內(nèi)部萃取電噴霧電離質(zhì)譜技術及其在生物分析中的應用研究.pdf

1、復雜基體樣品的直接質(zhì)譜分析研究是現(xiàn)代質(zhì)譜技術研究的前沿熱點領域之一。但是，迄今為止，質(zhì)譜技術對于凝聚態(tài)樣品的直接分析只能達到樣品的表層，為了獲取凝聚態(tài)樣品內(nèi)部組分的信息，需要對樣品進行復雜的預處理，耗時費力，分析效率低下。因此，直接獲取樣品內(nèi)部化學組分的質(zhì)譜分析技術，將進一步延伸質(zhì)譜分析的應用領域。本文提出一種可以在無需樣品預處理的條件下對凝聚態(tài)復雜基體樣品內(nèi)部化學組分進行快速分析的內(nèi)部萃取電噴霧電離質(zhì)譜技術(iEESI-MS)。iEE

2、SI-MS可實現(xiàn)對凝聚態(tài)復雜基體樣品內(nèi)部化學組分的快速質(zhì)譜分析，具有無需樣品預處理、操作簡單、高通量、靈敏度高等優(yōu)點。本文主要致力于研究iEESI技術的工作原理，闡述iEESI-MS在實際樣品分析中實現(xiàn)方法和技術特點，并從植物代謝組學研究、食品品質(zhì)與安全分析、生物活體組織內(nèi)部酶促反應原位監(jiān)測、臨床診斷等方面對該技術進行應用研究。
　　在簡要概述近年來發(fā)展的常壓直接質(zhì)譜分析技術及常壓直接電離原理的基礎上，本文的主要研究內(nèi)容如下：

3、r>　　1.對內(nèi)部萃取電噴霧電離（iEESI）技術的操作方式、參數(shù)設置、工作原理及其技術特點進行了研究。
　　2.將iEESI-MS技術應用于植物代謝組學研究，利用iEESI-MS直接對植物組織進行直接分析，快速獲得植物組織的化學組分的指紋譜圖，并選擇目標離子進行碰撞誘導解離（CID）實驗，對組織中的目標分析物進行結(jié)構鑒定。實驗對不同成熟度的草莓、不同品種的銀杏和不同生理狀態(tài)的吊蘭的生理代謝情況進行了研究，實驗結(jié)果表明，iEESI

4、-MS可實現(xiàn)植物組織內(nèi)部化學成分的快速分析，從分子水平上研究植物的生理代謝。該研究表明iEESI-MS為植物代謝組學的研究提供了新的思路。
　　3.將iEESI-MS技術應用于食品樣品的快速質(zhì)譜研究，對不同品質(zhì)的大蒜、不同儲存時間的紅辣椒，以及肉類食品中的非法添加成分進行了iEESI-MS分析。1）對不同品種和不同加工處理的大蒜的研究表明，iEESI-MS可以快速識別不同品質(zhì)大蒜的營養(yǎng)成分的差異，從分子水平上快速判定大蒜的營養(yǎng)價值

5、。2）iEESI-MS對儲藏的4個品種紅辣椒的化學成分進行了連續(xù)的監(jiān)測表明，組織中的葡萄糖和果糖的代謝情況與辣椒的儲存期相關，建立組織中葡萄糖和果糖的代謝模型，可以判斷辣椒的新鮮度和預測其儲存期。3)利用iEESI-MS技術，在無需任何樣品預處理的條件下，實現(xiàn)了豬肉樣品中痕量瘦肉精成分快速、直接檢測，為食品中有毒有害物質(zhì)的快速檢測提供了一種有力的技術支撐。iEESI-MS對食品樣品的研究表明，iEESI-MS技術在食品品質(zhì)分析和食品安全

6、保障領域具有重要的應用前景。
　　4.采用iEESI-MS技術直接跟蹤活體組織內(nèi)部的酶促催化反應研究。實驗以活體大蒜組織為研究對象，利用iEESI-MS對活體蒜瓣組織內(nèi)部蒜氨酸水解酶的反應活性進行直接監(jiān)測。iEESI-MS以直接獲取組織內(nèi)部酶促反應體系中底物和反應產(chǎn)物含量的動態(tài)變化信息，在盡可能保持組織生理狀態(tài)的條件下監(jiān)測蒜氨酸水解酶在多種外界刺激下的應激活性，進而還原酶在生物組織中的生物活性及其環(huán)境耐受性。研究結(jié)果表明，iEES

7、I-MS有望成為在分子層次理解活體酶促反應機制研究的新型工具。
　　5.采用iEESI-MS對人體尿液中多環(huán)芳烴代謝物1-羥基芘（1-OHP）進行了快速測定研究。實驗將磁固相萃取技術（MSPE）與iEESI-MS結(jié)合，進一步提出一種高靈敏度快速檢測尿液中痕量1-OHP的MSPE-iEESI-MSn方法。實驗以吡咯修飾的Fe3O4納米材料作為MSPE介質(zhì)，將吸附了1-OHP的納米材料作為樣品直接進行iEESI-MS分析，建立可對人尿