LDI -T OF -MS 检测S NP [11]:1)测序分析DNA.M A LDI -T OF 质谱是新发展起来的一种高通量的DNA 测序技术.它可在几毫秒内完成一个样品的分析,且序列信息仅与DNA 分子的绝对质量有关.这就保证了测序结果的高度精确性.Fu 等[12]应用M A LDI -T OF -MS 对P 53抑癌基因的外显子5和8进行测序分析,发现了未知的S NP.但质谱法检测DNA 信号与分辨率随DNA 分子的增大而降低.其原因可能是较大的DNA 分子在M A LDI 过程中易片段化,较大的DNA 分子易与漂移管中的气相分子发生碰撞而分散,最终达不到检测器.目前已发展出两种克服大分子DNA 在M A LDI 过程中片断化的方法:(A )对质谱仪进行改进.使核酸的离子产生和加速之间存在一时间差,即延长离子提取(Delayed Iron Extraction ,DIE )可显著提高质谱的信号分辨率及减少核酸离子的片段化.(B )对化学试剂进行改进,提高核酸离子的稳定性.2)直接分析PCR 产物.为使M A LDI -T OF -MS 能直接分析PCR 产物,研究者采取以下措施:(A )分析等位基因特异的PCR 产物.设计质谱足以区分的等位基因的引物,可使质谱很容易分析PCR 产物.(B )用质谱检测纯化的酶连接产物.(C )检测来自PCR 产物的RE LP 产物.3)小型测序(minisequencing ).现已发展出将小型测序与M A LDI -T OF 质谱相结合的检测技术.据报道[13],应用小型测序与M A LDI -T OF 质谱技术成功地检测了RET 等基因的S NP.Haff 等[14]证明,该技术可同时分析PCR 产物中多个S NP.最近又应用小型测序完成对12个不同S NP 的多重基因分型[15].4)肽核酸(petide nuclei acid ,PNA )杂交探针,应用M A LDI -T OF 质谱技术分析PNA 杂交探针,筛查S NP.M A LDI -T OF -MS 是新发展起来的技术,它用于S NP 的检测是近年兴起并迅速发展着的一个研究领域.最近又发展出不需PCR 反应,应用M A LDI -T OF 质谱直接筛查S NP 的方法[16].总之,M A LDI -T OF -MS 对S NP 的高通量筛查及基因分型将会大大促进对遗传疾病,人类进化,药物及生物种群多样性等方面的研究.用M A LDI -T OF -MS 分析寡核苷酸样品最大的困难[17]就是基质的选择.目前国外已经报道的用于分析核苷酸的基质较多,其中应用较多的有:2,4,6-三羟基苯乙酮,2,5-二羟基苯甲酸等.这些基质在使用前须脱盐处理,且这些基质释放出的寡核苷酸的分子离子信号较难捕获,不同的碱基灵敏度差别很大.近来有报道[18],发现用混合基质2-氰基-4-羟基肉桂酸/3-羟基吡啶羧酸用于基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱中测定脱氧寡核苷酸,不仅能达到较好的分子离子峰,而且一些金属离子加合峰能得到有效的抑制,提高了测定的灵敏度.用3’-和5’-外切酶对脱氧寡核苷酸12-(5’ATG C AT AG C AT -3’)进行部分降解,再进行M A LDI -T OF -MS 分析,得到了完整的寡核苷酸序列.M A LDI -T OF -MS 的出现,为我们提供了寡核苷酸测序的新途径,它具有良好的灵敏度和112第3Π4期 文丽君,等:质谱技术的新进展及其在生命科学中的应用212海南师范学院学报(自然科学版) 2002年精确度.由于飞行时间质谱测定的分子量误差均在0.1%以内,对一些化学修饰的寡核苷酸单体的结构也可准确计算出来,且操作简便,样品用量少,可靠性强,有较好的应用前景.质谱在寡核苷酸或核苷酸中的应用前景是将色谱或电泳技术的强分离能力同质谱的高鉴别能力结合在一起,其中最有价值的是扩展液相色谱Π质谱联用技术.对多组分寡核苷酸无须分离,一次运行就可精确的测定每一组分的质量,从而确定每一寡核苷酸的特性[18].3 液相色谱-电喷雾质谱法分析糖蛋白糖生物分子的研究由于其糖链的复杂性给糖蛋白的结构分析带来了很大困难.但随着质谱新方法和新技术的发展,糖蛋白的研究近几年有了突破性的进展[19,20,21].采用液相色谱-电喷雾质谱结合蛋白酶解和糖苷酶解的方法为糖蛋白的分析提供了快速,灵敏的检测手段.通常对蛋白上糖链的结构分析需将糖链切割下来并回收,再进行色谱分析或质谱分析[22].通过将糖苷酶处理前后的糖蛋白酶解肽谱可确定糖肽的位置,糖结合位点,并通过串联质谱分析糖肽上所连糖链的结构.据报道[23],采用液相色谱-电喷雾质谱法(LC-ESI-MS)对糖蛋白-牛胰核糖核酸酶B的酶解肽谱进行分析,证实了其一级结构;通过比较糖苷酶处理酶解肽段前后的肽谱,确定了糖基化位点;并通过串联质谱(MSΠMS)解析了Asn连接的糖型结构,经а-甘露糖苷酶处理和质谱分析确定为高甘露糖型.参考文献:[1] Fenn J B,et al.E lectrospray ionization for the masspectrometry of large m olecules[J].Science,1989,246:64-71.[2] Beavis R C,Chait B T.Matrix-assisted laser des orption ionization masspectrometry of proteins[J].Methods Enzym ol,1996,270:519-551.[3] Pleasanace S,Thibault P,K elly J.C omparis on of liquid-junction and coaxial interfaces for capillary electrophoresis-mass spectrometry with application to compounds of concern to the adepuactic adeculture industry[J].J Chromatogr, 1992,591:325-339.[4] Valaskovio G A,K elleher N L,Mclafferty F W.Attomde protein characterization by capillary 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