電噴霧質(zhì)譜在醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)展
本文關(guān)鍵詞:電噴霧質(zhì)譜在抗生素類藥物中的分析研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
摘 要 電噴霧提供相對(duì)簡(jiǎn)單的方法使非揮發(fā)性的溶劑形成氣態(tài),與此同時(shí)質(zhì)譜技術(shù)提供更直接、靈敏度好的檢測(cè),使電噴霧質(zhì)譜在天然藥物化學(xué)中天然產(chǎn)物的提取、藥物分析中生物體內(nèi)的代謝、以及生物化學(xué)中具有生理活性的多肽和蛋白質(zhì)檢測(cè)等方面具有優(yōu)勢(shì),電噴霧質(zhì)譜可以檢測(cè)低濃度,得到高準(zhǔn)確性結(jié)果。本文就近年來(lái)電噴霧質(zhì)譜在醫(yī)藥中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。
關(guān)鍵詞 電噴霧 質(zhì)譜 定性分析 藥物代謝 蛋白質(zhì)研究
近年來(lái),隨著醫(yī)藥的不斷發(fā)展,天然藥物化學(xué)中天然產(chǎn)物的提取產(chǎn)物,藥物分析中生物體內(nèi)的代謝研究,還有生物化學(xué)中具有生理活性的多肽和蛋白質(zhì),逐漸成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)[1];后基因組學(xué)的蛋白組學(xué),在目前也顯得相當(dāng)活躍,而其中很多高極性、難揮發(fā)、熱不穩(wěn)定的大分子有機(jī)化合物出現(xiàn),對(duì)其檢測(cè)有難度。質(zhì)譜作為一種分析檢測(cè)手段已經(jīng)出現(xiàn)幾十年,電噴霧質(zhì)譜(ESI-MS)也已發(fā)展十幾年,成為一種通用質(zhì)譜技術(shù),它所涵蓋的分析應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛,電噴霧質(zhì)譜的出現(xiàn)解決不揮發(fā)和熱不穩(wěn)定等化合物的分析,應(yīng)用于中、高極性的化合物,可以檢測(cè)的分子質(zhì)量范圍從300~2000u的小分子化合物到分子質(zhì)量超過(guò)15000u的生物大分子[2],對(duì)于蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子在電噴霧質(zhì)譜中容易形成多電荷峰,分子量測(cè)定準(zhǔn)確度高,現(xiàn)今電噴霧質(zhì)譜成為藥學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域重要的標(biāo)志性工具,在定性腫瘤差異蛋白方面更是重要的工具,,擁有良好的前景。
1 電噴霧質(zhì)譜特點(diǎn)
1.1 電噴霧質(zhì)譜的發(fā)展
電噴霧和質(zhì)譜成功地結(jié)合,是由Dole及其合作者在1968年發(fā)表論文中首次闡述;1984年Yamashita和Fenn發(fā)表的論文更清晰地闡述電噴霧電離機(jī)理,并認(rèn)為可以用作液質(zhì)聯(lián)用(LC/MS)的接口;20世紀(jì)90年代,儀器制造和實(shí)際應(yīng)用都表現(xiàn)出高速增長(zhǎng)和全面發(fā)展的態(tài)勢(shì)。1989年,報(bào)告ESI離子源與傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜聯(lián)用成功范例;1991年,Sin,Boyle和Whitehouse報(bào)道電噴霧/飛行時(shí)間質(zhì)譜,實(shí)現(xiàn)更高的準(zhǔn)確度,更高的分辨率;隨后離子阱電噴霧質(zhì)譜、電噴霧-四級(jí)桿-飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜儀(ESI-Q-TOF-MS)為代表的儀器在各行業(yè)應(yīng)用開(kāi)來(lái)。
1.2 電噴霧過(guò)程
將溶于極性、揮發(fā)性溶劑(如甲醇,乙腈,丙酮等)的樣品溶液通過(guò)電噴針傳輸,在電場(chǎng)作用下形成泰勒錐,在電噴針尖部形成霧狀正或負(fù)離子富集,液滴通過(guò)溶劑的揮發(fā)逐漸縮小,其表面上的電荷密度不斷增大;當(dāng)電荷之間的排斥力克服表面張力時(shí),液滴分裂,產(chǎn)生單個(gè)多電荷離子;生出的樣品氣相離子經(jīng)質(zhì)量分析器分析,從而測(cè)出它們的質(zhì)荷比[3~6] 。
1.3 電噴霧電離的優(yōu)勢(shì)
電噴霧電離為一種軟電離方式,即給樣品較小的電離能量,可以得到不穩(wěn)定化合物的分子離子峰,且譜圖簡(jiǎn)單,主要用于定性分析。Loo等 [7]歸納出電噴霧質(zhì)譜的4“S”特點(diǎn):即靈敏( Sensitivity)、快(Speed) 、專一(Specificity),并能直接給出化學(xué)計(jì)量比(stoichiomotry)。電噴霧質(zhì)譜的成功在于2個(gè)重要的部分,電噴霧提供相對(duì)簡(jiǎn)單的方法使非揮發(fā)性的溶劑形成氣態(tài),與此同時(shí)質(zhì)譜提供更直接、靈敏度好的檢測(cè)[8]。電噴霧質(zhì)譜可以檢測(cè)阿摩爾級(jí)別濃度的樣品[2],并且ESI可在一級(jí)質(zhì)譜(MS)條件下獲得很強(qiáng)的待測(cè)物準(zhǔn)分子離子峰,并且可借助MSn(n=2~10)對(duì)準(zhǔn)分子離子進(jìn)行多級(jí)裂解,進(jìn)而獲得更為豐富的結(jié)果信息[9]。ESI已成為一種成熟、高靈敏、快速的質(zhì)譜技術(shù)。比較質(zhì)譜的離子源(見(jiàn)表1),可以看出ESI的優(yōu)勢(shì)所在。
2 近期電噴霧質(zhì)譜進(jìn)展
近年來(lái),電噴霧質(zhì)譜已經(jīng)不限于小分子的檢測(cè),伴隨著蛋白組學(xué)、基因組學(xué)的發(fā)展,帶動(dòng)生物大分子分析的發(fā)展。蛋白等大分子化合物樣品量少,不適合過(guò)于復(fù)雜的預(yù)處理過(guò)程,很多專家致力于提高該技術(shù)的離子化效率及減少樣品預(yù)處理過(guò)程,能對(duì)復(fù)雜基體中的分析物進(jìn)行簡(jiǎn)單、快速、實(shí)時(shí)分析。新發(fā)展出極低流速下的電噴霧質(zhì)譜,被稱為納升電噴霧質(zhì)譜(nanoESI/MS),電噴霧流速采用納升級(jí)流速,流速低,產(chǎn)生的液滴體積小,穩(wěn)定液流的流量越低,則電離效率幾乎隨之成比例地提高,對(duì)于蛋白樣品量小的物質(zhì)可以減少樣品消耗量,又不會(huì)減弱信號(hào)強(qiáng)度,導(dǎo)致去溶劑化效率、離子化效率及離子轉(zhuǎn)移至分析器的效率都比常規(guī)ESI源高,而且噴霧穩(wěn)定性好[10]。對(duì)于電噴霧電離方式也發(fā)展出電噴霧解吸電離DESI、電噴霧萃取電離EESI 等,表2中按先后順序總結(jié)電噴霧電離方式的發(fā)展。這些電離方式大多不經(jīng)過(guò)樣品預(yù)處理,可以進(jìn)行實(shí)時(shí)、快速的質(zhì)譜分析。
電噴霧的首要問(wèn)題是樣品的高純度,因?yàn)橐恍┎患兊奈镔|(zhì)易導(dǎo)致毛細(xì)管噴霧堵塞。近些年來(lái),為避免ESI 堵塞,出現(xiàn)一些非毛細(xì)管噴射技術(shù),這些技術(shù)利用不同的材料尖端形成電噴霧,如銅線及不銹鋼針,用放電針為材料,直接離子化,避免毛細(xì)管堵塞現(xiàn)象,樣品損失也減少,更適合微量樣品的檢測(cè)。最近,紙、牙簽等尖端噴霧技術(shù)都成功地用于復(fù)雜混合樣品的分析,使紙兼有導(dǎo)電和分離的作用,這項(xiàng)技術(shù)可以檢測(cè)很多組織,對(duì)于醫(yī)藥中穿刺活檢都可以進(jìn)行檢測(cè),使得檢測(cè)更方便、快捷[11]。
電噴霧質(zhì)譜一般與液相質(zhì)譜聯(lián)用較多,進(jìn)行分離鑒定,而一些新的液相色譜( LC) 分離技術(shù),例如超高效液相色譜( UPLC) 和快速高分離液相色譜( RRLC),研究新液相色譜和電噴霧質(zhì)譜的連接,更好、更快地完成醫(yī)藥測(cè)定鑒定過(guò)程。郭小芳等[12]采用RRLC-ESI-MS方式在20min測(cè)定生物堿類成分,馬長(zhǎng)振等[13]用UPLC-ESI-MS測(cè)定白茅根的分析,僅在35min內(nèi)完成鑒定工作。這些新出現(xiàn)的電噴霧質(zhì)譜都為更好、更快、更高效地進(jìn)行分離鑒定做出積極貢獻(xiàn)。
3 電噴霧質(zhì)譜在醫(yī)藥中的應(yīng)用
3.1 定性分析藥物及天然產(chǎn)物
電噴霧質(zhì)譜可以進(jìn)行多級(jí)質(zhì)譜,電噴霧軟電離方式,導(dǎo)致一級(jí)全掃描質(zhì)譜中主要得到的是分子離子峰,這種分子離子峰能反映被測(cè)物組成的分子量信息;二級(jí)串聯(lián)質(zhì)譜(MS2)可直接對(duì)粗分離物中的已知成分進(jìn)行快速鑒定,還可以對(duì)樣品中具有相同生藥來(lái)源的未知化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)。這為天然產(chǎn)物的物質(zhì)組成分析提供一種簡(jiǎn)單、快速、靈敏的方法,簡(jiǎn)化繁瑣的分離、純化過(guò)程[14]。 天然產(chǎn)物是新藥開(kāi)發(fā)的重要部分,目前使用的很多藥物都直接或間接來(lái)自天然產(chǎn)物。許國(guó)旺等[15]人采用傅里葉變換電噴霧質(zhì)譜用于鑒定丙二酰基人參皂苷,加入甲酸銨流動(dòng)相進(jìn)行優(yōu)化,選定濃度為15mM,譜圖效果最好,電噴霧為負(fù)離子模式,丙二;藚⒃碥盏亩嗉(jí)質(zhì)譜具有特征的中性丟失信息,中性丟失44,根據(jù)此特點(diǎn),可用于該類化合物的定性分析,而最終測(cè)定結(jié)果均通過(guò)準(zhǔn)確質(zhì)量驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)測(cè)定值與理論值偏差小于2ppm,提供準(zhǔn)確、靈敏的方法。張道來(lái)等[16]人采用正離子模式,在60min內(nèi)鑒定羅氏車盤(pán)車樣品的13種化合物,還對(duì)刺身皂苷進(jìn)行分析,實(shí)驗(yàn)證明高效液相色譜-電噴霧質(zhì)譜法能克服皂苷類物質(zhì)分子內(nèi)由于寡糖鏈存在導(dǎo)致難鑒別的困難,對(duì)于皂苷類化合物的鑒別及結(jié)構(gòu)分析中顯示越來(lái)越重要的作用。李娟等[17]等對(duì)青蒿素類藥物的質(zhì)譜裂解特征進(jìn)行分析,采用注射泵直接進(jìn)樣,正離子分析模式,對(duì)準(zhǔn)離子峰進(jìn)行碰撞誘導(dǎo)解離(CID) 研究,更好、更快地研究青蒿素的代謝以及結(jié)構(gòu)分析。大黃類化合物也是天然產(chǎn)物,馬小紅等[18]采用正負(fù)離子全掃描,同樣進(jìn)行CID二級(jí)掃描,負(fù)離子掃描得到譜圖更清晰,更好地做好特征分析。胡楊等[19]等發(fā)現(xiàn)采用負(fù)離子模式,川穹質(zhì)譜響應(yīng)度高,進(jìn)而對(duì)川穹進(jìn)行化學(xué)成分分析。吳茱萸也是傳統(tǒng)中藥,高鵬等[20]采用正負(fù)離子模式分別研究裂解方式,并發(fā)現(xiàn)負(fù)離子的響應(yīng)更高、定量更好,對(duì)今后半萜吲哚類生物堿的鑒定檢測(cè)提供一定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。李麗等[21]利用電噴霧質(zhì)譜分析鑒定防風(fēng)中的未知成分,采用正離子模式。
而對(duì)于抗生素,廖瓊峰等[22]人研究慶大霉素采用電噴霧正離子模式,對(duì)其碎片峰進(jìn)行分析,二級(jí)離子打碎,打碎脫去C環(huán)(氨基葡萄糖)碎片,說(shuō)明C環(huán)與脫氧鏈霉胺之間的碳-氧鍵容易斷裂,可更好地用于今后慶大霉素定性和定量分析。抗生素在食品中的應(yīng)用近年來(lái)也大受關(guān)注,采用UPLC/MS/MS,乙腈、七氟丁酸水溶液作為流動(dòng)相,采用正離子電噴霧模式,多反應(yīng)離子監(jiān)測(cè)(MRM),僅需時(shí)3min,精確度、準(zhǔn)確度良好。方東升[23]利用電噴霧質(zhì)譜為軟電離方式,在全掃描一級(jí)質(zhì)譜圖上主要得到的是分子離子峰,通過(guò)分析直接得到化合物的分子量,從而推測(cè)出金霉素樣品中的雜質(zhì)成分,快速地對(duì)金霉素進(jìn)行監(jiān)控。朱侃等[24]采用質(zhì)譜等一系列方式測(cè)定頭孢克洛的結(jié)構(gòu),采用正離子模式得到頭孢克洛的特征峰和純度。霍佳麗等[25]采用ESI-Q-TOF-MS青霉素類抗生素、頭孢菌素類抗生素及喹諾酮類藥物進(jìn)行穩(wěn)定性研究。顯示出快速穩(wěn)定、所需樣品少等優(yōu)點(diǎn),為今后電噴霧質(zhì)譜在抗生素方面的應(yīng)用做一定基礎(chǔ)研究。
電噴霧質(zhì)譜在中藥配伍方面也有很重要的影響,越皓等[26]人研究附子不同配伍藥對(duì)生物堿的影響和附子中雙酯型生物堿毒性,研究配伍減毒使其更好地發(fā)揮藥效作用,通過(guò)分析生附子水煎液的電噴霧質(zhì)譜圖,可以看出生附子中主要的3類生物堿(雙酯型、單酯型和脂類生物堿),以及其他小分子的化合物,然后分別和各種藥材配伍測(cè)定驗(yàn)證,烏頭堿類生物堿在電噴霧條件下形成的離子峰相對(duì)強(qiáng)度與其物質(zhì)的量成正比例關(guān)系,電噴霧質(zhì)譜圖中各離子的相對(duì)豐度可以說(shuō)明對(duì)應(yīng)離子的相對(duì)含量變化,來(lái)看清雙酯型是否減少,是否有配伍無(wú)毒性。甘遂甘草配伍[27]研究水煎液中巨大戟二萜醇型化合物在質(zhì)譜中離子強(qiáng)度的變化,對(duì)萜醇類能更好地檢測(cè)。中藥黃芪與當(dāng)歸配伍采用正離子模式一級(jí)掃描,得到特征峰后進(jìn)行二級(jí)串聯(lián)質(zhì)譜分析,碰撞能量20%~40%,查看異丙酮類的成分變化,質(zhì)譜譜圖清晰、準(zhǔn)確、靈敏度高[28]。閆靜等[29]根據(jù)生物堿類化合物具有較強(qiáng)質(zhì)子親和勢(shì)的特點(diǎn),利用電噴霧質(zhì)譜在電噴霧電離條件下極易形成質(zhì)子化分子,進(jìn)行馬錢(qián)子與甘草的配伍測(cè)定,測(cè)定出有毒的成分降低。綜上,利用電噴霧質(zhì)譜技術(shù)可以很好地說(shuō)明中藥的配伍原則。
3.2 現(xiàn)代藥物代謝和藥物動(dòng)力學(xué)
ESI電離特別溫和,成為分析不穩(wěn)定共軛代謝物的適合方法,確定藥物在體內(nèi)的代謝,以評(píng)估藥物的安全性、有效性。ESI電離技術(shù)效率高,可以獲得更低的檢測(cè)下限,可以用于范圍更大的結(jié)構(gòu)類型。Karthick Vishwanathan
等[30]人運(yùn)用電噴霧質(zhì)譜測(cè)定人血漿中的莫西沙星,運(yùn)用洛美沙星做內(nèi)標(biāo),定量限為1ng/mL,能更好地檢測(cè)出代謝產(chǎn)物,定量采用正離子模式,因?yàn)榇嬖诎被屯,很容易質(zhì)子化,而且檢測(cè)時(shí)間短,僅用4min,時(shí)間短,靈敏度高。李秋莎等[31]應(yīng)用LC-MS/MS法研究茶多酚在大鼠體內(nèi)的多組分藥動(dòng)學(xué),運(yùn)用負(fù)離子模式,特異性很高,分析樣品僅需4min,大大縮短分析時(shí)間,LLOQ能達(dá)到5ng/mL,檢測(cè)靈敏度得以提高。
萬(wàn)益群等[32]對(duì)人體尿液中黃蝶呤與異黃蝶呤進(jìn)行測(cè)定,蝶呤類化合物采用電噴霧質(zhì)譜起到雙重定性的作用,通過(guò)選擇離子來(lái)進(jìn)行定量,能提高靈敏度,2種蝶呤正離子信號(hào)較負(fù)離子信號(hào)相對(duì)強(qiáng)的多,經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明,黃蝶呤與異黃蝶呤在ESI+模式中全掃描質(zhì)譜以離子峰[M+H]+穩(wěn)定存在,采用健康人和癌癥的尿液,分別進(jìn)行定量分析,方法快捷、準(zhǔn)確。
ESI離子源能電離80%~90% 的化合物,屬于通用型離子源,適用于多組分篩選[33]。沈保華等[34]用電噴霧質(zhì)譜對(duì)血液及尿液中精神藥品及其代謝物的篩選及確證,采用正離子電噴霧,測(cè)定56種化合物絕大部分最低檢測(cè)限小于0.1ng/mL,建立包含精神藥品及其代謝物共61種化合物的精確相對(duì)分子質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)分析方法,Jun Qian等測(cè)定紫杉醇在人血漿中的藥代動(dòng)力學(xué),0.3mL血漿,定量下限為1ng/mL。
馬海英等[35]檢測(cè)糞中黃山藥總皂苷及其代謝產(chǎn)物。整體給予大鼠灌服黃山藥總皂苷于給藥后不同時(shí)間,采集尿及血清樣品,用ESI- MS檢測(cè)吸收入血成分,測(cè)定時(shí)選擇負(fù)離子方式檢測(cè),先用全掃描一級(jí)質(zhì)譜方式獲得待測(cè)物的準(zhǔn)分子離子峰[M- H]–,離子源溫度為120℃,然后用ESI- MSn離子阱技術(shù)對(duì)準(zhǔn)分子離子峰及其碎片離子峰進(jìn)行多級(jí)質(zhì)譜分析,獲得相應(yīng)的子離子質(zhì)譜圖。 高博彥等[36]測(cè)定復(fù)方酸棗仁湯的血漿代謝情況,在負(fù)離子模式下,僅進(jìn)樣10μL,在60min內(nèi),梯度洗脫,5%~90%乙腈溶液,檢測(cè)到各色譜峰在負(fù)離子模式下的分子離子峰[M-H]–、[M+Cl]–,由分子峰測(cè)定可能的分子量,推斷一定的結(jié)果,對(duì)比原有成分和人血吸收成分,有些許不同,含皂苷類的物質(zhì)如酸棗仁,一般以原型或者苷元形式存在,一些含揮發(fā)油的物質(zhì)入血較少。
周麗君等[37]測(cè)定注射用艾普拉唑鈉用丁螺環(huán)酮作為內(nèi)標(biāo),用比格犬做實(shí)驗(yàn),最低濃度可以達(dá)到5μg/L,且在5min內(nèi)出峰,采用電噴霧質(zhì)譜簡(jiǎn)單快捷,特異性好,進(jìn)行血藥濃度的測(cè)定,與劑量呈線性。
陳永婧等[38]利用高分辨電噴霧四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜,正離子掃描模式對(duì)膀胱癌血清和尿液代謝組學(xué)進(jìn)行研究,對(duì)潛在的標(biāo)志物進(jìn)行篩選、鑒定,對(duì)代謝產(chǎn)物進(jìn)行分析,對(duì)于電噴霧質(zhì)譜而言非?旖荨⒎奖。楊杰等[39]研究小柴胡湯對(duì)抑郁的影響,收集尿液,收集血液,正負(fù)離子同時(shí)掃描,看是否能應(yīng)用于現(xiàn)在流行的抑郁疾病。
3.3 蛋白質(zhì)方法
電噴霧特點(diǎn)在于可產(chǎn)生大分子化合物(肽,蛋白質(zhì))的多電荷離子,根據(jù)不同電荷數(shù)離子的質(zhì)荷比可準(zhǔn)確計(jì)算大分子化合物的分子質(zhì)量和分析復(fù)雜生物介質(zhì)中的樣品,跟傳統(tǒng)的質(zhì)譜相比,擴(kuò)大檢測(cè)的Mr 范圍,提高靈敏度,根據(jù)馬安德等研究多肽的相對(duì)分子量問(wèn)題,用電噴霧質(zhì)譜測(cè)定蛋白質(zhì)和多膚的相對(duì)分子質(zhì)量,精確度可達(dá)到0.10%~0.01%。遠(yuǎn)比精度只有大約5%的聚丙烯酞膝凝膠電泳、凝膠過(guò)濾、蔗糖密度離心法等經(jīng)典的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定技術(shù)更快捷、更精確[40]。它還可與高效液相色譜(HPLC) 和高效毛細(xì)管電泳(CE) 等高效的分離方法相連接,結(jié)合2種系統(tǒng)分離和高靈敏、高準(zhǔn)確度的優(yōu)點(diǎn),擴(kuò)大質(zhì)譜在生物領(lǐng)域的應(yīng)用[7]。
電噴霧質(zhì)譜對(duì)于鑒定凝膠電泳所分離的蛋白質(zhì)提供有力的分析手段,通常途徑是采用雙向電泳的方式,分離出的斑點(diǎn)用胰蛋白酶酶解、提取,再用ESI-MS進(jìn)行測(cè)定。孫明忠等[41]采用雙向膠內(nèi)差異凝膠電泳檢測(cè)2,4-二硝基苯磺酸刺激人角質(zhì)形成細(xì)胞HaCaT反應(yīng)情況,選取的膠條做質(zhì)譜分析,膠條的等電點(diǎn)、分子量和質(zhì)譜分析的等電點(diǎn)、分子量基本吻合,進(jìn)而繼續(xù)對(duì)肽段進(jìn)行研究。曾嶸等[42]結(jié)合雙向電泳,測(cè)定膠內(nèi)人肝癌細(xì)胞的蛋白組學(xué),覆蓋率達(dá)到72.5%,通過(guò)正常的肝細(xì)胞和肝癌細(xì)胞進(jìn)行比對(duì)。牟芝蓉等檢測(cè)維甲酸誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化有關(guān)蛋白質(zhì),用毛細(xì)管液相色譜和納升電噴霧源串聯(lián)的質(zhì)譜。所有測(cè)定均在正離子方式下進(jìn)行,經(jīng)檢測(cè)質(zhì)量準(zhǔn)確度小于0.1。何曉光[43]采用電噴霧質(zhì)譜,正離子噴霧模式,篩選鑒定卵巢癌細(xì)胞乳源調(diào)節(jié)肽,為腫瘤等一系列因素提供治療手段和依據(jù)。郭曄等[44]也用凝膠電泳和電噴霧質(zhì)譜的方法對(duì)兒童急性淋巴細(xì)胞白血病的差異細(xì)胞蛋白進(jìn)行分析測(cè)定。而對(duì)于N端封閉,測(cè)序儀不能很好地測(cè)序蛋白,電噴霧質(zhì)譜可以結(jié)合軟件更好地完成測(cè)序工作,F(xiàn)在更多采用免疫共沉淀方法(CO-IP)結(jié)合ESI-MS查看蛋白質(zhì)之間的相互作用。電噴霧質(zhì)譜允許在混合蛋白中蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)之間的反應(yīng),如乳清蛋白[45],用電噴霧質(zhì)譜結(jié)合有關(guān)生化技術(shù)可以進(jìn)行氨基酸序列分析、蛋白質(zhì)翻譯后修飾的結(jié)構(gòu)推斷等。孫偉等[46]對(duì)牛血清蛋白和馬細(xì)胞色素C進(jìn)行優(yōu)化實(shí)驗(yàn),采用5%~30%的乙腈洗脫梯度,使得胰酶酶切多肽更好地鑒定出來(lái);進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)時(shí),主要洗脫峰的保留時(shí)間差別不超過(guò)1min,表明重復(fù)性良好;并研究豐度抑制與高豐度蛋白分子量之間的關(guān)系,驗(yàn)證高豐度蛋白導(dǎo)致豐度抑制多,結(jié)合質(zhì)譜數(shù)據(jù)依賴的鑒定技術(shù),導(dǎo)致高豐度的蛋白重復(fù),低豐度可能檢測(cè)不到,檢測(cè)結(jié)果冗余蛋白較多。
在應(yīng)用質(zhì)譜做蛋白組學(xué)實(shí)驗(yàn)、鑒定肽實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,離子帶電荷數(shù)受實(shí)驗(yàn)條件影響,比如說(shuō),儀器所使用的電壓,還有溶液的濃度和流速等等。明顯的是,ESI過(guò)程中肽的性質(zhì)會(huì)很大程度地影響電荷數(shù),比如說(shuō)氨基酸數(shù)目和種類還有肽的形成等,ESI中肽電荷數(shù)量可以擴(kuò)大質(zhì)譜儀的檢測(cè)極限[47]。
4 展望
醫(yī)藥生物領(lǐng)域迅速發(fā)展,電噴霧質(zhì)譜的應(yīng)用會(huì)更加發(fā)揮它相應(yīng)作用。如何保證樣品損失量少和分析速度快、分析量多是發(fā)展方向。為推斷化學(xué)合成藥物雜質(zhì)結(jié)構(gòu)提供有效依據(jù);為現(xiàn)有藥物含量測(cè)定提供標(biāo)準(zhǔn);對(duì)藥物代謝研究痕量成分提供準(zhǔn)確定量要求;對(duì)于更復(fù)雜成分的中藥提供檢測(cè)手段,解決一定的分析難點(diǎn);對(duì)基因重組蛋白及蛋白組的研究等,在這些方面,電噴霧質(zhì)譜有重要理論和實(shí)際應(yīng)用意義[48]。
目前電噴霧質(zhì)譜的應(yīng)用還存在一些問(wèn)題,譬如對(duì)于大分子樣品消耗較大,分析時(shí)間長(zhǎng),蛋白重復(fù)性不好,小分子低豐度蛋白經(jīng)常漏檢等。如何更快、更好地[49]建立高通量的藥物篩選方法、尋找以致病蛋白為靶點(diǎn)的藥物前體分子提供新的手段[50]、建立藥物毒性安全方案等等,以便更好地服務(wù)醫(yī)藥行業(yè)是今后需要提升的方面。
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