加壓毛細(xì)管電色譜-質(zhì)譜聯(lián)用平臺(tái)的搭建與應(yīng)用及細(xì)胞代謝組學(xué)研究.pdf

1、隨著后基因時(shí)代的到來(lái),代謝組學(xué)、蛋白組學(xué)、脂質(zhì)組學(xué)等系統(tǒng)生物學(xué)研究已成為國(guó)際矚目的研究熱點(diǎn),樣品量的減少和樣品復(fù)雜程度的增加,使得分析科學(xué)家們?cè)絹?lái)越重視分析技術(shù)的微型化及分離效率與靈敏度。
　　加壓毛細(xì)管電色譜(pCEC)作為一種新興的微流分析技術(shù),具有電壓和壓力雙重分離機(jī)理,以及高柱效、高選擇性、高分辨率、快速分離等特點(diǎn),在分析復(fù)雜生物樣品中獨(dú)具優(yōu)勢(shì)。質(zhì)譜(MS)是一種被廣泛用于物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析與鑒定的通用型檢測(cè)器,具有高靈敏度、高

2、準(zhǔn)確性等特點(diǎn)。電噴霧(ESI)接口等軟電離技術(shù)解決了質(zhì)譜與其他分離技術(shù)的在線聯(lián)用,通過(guò)這種方式得到的集成系統(tǒng)具有高分辨力、高靈敏度,同時(shí)還能提供物質(zhì)分子量和結(jié)構(gòu)信息。
　　本課題將pCEC與MS在線聯(lián)用,擴(kuò)大pCEC的應(yīng)用領(lǐng)域,為增加儀器產(chǎn)品的實(shí)用性和適用性提供有力的技術(shù)支持。研究中還提出了一種同時(shí)提取細(xì)胞極性與非極性代謝產(chǎn)物的方法,并采用液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)開(kāi)展了細(xì)胞代謝組學(xué)研究。
　　本論文共分為五章,主要內(nèi)容包括:<

3、br>　　第一章介紹了選題的背景和意義,對(duì)加壓毛細(xì)管電色譜、肺癌、代謝組學(xué)分別進(jìn)行了綜述。重點(diǎn)闡述了代謝組學(xué)研究在疾病分型和標(biāo)志物研究,尤其是對(duì)肺癌早期篩查的重要意義。
　　第二章對(duì)pCEC-MS的接口進(jìn)行設(shè)計(jì)并對(duì)其性能進(jìn)了系統(tǒng)考察。對(duì)比了不同接口方式對(duì)分離和檢測(cè)的影響,并首次實(shí)現(xiàn)了采用無(wú)補(bǔ)流型接口實(shí)現(xiàn)pCEC與MS聯(lián)用?？疾炝肆魉佟⒘鲃?dòng)相中鹽離子、毛細(xì)管兩端電壓對(duì)樣品分離分析的影響,同時(shí)對(duì)聯(lián)用系統(tǒng)的檢測(cè)限和重現(xiàn)性進(jìn)行考察。實(shí)驗(yàn)證

4、明,所搭建的pCEC-MS聯(lián)用系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便,信號(hào)穩(wěn)定,靈敏度高,樣品檢測(cè)限達(dá)ng/mL級(jí)。
　　第三章應(yīng)用自行搭建的pCEC-MS系統(tǒng)進(jìn)行代謝組學(xué)分析。采用柱上富集技術(shù),有效提高了樣品的信號(hào)響應(yīng)強(qiáng)度。同時(shí),對(duì)pCEC流動(dòng)相中有機(jī)相組成、酸改性劑濃度、操作電壓、洗脫梯度進(jìn)行優(yōu)化,并對(duì)所建立的pCEC-MS對(duì)尿的分析方法進(jìn)行驗(yàn)證。將肺癌病人與正常人尿樣分別進(jìn)樣分析,采用PCA和OPLS-DA模型對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得到候選差異物49個(gè)。

5、與正常人對(duì)照組相比,肺癌病人在肉毒堿、尿酸和氨基酸代謝通路上發(fā)生不同程度的紊亂。
　　第四章研究了基于高效液相色譜(HPLC)和質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的肺癌細(xì)胞代謝組學(xué)分析。提出了一種同時(shí)提取細(xì)胞極性與非極性代謝產(chǎn)物的方法,并采用HPLC-MS技術(shù)對(duì)7種人肺癌細(xì)胞和人正常胚肺成纖維細(xì)胞進(jìn)行分析,通過(guò)多元統(tǒng)計(jì)分析手段獲得和鑒定出10種極性代謝差異物與21種非極性代謝差異物。與正常細(xì)胞相比,肺癌細(xì)胞在蛋白質(zhì)代謝、脂肪酸代謝、磷脂代謝發(fā)生不同程度