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

1、復(fù)雜基體樣品的直接質(zhì)譜分析研究是現(xiàn)代質(zhì)譜技術(shù)研究的前沿?zé)狳c(diǎn)領(lǐng)域之一。但是，迄今為止，質(zhì)譜技術(shù)對(duì)于凝聚態(tài)樣品的直接分析只能達(dá)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(duì)樣品進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理，耗時(shí)費(fèi)力，分析效率低下。因此，直接獲取樣品內(nèi)部化學(xué)組分的質(zhì)譜分析技術(shù)，將進(jìn)一步延伸質(zhì)譜分析的應(yīng)用領(lǐng)域。本文提出一種可以在無(wú)需樣品預(yù)處理的條件下對(duì)凝聚態(tài)復(fù)雜基體樣品內(nèi)部化學(xué)組分進(jìn)行快速分析的內(nèi)部萃取電噴霧電離質(zhì)譜技術(shù)(iEESI-MS)。iEE

2、SI-MS可實(shí)現(xiàn)對(duì)凝聚態(tài)復(fù)雜基體樣品內(nèi)部化學(xué)組分的快速質(zhì)譜分析，具有無(wú)需樣品預(yù)處理、操作簡(jiǎn)單、高通量、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。本文主要致力于研究iEESI技術(shù)的工作原理，闡述iEESI-MS在實(shí)際樣品分析中實(shí)現(xiàn)方法和技術(shù)特點(diǎn)，并從植物代謝組學(xué)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(yīng)原位監(jiān)測(cè)、臨床診斷等方面對(duì)該技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用研究。
　　在簡(jiǎn)要概述近年來(lái)發(fā)展的常壓直接質(zhì)譜分析技術(shù)及常壓直接電離原理的基礎(chǔ)上，本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：

3、r>　　1.對(duì)內(nèi)部萃取電噴霧電離（iEESI）技術(shù)的操作方式、參數(shù)設(shè)置、工作原理及其技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了研究。
　　2.將iEESI-MS技術(shù)應(yīng)用于植物代謝組學(xué)研究，利用iEESI-MS直接對(duì)植物組織進(jìn)行直接分析，快速獲得植物組織的化學(xué)組分的指紋譜圖，并選擇目標(biāo)離子進(jìn)行碰撞誘導(dǎo)解離（CID）實(shí)驗(yàn)，對(duì)組織中的目標(biāo)分析物進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。實(shí)驗(yàn)對(duì)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(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，iEESI

4、-MS可實(shí)現(xiàn)植物組織內(nèi)部化學(xué)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(xué)的研究提供了新的思路。
　　3.將iEESI-MS技術(shù)應(yīng)用于食品樣品的快速質(zhì)譜研究，對(duì)不同品質(zhì)的大蒜、不同儲(chǔ)存時(shí)間的紅辣椒，以及肉類(lèi)食品中的非法添加成分進(jìn)行了iEESI-MS分析。1）對(duì)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(shí)別不同品質(zhì)大蒜的營(yíng)養(yǎng)成分的差異，從分子水平上快速判定大蒜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

5、。2）iEESI-MS對(duì)儲(chǔ)藏的4個(gè)品種紅辣椒的化學(xué)成分進(jìn)行了連續(xù)的監(jiān)測(cè)表明，組織中的葡萄糖和果糖的代謝情況與辣椒的儲(chǔ)存期相關(guān)，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(yù)測(cè)其儲(chǔ)存期。3)利用iEESI-MS技術(shù)，在無(wú)需任何樣品預(yù)處理的條件下，實(shí)現(xiàn)了豬肉樣品中痕量瘦肉精成分快速、直接檢測(cè)，為食品中有毒有害物質(zhì)的快速檢測(cè)提供了一種有力的技術(shù)支撐。iEESI-MS對(duì)食品樣品的研究表明，iEESI-MS技術(shù)在食品品質(zhì)分析和食品安全

6、保障領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。
　　4.采用iEESI-MS技術(shù)直接跟蹤活體組織內(nèi)部的酶促催化反應(yīng)研究。實(shí)驗(yàn)以活體大蒜組織為研究對(duì)象，利用iEESI-MS對(duì)活體蒜瓣組織內(nèi)部蒜氨酸水解酶的反應(yīng)活性進(jìn)行直接監(jiān)測(cè)。iEESI-MS以直接獲取組織內(nèi)部酶促反應(yīng)體系中底物和反應(yīng)產(chǎn)物含量的動(dòng)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(cè)蒜氨酸水解酶在多種外界刺激下的應(yīng)激活性，進(jìn)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(yīng)機(jī)制研究的新型工具。
　　5.采用iEESI-MS對(duì)人體尿液中多環(huán)芳烴代謝物1-羥基芘（1-OHP）進(jìn)行了快速測(cè)定研究。實(shí)驗(yàn)將磁固相萃取技術(shù)（MSPE）與iEESI-MS結(jié)合，進(jìn)一步提出一種高靈敏度快速檢測(cè)尿液中痕量1-OHP的MSPE-iEESI-MSn方法。實(shí)驗(yàn)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(jìn)行iEESI-MS分析，建立可對(duì)人尿