基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱在糖类化合物研究中的应用

综述了基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)的发展、在糖类化合物结构研究时常选用的基质,以及在不同类型糖化合物分析中的应用。MALDI-TOF-MS在糖类分析中通常采用的是N2激光源,基质多为有机小分子如2,5-二羟基苯甲酸、2,4,5-三羟基苯乙酮、1-羟基异喹啉或2-羟基-5-甲氧基苯甲酸、α-氰基-4-羟基-苯丙烯酸等,基质类型的选择则要取决于糖类的存在形式。糖类化合物如中性糖、酸性糖、硫酸化糖、糖蛋白、蛋白聚糖及糖脂等均可利用适合的基质而进行MALDI-TOF-MS分析。     

MALDI-TOF MS基质HCCA与含巯基生命物质加成反应的质谱研究

采用基质辅助激光解吸飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)和电喷雾质谱(ESI-MS)研究含巯基的生命物质(氨基酸、肽及蛋白质)与MALDI常用基质α-氰基-4-羟基肉桂酸(HCCA)之间的加成反应,并分别考察了其在酸性、弱酸性和碱性条件下的反应情况.结果表明,在碱性条件下,含巯基的生命物质易与HCCA发生加成反应,...     

含二硫键的蛋白质/多肽的MALDI-TOF MS源内裂解研究

应用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)法研究含二硫键的人胰岛素与甘精胰岛素酶解液的源内裂解(ISD)。比较了不同基质种类及不同结晶状态对含二硫键的人胰岛素与甘精胰岛素酶解液的源内裂解的影响。结果表明,含二硫键的蛋白质的ISD发生受激光点照射位置的影响,在不同基质与结晶形态的条件下,含二硫键的蛋白质的ISD碎片信息不同。通过分析比较,含二硫键的蛋白质的ISD较容易控制,并且其基质的种类及结晶状态作用很关键。需要获得大量碎片时,使激光照射在样品和阿魏酸(FA)基质形成的大结晶处;不希望出现碎片时,可使用2,4,6-三羟基苯乙酮(THAP)为基质,或使激光照射在样品和其他基质形成的细小均匀结晶处。     

液相色谱-串联质谱生物分析方法的基质效应和对策

液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）法具有高灵敏度、高选择性、高通量等特点,已经成为生物分析的主流方法,广泛应用于新药发现和开发过程中新化学实体及其代谢物的定量分析。然而,由于生物样品基质成分复杂,共洗脱物质会影响分析物的离子化,使分析物的质谱响应增加或降低,从而影响LC-MS/MS分析方法的准确度和精密度。一般而言,离子抑制较离子增强更为常见。因此,在建立LC-MS/MS法时,需要对离子抑制进行评估和校正,并采用不同的策略消除或减少基质效应的影响。本文综述了生物样品分析中基质效应的来源和评估方法,重点介绍了克服基质效应的策略。引起基质效应的物质包括磷脂、盐类、尿素、代谢物等内源性物质和赋形剂、抗凝剂、固定相释放物质及降解产物等外源性物质。目前基质效应的评价方法主要有提取后加入法和柱后灌注法。克服基质效应的策略主要有使用稳定同位素内标,将极性药物衍生化,沉淀蛋白后稀释上清液,优化样品预处理方法、色谱和质谱条件等。结合本课题组的应用实例,重点阐述了建立LC-MS/MS生物分析方法时,为减少基质效应遇到的困难及解决方法。     

MALDI-TOF MS与16SrDNA方法对肠杆菌科微生物鉴定比较分析

为了研究基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)法鉴定肠杆菌科微生物及其对微生物系统分类学相关分析的准确性,采用MALDI-TOF MS对金桔表面分离的10种肠杆菌科微生物进行蛋白质图谱收集,通过比对图谱特征峰实现微生物的鉴定与系统进化学分析;同时对10种微生物进行16SrDNA提取与测序,得到分子生物化学水平鉴定,并采用邻近连接法对16SrDNA序列做系统进化树分析。结果表明:MALDI-TOF MS与16SrDNA测序对10种肠杆菌科微生物鉴定结果中,克雷伯菌属2株菌鉴定种级有偏差,其他8种一致;MALDI-TOF MS与16SrDNA测得的数据都可计算微生物相关性,从而得到微生物系统发育树,两株系统发育树中同属级微生物归类的亲缘位置与方向一致,但不同属肠杆菌科微生物的亲缘距离与位置差异较大。MALDI-TOF MS法鉴定农产品表面微生物具有快速、准确的特点,但准确建立系统发育相关性还需要扩大数据库和优化算法。     

多壁碳纳米管基质用于大气压基质辅助激光解吸电离质谱分析小分子化合物

以多壁碳纳米管(MWCNTs)为基质,考察了大气压基质辅助激光解吸电离质谱(AP-MALDI MS)分析氨基酸和生物碱等小分子化合物的效果.以脯氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、组氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、盐酸小檗碱、哈尔满碱、去甲哈尔满碱为样品,研究了激光能量、点样方法等实验条件对质谱信号强度和噪音的影响,比较了氧化、Fe3 ...     

香豆素衍生物在基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱测定多肽和蛋白质样品中的应用

高效基质的发现和使用能够提高基质辅助激光解吸/电离(MALDI)的测定效果、扩展其应用范围.自基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI-TOFMS)建立以来,寻找有效新基质一直都是MALDI-TOFMS研究的重要内容.目前测定多肽、蛋白质的常用基质主要是一些含苯环、羟基、氨基和羧基等官能基团的有机小分子化合物如SA和HCCA等.本工作拟设计、合成3-氨基(3-AC)、3-羟基(3-HC)、3-羧基(3-CC)和4-甲基-7-羟基香豆素(4-M-7-HC),并考察这几种香豆素衍生物作为基质应用MALDI-TOFMS测定多肽、蛋白质的结果.     

基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱在高分子研究中的应用

在质谱学的发展过程中,如何获得大分子物质的质谱信息一直是最具有挑战性的课题。在过去的20年里,大分子的质谱研究取得了很大进展,发展出快原子轰击（FAB）、液质联用（LC-MS）、基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱（MALDI-TOF）以及质谱/质谱串联（MALDI-TOF/TOF）等技术,并在生物大分子的结构测定、高聚物的结构及端基测定、共聚物的序列结构及组成等方面对高分子科学的发展作出了突出贡献。本文结合具体实例着重介绍了MALDI-TOF MS在大分子分析中的技术优势及应用     

SPE-UPLC-Q-TOF MS测定育发化妆品中人参和甘草类功效成分

建立了甲醇超声提取,阴离子交换固相萃取(SPE)净化,超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱法(UPLC-Q-TOF MS)测定育发化妆品中3种人参皂甙(Rg1、Rb1、Re)和2种甘草类功效成分(甘草次酸和光甘草定)。样品采用甲醇超声提取,MAX(500g/6L)固相萃取小柱净化,以甲醇-0.002%甲酸水溶液为流动相,梯度洗脱,在色谱柱HSS T3(2.1m×100mm×1.8μm)上分离,于UPLC-Q-TOF MS负离子模式下检测。同时,对固相萃取条件和色谱-质谱条件进行了优化,并对方法学进行了验证。结果表明:5种目标化合物在5~200μg/L浓度范围内均呈良好的线性关系,线性相关系数大于0.999;方法检出限为0.03~0.1mg/kg(S/N=3);在膏霜和洗发水基质中的加标回收率为71.9%~94.2%,相对标准偏差小于15.4%(n=6);分子质量偏差小于5×10-6。该方法适用于育发化妆品(特别是表面活性剂及油脂含量高的样品)中人参皂甙和甘草类功效成分的定性定量检测。     

杜仲化学成分的LC-Triple TOF MS/MS分析

采用液相色谱-三重四极杆飞行时间串联质谱(LC-Triple TOF MS/MS)法分析杜仲中的化学成分。实验使用反相C18色谱柱(250mm×4.6mm,5μm),以0.1%甲酸水溶液(A)-乙腈(B)为流动相进行梯度洗脱;采用ESI离子源的正、负离子扫描方式对样品进行分析。根据高分辨质谱提供的准分子离子和碎片离子的精确分子质量信息,并结合标准品对照与相关文献数据,共鉴定出35种化学成分,包括13种木脂素类、11种环烯醚萜类、9种苯丙素类和2种黄酮类成分。该实验可为杜仲的药效物质基础和品质评价等进一步研究提供基础资料。     

应用序贯相似检测的基本矩阵快速鲁棒估计

提出了一种基于序贯相似检测( SSDA)的快速鲁棒基本矩阵估计算法来估计基本矩阵.在最大后验一致性(MAPSAC)算法中引入SSDA搜索最优模型参数,通过及时剔除错误模型减少计算成本函数的累加次数,不仅保持了MAPSAC的良好鲁棒性,而且有效减少了算法的计算量.用M估计算法对改进的MAPSAC算法获得的初始内点集进行优...     

典型环亚胺类毒素大气压化学电离质谱分析

利用离子阱质谱技术分析了两种典型环亚胺类毒素（GYM和SPX1）在大气压化学电离（APCI）条件下的质谱裂解特征,并与电喷雾电离（ESI）质谱法进行了比较。GYM和SPX1在APCI一级质谱分析过程中易形成准分子离子［M+H］⁺峰（基峰）;在二级质谱分析过程中,母离子［M+H］⁺通过丢失H₂O中性碎片形成稳定的特征子离子峰;并结合三级质谱分析,推测了两种毒素的裂解途径。结果表明：大气压化学电离质谱法（APCI-MS）的灵敏度好于电喷雾质谱法（ESI-MS）;液相色谱-大气压化学电离质谱法（LC-APCI-MS²）分析4种不同基质样品中GYM和SPX1的专属性、重复性、稳定性和抗基质干扰能力均好于液相色谱 电喷雾质谱法（LC-ESI-MS²）。综上,APCI-MS法适于典型环亚胺类毒素的分析,本研究可为LC-APCI-MS定性、定量分析不同基质复杂样品中环亚胺类毒素提供参考和依据。     

Immobilization of DNA on 11-mercaptoundecanoic acid-modified gold (111) surface for atomic force microscopy imaging

Immobilized DNA on preformed 11-mercaptoundecanoic acids (MUDA) self-assembled monolayers (SAMs) on a gold (111) surface was bound by a divalent cation bridges was imaged by atomic force microscopy (AFM). The DNA immobilization was attributed to the formation of ionic bridges between the carboxylate groups of MUDA and the phosphate groups of DNA. AFM images revealed that DNA molecules could be immobilized strongly enough to permit stable and reproducible imaging. The effect of different bridge cations, such as Mg(2+), Zn(2+) and Cu(2+), and the pH of DNA assembled solution on immobilization and conformation of DNA was studied. Plasmid DNA pBR 322/Pst I molecules were straightened by using a molecular combing technique on the MUDA surface.     

Comparative wear in titanium diboride coatings on steel using high energy density processes

A comparison between the tribological properties of titanium diboride (TiB₂) deposited using high energy density processes such as Pulse Electrode Surfacing (PES) and Laser Surface Engineering (LSE) has been made. The wear resistance of TiB₂ coated surface is higher than AISI 1010 steel. The wear resistance of the LSE coated TiB₂ coating is even better than that of the PES deposited TiB₂ coating. Coefficient of friction values for LSE coated TiB₂ coating (μ=0.6) are lower than PES deposited TiB₂ coating (μ=0.7). Wear occurs in PES deposited TiB₂ coating by brittle fracture and attrition type mechanisms whereas mixed adhesive–abrasive wear in LSE deposited TiB₂ coating occurs by localized plastic deformation of the soft matrix phase Fe from a “composite” layer on the surface.     

基于LMD-CM-PCA的滚动轴承故障诊断方法

为提高在非平稳工况下对滚动轴承故障的直观辨识能力,笔者提出基于LMD-CM-PCA的故障诊断方法。首先,对滚动轴承振动信号进行局部均值分解(local mean decomposition,简称LMD),提取乘积函数(product function,简称PF)矩阵;然后,计算PF矩阵与原振动信号的皮氏相关系数(pearson product-moment correlation coefficient,简称PPCC),将PFs对应的PPCC代入相关熵模型得到PF的相关熵矩阵(correntropy matrix,简称CM),CM经主成分分析(principal component analysis,简称PCA)进行特征变换得到融合相关熵矩阵(integrated correntropy matrix,简称ICM)。分别在轻微和严重故障时,对滚动轴承不同工况下的振动样本进行交叉混合,并计算其ICM。结果证明,ICM在可视维度比传统特征(如:能量矩和谱峭度)的融合特征更能隔离工况对故障可分性的干扰。LMD-CM-PCA方法为滚动轴承故障的直观辨识提供了技术支持,在故障诊断方面具有良好的应用前景。     

样品靶自动定位大气压基体辅助激光解析离子源的研制

本文介绍实验室自制的样品靶可以自动定位的大气压基体辅助激光解析离子源(Atmospheric Pressure Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization,AP-MALDI)的原理、结构,以及与飞行时间质谱仪(Time of flight Mass Spectrometer,TOFMS)联用对多肽样品的分析实验。所得到的生物大分子谱图表明:AP-MALDI离子源与高分辨TOFMS联用可以实现大气压下大分子高通量的精确质量检测,最低检测限可达2.5fmol。     

分散型固相萃取-气相色谱串联质谱法测定食品中8种芳氧苯氧丙酸酯类除草剂的残留量

建立了大豆、绿茶、大米、胡萝卜、菠菜、豌豆、大蒜、草莓、蜂蜜、猪肉、鱼肉、鸡蛋等12种食品中8种芳氧苯氧丙酸酯类除草剂残留量的分散型固相萃取-气相色谱串联质谱(DSPE-GC-MS/MS)分析方法。样品由含1%冰醋酸的正己烷的饱和乙腈溶液提取,分散型固相萃取法净化,采用气相色谱-串联质谱分时段反应离子监测技术进行测定,外标法定量。所有农药在10~1 000μg.L-1范围内线性良好;方法定量限(LOQ)均低于10μg.kg-1;在10、20、40μg.kg-1三个添加水平下,大豆等12种代表性基质中所有农药的平均回收率均处于70%~120%之间,RSD≤13%;该方法选择性较好,不仅能够用于多种食品基质的残留检测,而且还能较好地解决本底成分相当复杂的大蒜基质极易出现的干扰问题。     

电子轰击源垂直加速式飞行时间质谱仪的研制

介绍了自制的电子轰击离子源（electron ionization, EI）垂直加速式飞行时间质谱仪（orthogonal acceleration time-of-flight mass spectrometer, Oa-TOF MS）的原理,结构以及初步的实验结果。搭建了电子轰击源垂直加速式飞行时间质谱仪,并得到室内空气成分谱图。结果表明,仪器分辨率优于2 000（full width at half maximum,FWHM）,质量精度优于4×10^-5,可以用于气体成分的快速定性分析。     

钎焊工艺对Au-Sn/Ni焊点组织及力学性能的影响*

通过回流焊技术制备Au-Sn/Ni焊点,通过扫描电子显微镜和能谱检测分析钎焊接头的微观组织及其相组成,利用疲劳试验机对焊点的剪切强度进行检测,研究不同钎焊工艺对Au-Sn/Ni焊点组织和力学性能的影响。结果表明,在310 ℃钎焊1 min的Au-Sn/Ni焊点经过水冷或空冷后,焊料内部均形成镶嵌有离散分布的(Ni,Au)₃Sn₂相的(Au₅Sn+AuSn)共晶组织,焊料/Ni界面处形成(Ni,Au)₃Sn₂金属间化合物(intermetallic compound,IMC)层;钎焊后炉冷的焊点,由于冷却速度过慢,导致焊料中Ni质量分数增大,(Ni,Au)₃Sn₂相异常长大消耗共晶组织中的(Au,Ni)Sn相,焊料共晶组织消失。随着钎焊时间的延长,基板中的Ni原子不断往焊料扩散,界面处的IMC层厚度均有不同程度的增加。随钎焊时间延长焊点的剪切强度逐渐下降,而剪切断裂模式为脆性断裂,发生在焊料与金属间化合物层的界面处。Au-Sn/Ni焊点在310 ℃下钎焊1 min,并采用水冷方式时得到的力学性能最佳。