質譜技術根植應用領域的方方面面-第十屆全國有機質譜學術會專家報告

　　儀器信息網訊 2016年10月20日，由國家大型科學儀器中心主辦的「2016年全國有機質譜學術會議」在湖北宜昌拉開帷幕。來自全國各地的有機質譜應用專家、實驗室一線工作人員近300人參加了本屆大會。

2016全國有機質譜學術會議現場

北京化工研究院分析室主任張穎致辭

　　本次大會是第十屆全國有機質譜學術會議，北京化工研究院分析室主任張穎為本屆會議致開幕辭。她首先以PPT形式回顧了此前成功舉辦的九屆會議，並介紹到，全國有機質譜學術會議的特色是面向生命科學、食品安全、環境、石油化工、基礎研究等各個領域從事有機質譜工作的科研一線人員。隨著我國有機質譜儀擁有量的不斷增加和質譜新技術不斷湧現，從事質譜研究和應用的技術人員數量迅速增長，非常需要技術交流平臺以拓展視野和提高水平。張穎表示，我們堅信只要堅持注重學術交流，致力於促進我國有機質譜學科發展的辦會方針，就能夠將全國有機質譜學術會辦的越來越好。本屆會議邀請了十餘位質譜專家做大會報告，七家質譜技術公司帶來了前沿的應用報告。除此之外，還設有六大領域兩場分會報告以及年輕學者的青年論壇。支持此次會議的100多篇研究應用性文章已經在核心期刊《分析試驗室》發表出版。

丹麥皇家科學院和丹麥技術科學院兩院院士Peter Roepstorff 教授 報告題目《Using protein mass spectrometry for investigating diversity in nature》

　　常規分析鑑定蛋白的策略無論用MALDI 質譜或 LC串聯質譜等技術，都需要對得到的數據進行資料庫檢索，從而鑑定和表徵蛋白。Peter表示，蛋白組學研究依賴資料庫，而越來越多的有機體生物蛋白無法從現有資料庫中得到數據。該團隊應用人工或自動質譜novo測序研究對多種蛋白質和多肽進行了測序和鑑定，包括多肽、完整蛋白和複合蛋白。如海葵毒素、驢奶乳貼蛋白、新型毒蛇毒素等。Peter在報告的最後強調了生物樣品處理對蛋白質鑑定和蛋白組學的重要性。

中國工程院院士中國檢驗檢疫科學研究院首席科學家龐國芳 報告題目《踐行色譜-質譜檢測技術研究與應用20年》

　　龐國芳院士帶領團隊在色譜-質譜檢測方面進行了長期的研究工作。龐國芳在本次報告中介紹了幾項研究進展情況。該研究團隊通過無機質譜碳同位素技術研究，提高了蜂蜜真假鑑別能力。研究人員用碳同位素質譜技術對大量樣品進行風險研究，得到了我國蜂蜜碳同位素分布，其結果與美國權威實驗室研究結果相當，此研究促進了中國蜂蜜外貿發展。另外，團隊進行了低分辨有機質譜基礎研究，用六類色譜-質譜資料庫評價1200多種農獸藥不同條件下的質譜特徵，建立了五大資料庫。創建動物源、植物源食品中多農獸殘分析國家標準共計一百四十餘項。其中的茶葉多殘留方法引起AOAC重視，列為其優先研究項目。在有機高分辨質譜研究與應用方向，研究團隊對近24年農獸殘相關論文統計分析，發現前12年是色譜引領質譜技術，後12年為質譜引領色譜技術;近24年液質聯用技術異軍突起，高分辨質譜能力顯現。團隊對不同類型高分辨質譜進行評價，建立了高分辨資料庫，對1200種農藥建立了自身獨有電子識別標準。研發農獸殘高通量高分辨GC-QTOF和LC-QTOF技術，共偵測1200餘種化合物。

中科院長春應化所教授、長春國家質譜中心主任劉志強 報告題目《基於質譜技術的中藥藥效物質基礎和作用機制研究》

　　劉志強帶領團隊利用質譜技術在中藥物質組研究方面開展了不少工作。他介紹，臨床有效是傳統中藥中多種基本藥效單元的集成，化學物質組是藥效物質基礎的核心。為了進行體內代謝物質組研究從而詮釋中藥物質基礎和藥效作用基質，該研究組構建了多種質譜分析方法，從三種物質組研究方向探索中藥化學物質基礎。在體外化學物質組方面，該團隊從離子內能角度，闡釋了各類中藥成分的質譜特徵規律，建立了中藥複雜體系中化學成分快速結構表徵質譜新方法。同時，實現了已知、未知成分及異構體的同時分析。研究者還通過血清化學方法(靜態化學物質組)和微透析質譜方法(動態化學物質組)展開了體內化學物質組研究，並進行了藥代、藥效動力學關聯分析。在體內藥效物質組研究介紹中，劉志強介紹了團隊發展的超濾篩選、輕度衰減、直接分析等質譜新方法獲得了成分構效關係與作用機理的相關信息。

中國醫學科學院北京協和醫學院藥物分析學系副主任張金蘭 報告題目《基於代謝組學中藥物作用機制和物質基礎的研究》

　　揭示中藥作用機制和闡明藥效物質基礎是目前中藥研究的挑戰也是讓更多人接受中藥的關鍵。張金蘭課題組的研究思路是以體內靶器官成分和內源性成分的相關性為基礎揭示中藥作用機制和藥效物質基礎。該研究團隊建立了微量樣本代謝組學分析檢測平臺，包括多個分析技術。在低豐度脂質酸類代謝物定量分析技術的研究中，團隊建立了自動識別和定量HPLC-MRM分析方法，該法目前可以鑑定200多個脂肪酸、醛類化合物。微量樣本代謝分析檢測平臺還包括低豐度鞘脂類化合物HPLC-MS/MS檢測技術和高峰度脂質HPLC-HRMS分析方法。基於該平臺的所有分析方法都經過了嚴格的驗證，包括線性和定量限、精密度和準確度、回收率等，相應結果受過程質量控制。在中藥作用機制和物質基礎研究方面，張金蘭介紹了代謝組學分析平臺在銀杏葉提取物作用機制研究和小續命湯作用物質基礎研究方面的兩個應用實例。

中科院上海有機所、上海國家有機質譜中心主任郭寅龍 報告題目《有機質譜離子化新技術研究》

　　在該報告中郭寅龍介紹了三類新型離子化技術。溶劑輔助雙噴霧質譜離子源(SAESI)能夠與離子淌度質譜深入結合研究有機反應機理。碳纖維離子化(CFI)可以應用於ESI\APCI無法離子化的樣品，對極性小分子信號非常好，適合分析農獸殘。研究人員將該技術用於體呼出氣體直接檢測，能反映身體狀況。CFI可直接檢測氣態樣品和實際樣品，並可與超臨界流體(SFC)技術聯用，使得非極性化合物、熱不穩定化合物等得到有效分析。常壓火焰離子化技術(AFI)是目前最便宜的離子源。無需電壓、無需噴霧氣、簡單、便攜?。能夠直接分析樣本溶液、痕量氣體，靈敏度很好。團隊在此基礎上對裝置進行改進，將氫氣做燃氣代替丁烷氣的開發了清潔常壓氫火焰離子化，並展開了一些應用研究。

中科院成都生物研究所公共實驗技術中心主任周燕 報告題目《有機質譜離子化新技術研究》

　　周燕在報告中講到，為了提高質譜對緩衝鹽的耐受性，其研究團隊研製了探針電噴霧離子源(PESI)。PESI不通過毛細管產生電噴霧，避免了通路的堵塞。其具有耐鹽性好，樣品消耗量小的特點。課題組經過兩年研製，開發出了與耐鹽液相聯用的探針電噴霧離子源。周燕介紹了探針電噴霧離子源的耐鹽性、抗基質幹擾、可直接分析活體組織樣品等特點，並介紹了幾種PESI的應用案例。PESI可用於微量天然產物(木脂素)同分異構體的區分研究，用樣量遠遠小於10微升;另外，與廢棄原子筆尖結合的原子筆尖電噴霧離子化(BPESI)是一種採樣方式靈活的PESI應用，以輔助液加高壓電場進行離子化，筆尖直接接觸樣品表面可用於表面分析如墨跡分析。

重質油國家重點實驗室副主任、中國石油大學實驗室分析測試中心主任史權 報告題目《化石燃料分子組成的質譜分析：方法與應用》

　　史權在報告中介紹，組成極為複雜的化石燃料如石油樣品成分的研究，曾經歷氣相色譜進行單體分析、質譜分析進行基於分子質量的混合物組成表徵。目前對石油等化石燃料的成分分析在高分辨質譜技術應用方面獲得了較多發展。化石燃料中的大量化合物在一般離子源中有一定電離困難，給解析其分子組成造成難題。該研究組對化石燃料中弱極性化合物進行了電離方法開發，如採用實時分析DART與FTMS聯用直接分析硫醚。除了分析化石燃料成分，該課題組還利用高分辨質譜平臺對環境樣品如大氣氣溶膠、煤化工廢水等進行了表徵。

清華大學教育部生物信息學重點實驗室主任、國家蛋白質技術中心蛋白質組學主管鄧海騰 報告題目《生物正交反應在穀胱甘肽化組學中的應用》

　　穀胱甘肽(GSH)是體內調控細胞生長增值、能量代謝的生物小分子。鄧海騰介紹了GSH在細胞中的合成與代謝以及在細胞中的功能。該研究團隊採用生物正交原理結合高分辨質譜技術，建立了BIGS (Bioorthogonal Identification of GSH Substrates)方法，並將其用於穀胱甘肽的小分子底物和蛋白質底物的鑑定。該方法可應用於鑑定中成藥感冒衝劑和大腸桿菌、黑腹果蠅等體系中穀胱甘肽化的底物。BIGS不僅在化學生物學方法的開發上是一種新思路，同時也為尋找天然藥物的活性成分以及理解蛋白質穀胱甘肽化修飾的功能奠定基礎。

軍事醫學科學院國家生物醫學分析中心楊松成 報告題目《MALDI - TOF - MS 在微生物學中的應用》

　　楊松成介紹了質譜在微生物鑑定中的應用發展情況。他介紹，用MALDI-TOF質譜進行鑑定微生物在進30年獲得了重大進展，用MALDI-TOF-MS鑑定的質量範圍從2-20KD的蛋白，絕大多數是核糖體蛋白，微生物鑑定可根據蛋白指紋圖譜進行資料庫檢索鑑定質譜微生物鑑定相比於傳統微生物鑑定，除了準確性高之外，還具有節省時間和經濟方便等特點。目前在全球微生物鑑定應用中，布魯克和梅裡埃銷售的兩種MALDI-TOF應用最為廣泛，其原理相同，在資料庫構建方面有所區別。MALDI質譜在歐洲臨床實驗室應用較早，近些年美國FDA也通過了MALDI TOF質譜在臨床微生物鑑定中的應用。國產毅新興業的MALDI TOF MS Clin-TOF也得到了我國FDA的批准認可。楊松成在最後總結說，MALDI TOF 進行微生物鑑定是革命性的技術改進，在不久的將來會取代經典的微生物鑑定方法。

中科院化學所國家北京質譜中心主任汪福意報告題目《基於質譜的有機金屬釕抗腫瘤化合物與DNA的相互作用研究》

　　汪福意介紹了團隊在金屬抗腫瘤藥物在體內作用情況的基礎性生物研究。三價釕化合物在人體內會被還原為二價釕，為了讓二價釕在人體內更穩定，研究組設計了有機金屬釕(二價)抗腫瘤化合物，希望其與鉑類藥物沒有交叉抗藥性和低毒副作用，並具有適度兩親性。研究發現，自下而上只能用於有機金屬釕化合物與DNA上G鹼基結合位點鑑定，自上而下質譜方法只適用於該類化合物與DNA上T鹼基結合位點鑑定。由於在二級質譜分析中，釕與G鹼基的配位鍵比DNA上的磷二酯鍵更易斷裂，故自上而下質譜只適合有機金屬釕抗腫瘤化合物與DNA上T鹼基結合位點的鑑定。根據該研究，綜合自上而下和自下而上兩類質譜分析方法，可以準確鑑定有機金屬釕抗腫瘤化合物與DNA結合位點。

　　本屆有機質譜學術會得到了美資力可、沃特世、賽默飛、島津、SCIEX、華質泰科、安捷倫、珀金埃爾默、磐合、普發真空、等儀器公司的贊助支持，他們帶來了最新的儀器硬體創新與應用技術。支持有機質譜分析技術發展的廠商創新應用技術報告將在後續報導中詳細介紹。

儀器信息網編輯：郭浩楠