串联质谱技术的应用综述
串联质谱筛查技术在新生儿疾病诊断中的应用及挑战
串联质谱筛查技术在新生儿疾病诊断中的应用及挑战随着医学科学的不断发展，新生儿疾病的早期诊断变得越来越重要。
新生儿疾病，特别是遗传代谢病，如果不及时发现和治疗，可能会导致严重的并发症和智力障碍。
串联质谱筛查技术作为一种高效、准确的疾病筛查方法，为新生儿疾病的早期诊断提供了有力的手段，但也面临着一些挑战。
首先，了解什么是串联质谱筛查技术。
串联质谱（LC-MS/MS）是一种基于质谱技术的高分辨率分析方法，可以通过测量样品中化合物的质荷比来确定其组成。
在新生儿疾病的筛查中，LC-MS/MS技术通常与高效液相色谱（HPLC）结合使用，以实现高灵敏度和高选择性。
目前，串联质谱筛查技术已经被广泛应用于新生儿疾病的筛查和诊断，特别是遗传代谢病如苯丙酮尿症、甲基丙二酸衍生物尿症等。
在新生儿疾病诊断中，串联质谱筛查技术具有许多优势。
首先，它可以同时检测多种代谢产物，从而一次性筛查多种疾病，节省时间和成本。
其次，准确性高，可以检测出低浓度的代谢产物，有助于早期诊断。
此外，该技术还具有较低的假阳性率和假阴性率，有效排除检测结果的误差。
最重要的是，串联质谱筛查技术可以提供全面的代谢信息，帮助医生制定更准确的治疗方案。
然而，串联质谱筛查技术在新生儿疾病诊断中也面临着一些挑战。
首先，设备的价格昂贵，不是所有地区和医疗机构都能够承担这样的成本。
此外，该技术需要高度专业的操作技能，仅凭技术只不足以支持诊断工作，还需要与专业医师的临床经验相结合。
另一个挑战是样本处理过程中的可能污染和交叉污染，这可能会影响检测的准确性，因此需要严格的操作规范和质量控制。
此外，串联质谱筛查技术在新生儿疾病诊断中还需要面对一些特殊情况的挑战。
例如，对于早产儿和低出生体重儿，其生理特点和代谢机制可能与足月儿不同，因此需要进一步研究和调整筛查方法。
此外，由于新生儿代谢的快速变化和多样性，针对不同年龄段的适用性和准确性也需要进一步评估。
在新生儿疾病的早期筛查中，即使是先进的技术也需要与其他临床指标和医学评估相结合，以提供更全面、准确的诊断结果。
仪器分析之串联质谱
仪器分析之串联质谱串联质谱（Tandem Mass Spectrometry，简称MS/MS）是一种用于分析化学样品的仪器分析技术，它结合了质谱仪的离子化和分析能力，可以用于分析复杂样品的定性和定量分析。
本文将介绍串联质谱的原理、仪器组成、应用领域等。
串联质谱的原理基于质谱仪的两个重要特性：离子化和质量分析。
在离子化过程中，化学样品中的分子被转化为带电离子，一般通过电离源实现，如电喷雾离子源（Electrospray Ionization，简称ESI）和电子轰击离子源（Electron Impact Ionization，简称EI）等。
离子化后的样品会进入质量分析阶段，其中会通过质量过滤来选择特定的离子异质体。
然后，所选离子会再次发生离子化，产生新的离子异质体。
根据这些离子异质体之间的关系，可以推导出样品中的化合物的结构和组成。
串联质谱的仪器组成主要包括两个重要部分：质谱仪和质谱分析器。
质谱仪主要负责离子化和质量分析。
离子化过程中，样品通常会被加热或溶解在溶剂中，并通过样品引入系统进行离子化。
质量分析中，离子进入质谱仪后，会经过离子透镜、碰撞池等部分，然后进入质量分析器。
质量分析器通常包括四极质量分析器、飞行时间质量分析器或离子陷阱质量分析器等，这些分析器根据不同的设计原理来分析离子。
质量过滤器根据离子的质量对其进行选择，在高真空环境下分析离子。
然而，串联质谱也有一些局限性。
首先，仪器的复杂性和高成本限制了其在许多实验室中的应用。
其次，样品的预处理过程可能会导致一些损失，影响到分析结果的准确性。
而且，针对不同的样品和分析目标，需要选择合适的离子化源和质谱分析器。
综上所述，串联质谱作为一种仪器分析技术，结合了质谱仪的离子化和质量分析能力，可用于复杂样品的定性和定量分析。
它在生物医学研究、食品安全、环境科学和化学分析等领域有广泛的应用。
尽管面临仪器复杂性、样品处理和选择合适的仪器等挑战，但串联质谱仍然是一种重要的分析工具，可以为科学研究和工业应用提供有价值的信息。
高效液相色谱质谱联用技术的应用进展
高效液相色谱质谱联用技术的应用进展一、本文概述随着分析化学技术的飞速发展，高效液相色谱质谱联用技术（HPLC-MS）已成为现代分析领域中的一项重要工具。
该技术结合了高效液相色谱（HPLC）的高分离能力与质谱（MS）的高灵敏度、高选择性，为复杂样品中痕量组分的定性和定量分析提供了强大的技术支持。
本文旨在综述近年来高效液相色谱质谱联用技术在不同领域中的应用进展，包括食品安全、环境监测、生物医药、药物代谢动力学以及法医学等。
通过对相关文献的梳理和评述，本文旨在展示HPLC-MS 技术在这些领域中的最新应用成果，探讨其面临的挑战和发展趋势，为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考和启示。
二、HPLC-MS技术的基本原理高效液相色谱质谱联用技术（HPLC-MS）是一种强大的分析技术，结合了高效液相色谱（HPLC）和质谱（MS）的优势，用于复杂样品中痕量组分的定性和定量分析。
其基本原理主要基于色谱分离和质谱检测两个过程。
在HPLC-MS中，HPLC首先负责将混合物中的各组分进行高效分离。
这通常是通过将混合物溶解在流动相中，然后通过色谱柱进行分离。
色谱柱内填充有特定的固定相，通过固定相和流动相之间的相互作用，如吸附、分配、离子交换等，实现对不同组分的分离。
流动相通常以一定的流速通过色谱柱，将各组分依次洗脱出来。
分离后的组分随后进入质谱系统进行检测。
质谱仪通过电离源将组分转化为带电离子，这些离子在电场和磁场的作用下发生偏转，形成质谱图。
质谱图上的每个峰代表一个特定的质量/电荷比（m/z）的离子，通过对质谱图的分析，可以确定组分的分子量和结构信息。
HPLC-MS技术的优势在于其高分离效能和高灵敏度。
通过优化色谱条件和质谱参数，可以实现复杂样品中痕量组分的准确检测和鉴定。
HPLC-MS还具有广泛的应用范围，可应用于生物、医药、环境、食品等多个领域的研究和分析。
近年来，随着仪器技术的不断发展和创新，HPLC-MS联用技术也在不断进步。
串联质谱技术的应用综述
《有机结构分析II》串联质谱技术的应用液相色谱-质谱法(LC/MS)将应用范围极广的分离方法与灵敏、专属、能提供相对分子质量和结构信息的质谱法结合起来, 因此已成为一种重要的现代分离分析技术。
虽然与LC相连的单极质谱仪也能够提供相对分子质量的信息, 但不足之处在于基质对待测组分的干扰难以排除及待测组分的结构信息不能充分利用。
液相色谱与串联质谱联用可在一级质谱MS条件下获得很强的待测组分的准分子离子峰, 几乎不产生碎片离子, 并可对准分子离子进行多级裂解, 进而获得丰富的化合物碎片信息, 可用来推断化合物结构, 确认目标化合物, 辨认重叠色谱峰以及在高背景或干扰物存在的情况下对目标化合物定量, 因而成为药物代谢过程和产物研究, 复杂组分中某一组分的鉴定和定量测定, 以及药用植物成分研究中更为强有力的工具。
本文对液相色谱-串联质谱法(LC-MSn)的原理及其在药物代谢方面的应用作简要介绍。
1 串联质谱(MS/MS)基本原理1.1 离子源离子源的种类包括:电子轰击电离(EI)、化学电离(CI)、快原子轰击(FAB)、场电离(FI)和场解吸(FD)、大气压电离源(API)、基质辅助激光解吸离子化(MALDI)和电感耦合等离子体离子化(ICP)等。
现在主要采用大气压离子化技术(API), 包括电喷雾离子化(ESI)、大气压化学离子化(APCI)和大气压光电离化(APPI)。
API 是软电离技术, 通常只产生分子离子峰, 因此可直接测定混合物。
其中,ESI应用十分广泛, 适用于极性、热不稳定、难气化的成分分离分析, 小到无机离子, 大到蛋白质、核酸。
ESI-MS中可以容易地控制碎片的裂解程度。
用串联质谱可以选择特定的离子, 通过碰撞诱导解离(CID)使其碎裂成碎片离子;另一种方法是通过改变锥孔(取样口)电压(源内CID)的方式, 无选择地将源内所有的离子击碎。
1.2 质量分析器及其特点质量分析器是质谱计的核心, 不同类型的质量计其功能、应用范围、原理和实验方法均有所不同。
串联质谱技术在新生儿筛查上的应用
2000年代至今
串联质谱技术在新生儿筛查领域得到广泛应用，用于检测遗传代谢性疾病和先天性缺陷等疾病。
03
02
01
VS
高灵敏度、高特异性和高通量，能够同时检测多种代谢产物，适用于大规模筛查。
局限性
设备成本较高，操作复杂，需要专业人员操作和维护，同时检测成本也相对较高。
串联质谱技术在新生儿筛查上的应用
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串联质谱技术概述串联质谱技术在新生儿筛查中的应用串联质谱技术在新生儿筛查中的实践案例串联质谱技术在新生儿筛查的未来展望
串联质谱技术概述
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01
1970年代
质谱技术开始应用于医学领域，用于检测生物样品中的代谢产物。
1990年代
普及和标准化
随着串联质谱技术的普及和标准化，新生儿筛查将更加规范和统一，提高筛查质量和效率。
拓展筛查病种
随着技术的进步，串联质谱技术将能够筛查更多的疾病，包括罕见病和遗传病。
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总结词：串联质谱技术在新生儿筛查中的挑战与解决方案
串联质谱技术在新生儿筛查的未来展望
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04
随着医学技术的进步，新生儿筛查的时间点将更早，甚至在出生前进行。
早期筛查
利用基因检测和代谢组学技术，实现更精准、个性化的筛查。
精准筛查
借助人工智能和大数据分析，提高筛查的准确性和效率。
某地区新生儿串联质谱筛查项目实施情况
总结词
某地区自2010年起开展新生儿串联质谱筛查项目，覆盖了该地区所有新生儿。该项目采用气相色谱-质谱联用技术，对新生儿足跟血进行筛查，检测氨基酸、脂肪酸等代谢物水平。该项目实施以来，共筛查了数十万名新生儿，发现了大量遗传代谢性疾病患儿，为早期干预和治疗提供了有力支持。
气相色谱串联质谱的应用研究进展
气相色谱串联质谱的应用研究进展一、本文概述气相色谱串联质谱（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）是一种高效、精确的分离和分析技术，广泛应用于化学、生物、环境、食品、医药等多个领域。
该技术结合了气相色谱的高分离效能和质谱的高灵敏度、高分辨率特点，使得复杂混合物中的组分得以有效分离和精确鉴定。
近年来，随着仪器设备的不断更新和技术的持续进步，GC-MS在诸多领域的应用研究取得了显著进展。
本文旨在综述气相色谱串联质谱的应用研究进展。
简要介绍GC-MS的基本原理和仪器结构，为后续应用研究的讨论提供基础。
然后，重点阐述GC-MS在环境分析、食品安全、药物代谢、生物标志物检测、法医学鉴定等领域的应用案例和研究进展。
通过对这些案例的深入剖析，展示GC-MS在不同领域中的实际应用价值和潜在发展空间。
展望GC-MS未来的发展趋势和应用前景，以期为该领域的研究人员和技术人员提供有益的参考和启示。
二、气相色谱串联质谱的基本原理与技术特点气相色谱串联质谱（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）是一种将气相色谱（GC）与质谱（MS）相结合的分析技术，其基本原理在于利用气相色谱对复杂样品中的化合物进行高效分离，然后通过质谱对分离后的化合物进行定性和定量分析。
GC-MS技术结合了色谱和质谱的优点，具有灵敏度高、分辨率强、定性准确等特点，因此在许多领域如环境科学、食品安全、药物分析、法医鉴定等都有着广泛的应用。
GC-MS的基本原理主要包括两个部分：首先是气相色谱的分离过程，样品中的化合物在载气的带动下进入色谱柱，根据化合物在固定相和移动相之间的分配系数不同，实现化合物的分离。
接着是质谱的检测过程，分离后的化合物进入质谱仪，在离子源中被电离成离子，离子在电场和磁场的作用下发生偏转，根据离子的质荷比不同，在检测器上形成质谱图，从而实现对化合物的定性和定量分析。
串联质谱的原理及应用
串联质谱的原理及应用一、原理概述串联质谱（Tandem Mass Spectrometry）是一种高灵敏度、高分辨率的质谱技术，被广泛应用于化学、生物学、医学等领域。
其基本原理是利用离子源将样品离子化，然后在电场或磁场的作用下，将离子进行分离和检测。
串联质谱技术的主要优势在于其高选择性、高灵敏度、高分辨率以及快速分析能力。
二、技术原理串联质谱技术的主要原理是，通过第一级质谱仪选择性地分离出某种特定质量的离子，然后将其传递到第二级质谱仪进行进一步的分离和检测。
第二级质谱仪通常具有更高的分辨率和更精细的分离能力，可以提供关于离子结构的更多信息。
在串联质谱中，两个或多个质量分析器串联在一起，使得离子可以在不同的质量分析器之间进行多次分离和检测，从而获得更丰富的信息。
三、串联质谱的应用串联质谱的应用范围非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1. 新生儿代谢病筛查：串联质谱技术已被广泛应用于新生儿代谢病筛查中，通过对新生儿血液或尿液中的代谢产物进行分析，能够早期发现并诊断出多种遗传代谢病，如氨基酸代谢病、有机酸代谢病等。
2. 药物代谢研究：串联质谱技术在药物代谢研究中也有重要应用，通过对药物及其代谢产物的分析，可以了解药物的吸收、分布、代谢和排泄等过程，为新药研发提供重要信息。
3. 生物标志物检测：串联质谱技术可以用于检测生物体中的生物标志物，如肿瘤标志物、心血管疾病标志物等，对于疾病预防、诊断和治疗具有重要意义。
4. 蛋白质组学研究：串联质谱技术在蛋白质组学研究中也有重要应用，通过对蛋白质的鉴定和定量分析，可以了解蛋白质的结构、功能和相互作用等，为生物医学研究提供重要信息。
四、串联质谱在新生儿代谢病筛查中的实际操作在新生儿代谢病筛查中，串联质谱技术通常被用来检测新生儿血液中的氨基酸、有机酸和酰基肉碱等代谢产物。
通过对这些代谢产物的定量分析，可以早期发现并诊断出多种遗传代谢病，如氨基酸代谢病、有机酸代谢病等。
药物分析中的质谱色谱联用技术应用
药物分析中的质谱色谱联用技术应用质谱色谱联用技术，在药物分析领域得到了广泛的应用。
这种技术的发展，使药物的分析更加准确、快速和可靠。
本文将探讨质谱色谱联用技术在药物分析中的应用，并分析其优势和挑战。
一、质谱色谱联用技术的基本原理质谱色谱联用技术是将质谱仪和色谱仪进行耦合，通过两者之间的联用，实现化合物的分离、检测和定性分析。
质谱色谱联用技术基本原理是先利用色谱技术对混合样品进行分离，然后将分离后的物质引入质谱仪，利用质谱技术对物质进行检测和分析。
二、质谱色谱联用技术在药物分析中的应用1. 药物成分的分析：质谱色谱联用技术可以对药物中的各种成分进行分离和鉴定，帮助分析人员了解药物的组成和结构，并准确测定药物的含量。
2. 药物代谢产物的鉴定：通过质谱色谱联用技术，研究人员可以对药物在体内代谢的产物进行分离和鉴定。
这有助于研究药物代谢途径和转化机制，进而指导药物的合理使用和开发。
3. 药物残留的检测：质谱色谱联用技术可以对食品、环境和生物样品中的药物残留进行检测。
这对于保障食品和环境的安全性以及药物的合理使用至关重要。
4. 药物质量控制：质谱色谱联用技术可以对药物的质量进行控制和评估。
通过对药物的质量特性进行分析，可以确保药物的质量符合相关标准和要求。
三、质谱色谱联用技术的优势1. 分离效果好：质谱色谱联用技术将色谱和质谱两种分析技术优势相结合，使得样品的分离效果更好。
可以处理复杂的样品，避免了色谱或质谱单独使用时可能出现的问题。
2. 高灵敏度：质谱色谱联用技术具有高灵敏度，可以检测到很低浓度的化合物。
这对于药物分析中需要检测微量成分的场合非常重要。
3. 高选择性：质谱色谱联用技术可以根据样品的性质和需要，选择不同的色谱和质谱模式，从而实现对目标化合物的选择性分析。
四、质谱色谱联用技术的挑战1. 仪器复杂性：质谱色谱联用技术需要进行仪器的联用和调试，对操作人员的技术要求较高。
同时，多个仪器之间的数据传输和处理也需要专业的软件支持。
串联质谱技术在新生儿代谢疾病检测中的应用
串联质谱技术在新生儿代谢疾病检测中的应用串联质谱技术是一种在分子水平上检测和分析化学物质的方法，其基本原理是利用质谱仪对样品中的代谢物进行分离、检测和定量。
通过对样品进行微量化学反应，将代谢物转化为具有一定特征的碎片离子，并通过质谱仪进行分离和检测。
通过识别这些碎片离子的质量/电荷比，可以确定代谢物的结构和相对含量，从而实现对代谢物的定性和定量分析。
1. 多组分分析能力：传统的新生儿代谢疾病筛查方法通常只能针对某些特定的代谢物进行检测，而串联质谱技术能够同时分析多个代谢物。
通过适当设计反应和优化条件，可以实现对多个代谢通路的覆盖，从而提高检测的敏感性和特异性。
2. 高灵敏度和高特异性：串联质谱技术能够对代谢物进行高灵敏度和高特异性的检测。
通过对离子化反应的选择和质谱仪的优化，可以降低背景噪声和提高信号强度，从而提高检测的灵敏度和特异性。
3. 快速和高通量：串联质谱技术具有快速和高通量的分析能力。
传统的新生儿代谢疾病筛查方法通常需要较长的样品准备和分析时间，而串联质谱技术可以在较短的时间内完成对多个代谢物的同时分析，大大提高了检测的效率。
4. 定量能力强：串联质谱技术可以通过建立标准曲线和内标法等方法进行定量分析。
通过对标准物质的浓度和内标物质的加入进行定量校准，可以准确地确定目标代谢物的含量，从而为新生儿代谢疾病的诊断提供更可靠的依据。
串联质谱技术在新生儿代谢疾病检测中仍然存在一些挑战。
技术的操作复杂性和设备的高成本限制了该技术的推广和应用。
对于大规模的新生儿代谢疾病筛查，需要建立完备的代谢物数据库和分析平台，以提高检测的灵敏性和特异性。
对于复杂的代谢物组学分析，特别是对于低丰度的代谢物，如蛋白质和多肽等，目前的串联质谱技术仍然存在一定的局限性。
串联质谱技术在新生儿代谢疾病检测中具有很大的应用潜力。
随着技术的不断发展和改进，相信串联质谱技术将能够更好地应用于新生儿代谢疾病的筛查和诊断，为患儿的生存和发育提供更好的保障。
串联质谱技术在神经内科中的应用
串联质谱技术（tandem mass spectrometry, LC-MS/MS）是一种高灵敏度、高选择性的分析技术，已经在神经内科领域得到了广泛的应用。
本文将从神经内科领域的需求出发，介绍串联质谱技术在神经内科中的应用，并探讨其在神经内科疾病诊断和治疗中的潜在作用。
一、神经内科领域的需求神经内科是研究神经系统疾病的临床科学，包括中枢神经系统疾病（如脑血管疾病、脑炎、脑膜炎等）和周围神经系统疾病（如神经炎、脊髓炎、肌萎缩侧索硬化症等）。
神经内科领域的主要需求包括疾病的早期诊断、疾病的分型和分级、药物的疗效评价、疾病复发和进展的监测等。
二、串联质谱技术在神经内科中的应用1. 疾病的早期诊断串联质谱技术可以通过分析生物体内特定代谢产物的含量变化，实现对神经系统疾病的早期诊断。
通过测定血液中神经元特异性烯醇化酶(NAE)的含量，可以帮助早期诊断帕金森病。
串联质谱技术还可以用于早期筛查帕金森病、脑梗死、脑出血等疾病。
2. 疾病的分型和分级神经内科疾病的分型和分级对于制定合理的治疗方案至关重要。
串联质谱技术可以通过对代谢产物的定量分析，帮助医生进行疾病的分型和分级。
通过测定血浆中谷胱甘肽代谢产物的含量，可以为多发性硬化的分型和分级提供依据。
3. 药物的疗效评价在神经内科治疗过程中，及时准确地评估药物的疗效对于优化治疗方案至关重要。
串联质谱技术可以通过测定药物及其代谢产物在体内的浓度，帮助医生及时调整治疗方案。
在癫痫、帕金森病等疾病的治疗过程中，串联质谱技术可以用于监测抗癫痫药物和帕金森病药物的血药浓度，评估疗效。
4. 疾病复发和进展的监测神经内科疾病的复发和进展对于患者的生存质量和生存期限有重要影响。
串联质谱技术可以通过监测患者血液中特定代谢产物的变化，帮助医生及时发现疾病的复发和进展。
在脑肿瘤、脑血管疾病等领域，串联质谱技术可以用于监测肿瘤标志物和脑损伤标志物的变化，及时发现复发和进展。
三、串联质谱技术的潜在作用1. 精准医学的实现串联质谱技术可以为神经内科领域的精准医学提供重要技术支持。
质谱联用技术在药品分析中的应用
质谱联用技术在药品分析中的应用摘要：随着现代医药科学的不断进步，药品的开发和研究已经取得了显著的进展。
然而，药物的复杂性和多样性也给药品分析带来了前所未有的挑战。
在这一背景下，质谱联用技术作为一种高效、精确和灵敏的分析手段，被广泛应用于药品研发、质量控制以及治疗效果的评估中。
本文首先对质谱联用技术进行概述，并介绍了质谱联用技术在药品分析中的应用。
关键词：质谱联用技术；药品分析；应用效果引言：色谱分离技术可以有效地将复杂的混合物分离成单一组分，而质谱检测技术则通过分子质量或离子碎片的信息，能够准确鉴定和定量目标分析物。
质谱联用技术的特点是其将色谱分离技术与质谱检测技术相结合，充分发挥两者的优势。
质谱联用技术为药品分析提供了强大的工具支持，使药物质量控制更加精确和科学，对于保障公众的用药安全发挥着重要的作用。
质谱联用技术的应用，将进一步推动药品分析领域发展，并为药物研发和临床应用提供更加可靠的科学依据。
一、质谱联用技术概述质谱联用技术是一种分析化学技术，将质谱仪和其他分析仪器，如气相色谱仪、液相色谱仪等进行联用，可以实现对复杂混合物的高效分析和结构鉴定。
质谱联用技术的基本原理是先经由分离技术将样品成分分离出来，然后将分离后的物质通过接口与质谱仪连接，进而进行质谱分析。
质谱联用技术能够充分发挥质谱仪的高分辨率、高灵敏度和高选择性的特点，同时利用其他分析仪器的物相分离功能，进一步提高分析精度和准确性。
在质谱联用技术中，最常见的是气相色谱质谱联用和液相色谱质谱联用。
气相色谱质谱联用适用于揭示有机化合物的结构和组成，常用于环境分析、毒物学、药物代谢等领域。
液相色谱质谱联用则适用于生物大分子的分析，如蛋白质组学、代谢组学等。
质谱联用技术的应用非常广泛。
例如，在食品安全监测中，利用质谱联用技术可以快速准确地检测食品中的农药残留、重金属、有害添加物等；在药物研发中，可以通过质谱联用技术对药物代谢产物进行鉴定和定量分析；在环境领域中，可以利用质谱联用技术监测大气、水体和土壤中的污染物等。
串联质谱技术在新生儿筛查上的应用
这项技术是由是由岛津制作所的田中耕一先生和美国科学家约翰·芬恩一起发明的,二人也因此项发明赢得了2002年的诺贝尔化学奖
原 理
sample plate
sample plate
Laser
sample plate
+
+
MALDI与其他的电离方式不同,样本在基质的保护下几乎不受伤害。 基质在激光的照射下吸收了激光的能量,电离气化,样本接受了基质电离放出的质子从而带电,这样样本分子在基质气相的包裹下,进入下一步骤。 使用MALDI电离出的生物大分子是真正“活”着的生物大分子。
测定方法
目前使用 LCMSMS 技术主要检测的氨基酸及酰基肉碱,可分别作为氨基酸代谢异常、脂肪酸代谢异常和有机酸代谢异常等疾病的判断指征
检测目标
对应代谢疾病类型
氨基酸
氨基酸代谢异常
酰基肉碱
脂肪酸代谢异常 有机酸代谢异常
前处理方法 一般 LCMSMS 新生儿筛查血片的前处理方法可根据是否进行衍生化反应分为衍生化法和非衍生化法两大类,两种前处理方法在各实验室或检测机构均有使用,具体操作细节可能有所不同,其大致流程如下 衍生化法
经过Neonatal Solution的处理,自动得到各组分的计算结果,根据预设的限值,自动使用各种颜色标注超出限值的结果。
利用MALDI-TOF-MS检测婴儿遗传疾病
利用飞行时间质谱检测基因是近年来的新技术,它对某些基因突变型遗传疾病检出率较高,与传统 常用基因检测方法相比 ,具有检测位点多 、覆盖率高 、高通量等特点 ,能够满 足临床要求 ,为患儿未来的婚育 、用药及提早干预提供了积极有效的遗传指导意义。
什么是MALDI-TOF-MS
MALDI-TOF-MS Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight Mass Spectrometry 基质辅助 激光 解吸电离 飞行时间 质谱
串联质谱技术检测遗传代谢病的临床应用
0 引言
遗 传 代 谢 疾 病 种 类 较 为 繁 多，其 在 新 生 儿 早 期 无 症 状， 且在发病初期症状无特异性。遗传代谢疾病治疗的关键是 尽 早 发 现，尽 快 治 疗，在 新 生 儿 期 筛 查 能 有 效 防 止 脑 损 伤。 串联质谱技术是一种有效快速的筛查与诊断方法，其在遗传 代谢疾病中得到了广泛的应用。本文就该技术的临床应用 进行了综述。
据文献报道 [4-6]，遗传代谢病在危重新生儿中并不少见， 大约有 9%-10% 左右的阳性率。新生儿急性代谢危象的临 床 表 现 大 多 是 非 特 异 性 的，包 括 嗜 睡、呼 吸 困 难、呕 吐、高 氨 血 症、低 血 糖、代 谢 紊 乱 等 症 状，导 致 急 性 脑 病、肝 肾 功 能 衰 竭、心肺功能不全等严重并发症，甚至猝死。
黄疸腹泻同型胱氨酸血症1例脊柱侧弯晶状体脱位智力低下鸟氨酸血症1例反复呕吐甲基丙二酸血症2例反复呕吐智力及运动发育落后丙酸血症1例嗜睡呕吐抽搐智力及运动发育落后3羟基3甲基戊二酸裂解酶缺乏症1例反复呕吐腹胀中链酰基辅酶a脱氢酶缺乏症2例智力低下肌无力酰基肉d Latest Medicine Information (Electronic Version) 2019 Vo1.19 No.94
不同的遗传代谢疾病的治疗方案也有所不同，禁忌证也 有 所 不 同。 如：甲 基 丙 二 酸 血 症 和 丙 酸 血 症、枫 糖 尿 症 患 者
在急性代谢危象时，抗生素的使用应回避红霉素、阿司匹林， 避 免 瑞 氏 综 合 征；尿 素 循 环 障 碍 患 者 应 尽 量 避 免 使 用 丙 戊 酸，丙 戊 酸 对 氨 甲 酰 磷 酸 合 成 酶 Ⅰ 有 抑 制 作 用，可 加 重 高 氨 血症；脂肪酸 β 氧化障碍及肉碱代谢障碍患者，在急性期治 疗中，静脉应用含糖液是关键，避免使用肾上腺素（促进脂肪 分解）和丙戊酸（抑制线粒体脂肪酸 β 氧化）；中链酰基辅酶 缺乏症患者禁止补充中链脂肪酸等。急性期的精准治疗对 于挽救生命、改善预后至关重要。 3.2 在早产儿营养支持管理方面的应用
新生儿疾病筛查的串联质谱技术应用进展评述
新生儿疾病筛查的串联质谱技术应用进展评述新生儿疾病筛查是指针对新生儿进行的系统性的疾病筛查，旨在早期发现并及时干预可能对新生儿健康和生长发育产生影响的疾病。
传统的新生儿疾病筛查主要依靠检测血液、尿液和代谢产物等指标，然而，传统方法存在着较高的假阳性和假阴性率，无法有效筛查出一些罕见疾病。
串联质谱技术的出现，为新生儿疾病筛查带来了新的突破，极大地提高了筛查准确性和灵敏度。
串联质谱技术是一种基于质谱分析的高精准分析方法，通过测定分子的质量和结构信息，能够对样品中的多种代谢产物进行定量和鉴定。
在新生儿疾病筛查中，串联质谱技术主要用于检测新生儿体内的代谢产物，从而提供疾病的早期诊断和治疗依据。
首先，串联质谱技术在新生儿常见疾病筛查中的应用已经得到了广泛的验证和推广。
例如，Phenylalanine（苯丙氨酸）在新生儿中的积累可以导致苯丙酮尿症，而串联质谱技术可以快速准确地测定苯丙氨酸的含量，帮助早期发现并及时干预该疾病。
此外，串联质谱技术还可以检测其他常见疾病，如甲状腺功能异常和脂肪代谢紊乱等，为医生提供了更为全面的疾病筛查数据。
其次，串联质谱技术还能够筛查一些罕见的新生儿疾病，使得这些疾病能够尽早被发现和干预。
传统的疾病筛查方法对于罕见疾病的诊断和筛查效果不佳，而串联质谱技术通过检测多种代谢产物，能够在更早的阶段提供有关罕见疾病的定量信息。
例如，串联质谱技术在囊性纤维化、糖原贮积病和脯氨酸尿症等罕见疾病的筛查中取得了较好的效果，帮助提高了罕见疾病的筛查率。
此外，串联质谱技术还具有样本处理量少、分析速度快、灵敏度高等优点。
相比传统的检测方法，串联质谱技术节省样本测定的时间和人力成本，有利于加强新生儿疾病筛查的普及和推广。
同时，串联质谱技术可以同时检测多种代谢产物，提高了筛查的全面性和敏感性，降低了假阳性和假阴性的发生率。
然而，串联质谱技术在新生儿疾病筛查中仍存在一些挑战和局限性。
首先，串联质谱技术的设备和运行成本较高，限制了其在部分贫困地区的推广应用。
化学分析中的质谱联用技术应用
化学分析中的质谱联用技术应用质谱联用技术是一种将质谱与其它分析技术联用的技术。
该技术可以用于化学分析中的许多领域，例如环境分析、食品分析和药学等。
随着技术的不断发展和改进，质谱联用技术在这些领域中的应用也越来越广泛。
一、质谱联用技术的基本原理质谱联用技术基本原理是将另一种分析技术与质谱连接起来，将两种分析技术的优点结合起来，互相弥补缺点。
该技术主要分为三种：气相色谱-质谱联用技术、液相色谱-质谱联用技术和毛细管电泳-质谱联用技术。
其中，气相色谱-质谱联用技术是最常用的一种。
在质谱联用技术中，样品通过荧光检测器、紫外检测器等分析技术预处理后，再送入质谱仪进行分析。
样品分子通过荧光检测器等离子源与电子发生碰撞，从而形成分子离子。
接着，质谱仪将分子离子进行检测和分析。
二、质谱联用技术在环境分析中的应用环境分析是质谱联用技术最常见的应用之一。
为了评估环境污染的程度和环境变化, 这种技术常常采用气相色谱-质谱联用技术。
气相色谱-质谱联用技术结合了气相色谱的分离能力和质谱的检测能力来分析环境中存在的化学物质。
因为气相色谱只能检测分子的相对分子质量，而质谱提供了详细的分子结构信息，所以两种技术结合起来可以对分析物进行更加准确的定量和定性分析。
该技术可应用于环境中重金属、农药、有机物等污染物的检测和分析，可帮助人们了解不同区域的环境污染情况。
另外，质谱联用技术还可应用于土壤和水体中有毒化合物的分析。
三、质谱联用技术在食品分析中的应用该技术还可应用于食品分析中，以检测和分析食品中存在的化学成分和添加剂。
质谱联用技术在食品分析中的主要应用是检测食品中的残留物和添加剂。
例如，该技术可用于检测农药残留，以保证食品安全。
另外，该技术还可用于检测食品中的抗生素、激素、防腐剂等物质残留，并确定其浓度和来源。
四、质谱联用技术在药学中的应用质谱联用技术在药学中的应用也非常广泛，可以用于检测药品的含量、质量和纯度。
在制药工业中，质谱联用技术被广泛应用于药物分离和鉴定过程中，它可以检测到微量的化合物，并能够进行定量分析。
串联质谱临床用途
串联质谱临床用途串联质谱是一种高灵敏度、高特异性的生物分析技术，广泛应用于临床诊断、治疗监测和遗传咨询等领域。
以下为串联质谱在临床方面的主要用途：筛查和诊断遗传性疾病串联质谱可用于筛查和诊断多种遗传性疾病，如苯丙酮尿症、先天性甲状腺功能低下症、肾上腺皮质增生症、脂肪酸代谢异常等。
通过检测尿液、血液或其它体液中的代谢产物，串联质谱可快速、准确地诊断这些遗传性疾病。
检测肿瘤突变串联质谱可用于检测肿瘤样本中的突变基因，帮助确定肿瘤的基因型和恶性程度。
此外，通过检测肿瘤细胞的代谢产物，串联质谱还可以评估肿瘤的治疗效果和预后。
监测治疗效果串联质谱可用于监测治疗效果，帮助医生调整治疗方案。
例如，在肿瘤治疗过程中，通过检测肿瘤细胞的代谢产物，可以评估药物的疗效以及是否需要更换或添加其他药物。
遗传咨询串联质谱可用于遗传咨询，为患者和家庭提供有关遗传性疾病的风险、预防和治疗等方面的信息。
通过分析患者的基因型和表型特征，医生可以评估患者及其家庭成员的患病风险，并制定相应的预防措施。
预测疾病风险串联质谱还可用于预测疾病风险，帮助个体了解自身可能患有的疾病类型及其发病风险。
通过对个体的基因型和表型特征进行分析，可以评估个体在未来可能面临的健康风险，从而采取相应的预防措施。
指导个体化治疗串联质谱可帮助医生根据患者的基因型和表型特征，制定个体化的治疗方案。
通过对患者的基因变异、代谢产物等进行检测，医生可以确定最合适的治疗方案，以提高治疗效果并减少副作用。
评估生育风险对于有遗传性疾病家族史的患者或夫妇，串联质谱可用于评估他们的生育风险。
通过对个体的基因型和表型特征进行分析，可以评估他们在生育过程中可能面临的遗传风险，从而提供相关的遗传咨询和生育建议。
串联质谱原理及应用
串联质谱原理及应用串联质谱（tandem mass spectrometry，简称MS/MS）是一种高效的质谱分析技术，它通过将质谱仪与多级质谱仪相结合，能够实现对复杂样品的高灵敏度、高分辨率的分析。
串联质谱原理及应用广泛应用于生物医学、环境科学、食品安全等领域。
串联质谱的原理是将样品分子经过质谱仪进行离子化，然后通过碰撞诱导解离（collision-induced dissociation，CID）或其他方式将离子进一步解离成多个离子片段。
这些离子片段再经过第二个质谱仪进行质量分析，从而得到更加精确的分析结果。
串联质谱具有许多优点。
首先，它能够提供更高的灵敏度和分辨率，从而能够检测到低浓度物质。
其次，由于离子片段的产生是可控的，因此可以选择性地分析感兴趣的化合物。
此外，串联质谱还可以通过多级碰撞诱导解离（multiple collision-induced dissociation，MCID）的方法，对复杂样品进行更加深入的结构分析。
在生物医学领域，串联质谱被广泛应用于蛋白质组学、代谢组学和药物代谢动力学等研究中。
通过对蛋白质和代谢产物进行串联质谱分析，可以获得它们的精确分子量和结构信息，从而揭示其功能和代谢途径。
此外，串联质谱还可以用于药物代谢动力学研究中，通过分析药物及其代谢产物的质谱图谱，可以了解药物在体内的代谢转化过程、代谢产物的结构以及其对生物体的作用机制。
在环境科学领域，串联质谱被广泛应用于环境污染物的检测和分析。
例如，在水体中存在着各种有机污染物和微量元素等，这些污染物对人类健康和环境造成潜在威胁。
利用串联质谱技术可以对这些污染物进行准确的定量和定性分析，从而为环境保护和治理提供科学依据。
在食品安全领域，串联质谱也发挥着重要作用。
食品中存在着各种农药残留、兽药残留、食品添加剂等有害物质，这些物质对人体健康构成潜在威胁。
利用串联质谱技术可以对食品中的有害物质进行快速、准确的检测和分析，从而保障食品安全。
串联质谱技术的应用综述
《有机结构分析II》串联质谱技术的应用液相色谱-质谱法(LC/MS)将应用范围极广的分离方法与灵敏、专属、能提供相对分子质量和结构信息的质谱法结合起来, 因此已成为一种重要的现代分离分析技术。
虽然与LC相连的单极质谱仪也能够提供相对分子质量的信息, 但不足之处在于基质对待测组分的干扰难以排除及待测组分的结构信息不能充分利用。
液相色谱与串联质谱联用可在一级质谱MS条件下获得很强的待测组分的准分子离子峰, 几乎不产生碎片离子, 并可对准分子离子进行多级裂解, 进而获得丰富的化合物碎片信息, 可用来推断化合物结构, 确认目标化合物, 辨认重叠色谱峰以及在高背景或干扰物存在的情况下对目标化合物定量, 因而成为药物代谢过程和产物研究, 复杂组分中某一组分的鉴定和定量测定, 以及药用植物成分研究中更为强有力的工具。
本文对液相色谱-串联质谱法(LC-MSn)的原理及其在药物代谢方面的应用作简要介绍。
1 串联质谱(MS/MS)基本原理1.1 离子源离子源的种类包括:电子轰击电离(EI)、化学电离(CI)、快原子轰击(FAB)、场电离(FI)和场解吸(FD)、大气压电离源(API)、基质辅助激光解吸离子化(MALDI)和电感耦合等离子体离子化(ICP)等。
现在主要采用大气压离子化技术(API), 包括电喷雾离子化(ESI)、大气压化学离子化(APCI)和大气压光电离化(APPI)。
API 是软电离技术, 通常只产生分子离子峰, 因此可直接测定混合物。
其中,ESI应用十分广泛, 适用于极性、热不稳定、难气化的成分分离分析, 小到无机离子, 大到蛋白质、核酸。
ESI-MS中可以容易地控制碎片的裂解程度。
用串联质谱可以选择特定的离子, 通过碰撞诱导解离(CID)使其碎裂成碎片离子;另一种方法是通过改变锥孔(取样口)电压(源内CID)的方式, 无选择地将源内所有的离子击碎。
1.2 质量分析器及其特点质量分析器是质谱计的核心, 不同类型的质量计其功能、应用范围、原理和实验方法均有所不同。
液相色谱与串联质谱在检验医学中的应用
技术原理
1、液相色谱分离原理
液相色谱是一种基于色谱分离技术的分析方法，其分离原理是基于流动相和 固定相之间的物理化学差异。样品溶液通过色谱柱时，各组分在两相之间进行分 配，达到分离目的。随后，各组分按照流动相的速度被依次洗脱出来，并进行检 测分析。
2、串联质谱技术
串联质谱是通过将样品离子加速后在电场和磁场中飞行，实现对离子的分离 和检测。在串联质谱中，第二个质谱仪（称为“碰撞室”）中的气体分子与样品 离子碰撞，使样品离子碎裂成更小的碎片，从而获得更多的结构信息。这些碎片 随后通过第三个质谱仪进行检测和记录。
实际应用
1、医学科研
在医学科研领域，液相色谱-串联质谱技术被广泛应用于蛋白质组学、基因 组学和代谢组学等研究。例如，通过对生物体液中异常表达的蛋白质的检测，可 以发现与疾病相关的生物标记物，为疾病的早期诊断和治疗提供线索。此外，
液相色谱-串联质谱还可以用于研究药物的作用机制和不良反应，为新药研 发提供重要信息。
前景展望
随着科技的进步，液相色谱-串联质谱技术在检验医学中的应用将更加广泛。 未来，该技术可能将被应用于更多疾病的研究，如神经系统疾病、遗传性疾病和 免疫性疾病等。此外，随着多组学研究的深入发展，液相色谱-串联质谱技术在 蛋白质组学、代谢
组学和基因组学等领域的应用也将得到进一步拓展。同时，随着生物技术的 发展，新型生物标记物的发现和应用也将为液相色谱-串联质谱技术的应用带来 更多机遇。
参考内容
液相色谱质谱串联质谱联用技术是一种具有高灵敏度、高特异性的分析方法， 在药物分析领域中得到广泛应用。本次演示将介绍液相色谱质谱串联质谱联用技 术的基本原理、在药物分析中的应用现状、实际案例分析以及未来发展前景。
一、液相色谱质谱串联质谱联用 技术介绍
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《有机结构分析II》串联质谱技术的应用液相色谱-质谱法(LC/MS)将应用范围极广的分离方法与灵敏、专属、能提供相对分子质量和结构信息的质谱法结合起来, 因此已成为一种重要的现代分离分析技术。
虽然与LC相连的单极质谱仪也能够提供相对分子质量的信息, 但不足之处在于基质对待测组分的干扰难以排除及待测组分的结构信息不能充分利用。
液相色谱与串联质谱联用可在一级质谱MS条件下获得很强的待测组分的准分子离子峰, 几乎不产生碎片离子, 并可对准分子离子进行多级裂解, 进而获得丰富的化合物碎片信息, 可用来推断化合物结构, 确认目标化合物, 辨认重叠色谱峰以及在高背景或干扰物存在的情况下对目标化合物定量, 因而成为药物代谢过程和产物研究, 复杂组分中某一组分的鉴定和定量测定, 以及药用植物成分研究中更为强有力的工具。
本文对液相色谱-串联质谱法(LC-MSn)的原理及其在药物代谢方面的应用作简要介绍。
1 串联质谱(MS/MS)基本原理1.1 离子源离子源的种类包括:电子轰击电离(EI)、化学电离(CI)、快原子轰击(FAB)、场电离(FI)和场解吸(FD)、大气压电离源(API)、基质辅助激光解吸离子化(MALDI)和电感耦合等离子体离子化(ICP)等。
现在主要采用大气压离子化技术(API), 包括电喷雾离子化(ESI)、大气压化学离子化(APCI)和大气压光电离化(APPI)。
API 是软电离技术, 通常只产生分子离子峰, 因此可直接测定混合物。
其中,ESI应用十分广泛, 适用于极性、热不稳定、难气化的成分分离分析, 小到无机离子, 大到蛋白质、核酸。
ESI-MS中可以容易地控制碎片的裂解程度。
用串联质谱可以选择特定的离子, 通过碰撞诱导解离(CID)使其碎裂成碎片离子;另一种方法是通过改变锥孔(取样口)电压(源内CID)的方式, 无选择地将源内所有的离子击碎。
1.2 质量分析器及其特点质量分析器是质谱计的核心, 不同类型的质量计其功能、应用范围、原理和实验方法均有所不同。
磁质谱:分为单聚焦磁场分析器和双聚焦分析器。
离子源中生成的离子通过扇形磁场和狭缝聚焦形成离子束。
离子离开离子源后, 进入垂直于其前进方向的磁场。
不同质荷比的离子在磁场的作用下, 前进方向产生不同的偏转, 从而使离子束发散。
由于不同质荷比的离子在扇形磁场中有其特有的运动曲率半径, 通过改变磁场强度, 检测依次通过狭缝出口的离子, 从而实现离子的空间分离, 形成质谱。
高分辨的双聚焦质谱仪可以测定分子离子的精确质量数(误差在5 ppm以下), 可以确定元素组成。
四极杆分析器(简写为Q):因其由四根平行的棒状电极组成而得名。
离子束在与棒状电极平行的轴上聚焦, 一个直流固定电压(DC)和一个射频电压(RF)作用在棒状电极上, 两对电极之间的电位相反。
对于给定的直流和射频电压, 特定质荷比的离子在轴向稳定运动, 其他质荷比的离子则与电极碰撞湮灭。
将DC和RF以固定的斜率变化, 可以实现质谱扫描功能。
四极杆分析器对选择离子分析具有较高的灵敏度。
离子阱分析器(TRAP):由两个端盖电极和位于它们之间的类似四极杆的环电极构成。
端盖电极施加直流电压或接地, 环电极施加射频电压(RF),通过施加适当电压就可以形成一个势能阱(离子阱)。
根据RF电压的大小, 离子阱就可捕获某一质量范围的离子。
离子阱可以储存离子, 待离子累积到一定数量后, 升高环电极上的RF电压, 离子按质量从高到低的次序依次离开离子阱, 被电子倍增监测器检测。
离子阱分析器现已可以分析质荷比高达数千的离子。
离子阱在全扫描模式下仍然具有较高灵敏度, 而且单个离子阱通过时间序列的设定就可以实现多级质谱(MSn)的功能。
飞行时间分析器(TOF):具有相同动能, 不同质量的离子, 因其飞行速度不同而分离。
如果固定离子飞行距离, 则不同质量离子的飞行时间不同, 质量小的离子飞行时间短而首先到达检测器。
各种离子的飞行时间与质荷比的平方根成正比。
离子以离散包的形式引入质谱仪, 这样可以统一飞行的起点, 依次测量飞行时间。
离子包通过一个脉冲或者一个栅系统连续产生, 但只在某一特定的时间引入飞行管。
TOF具有较大的质量分析范围和较高的质量分辨率, 尤其适合蛋白等生物大分子分析, 常用MALDI为离子源。
其分辨率随着质荷比的增大而降低。
傅里叶变换-离子回旋共振分析器(FT-ICRMS):在一定强度磁场中, 离子做圆周运动, 离子运行轨道受共振变换电场限制。
当变换电场频率和回旋频率相同时, 离子稳定加速, 运动轨道半径越来越大, 动能也越来越大。
当电场消失时, 沿轨道飞行的离子在电极上产生交变电流。
对信号频率进行分析可得出离子质量。
将时间与相应的频率谱利用计算机经过傅里叶变换形成质谱。
优点为分辨率很高, 质荷比可以精确到千分之一道尔顿, 但价格十分昂贵。
液相色谱与串联质谱联用的质量分析器中最常用的是四极杆分析器, 其次是离子阱分析器和飞行时间分析器。
1.3 串联质谱的方式两个或更多的质谱连接在一起, 称为串联质谱。
串联质谱根据连接方式的不同一般分为空间串联和时间串联。
空间串联型又分磁扇型串联, 四极杆串联, 混合串联等。
如果用B表示扇形磁场, E表示扇形电场, 那么串联质谱主要方式有:空间串联(如磁扇型串联方式:BEB, EBE, BEBE等;四极杆串联:Q-Q-Q;混合型串联:BE-Q、Q-TOF和EBE-TOF等)②时间串联:离子阱质谱仪和回旋共振质谱仪。
另外, 还有Q-TRAP等。
1.4 串联质谱的工作无论是哪种方式的串联, 都必须有碰撞活化室,从第一级MS分离出来的特定离子, 经过碰撞活化(碰撞气常用N2和Ar等)后, 再经过第二级MS进行质量分析, 以便取得更多的信息。
最常见的串联质谱为三级四极杆串联质谱(QQQ)。
第一级和第三级四极杆分析器分别为MS1和MS2, 第二级四极杆分析器所起作用是将从MS1得到的各个峰进行轰击, 实现母离子碎裂后进入MS2再行分析。
1.5 串联质谱数据采集方式串联质谱主要有4种数据采集方式:①子离子扫描:选择一定的母离子经CID 活化, MS2记录产生的子离子。
该方式特别适合于软电离(如ESI,CI, FD, FAB)得到的分子离子进一步裂解以获得分子的结构信息。
通常先收集母体药物的子离子谱,再获得代谢物的子离子谱, 根据生物转化/代谢的位点, 可以提供丰富的结构信息。
合理化裂解的这些碎片离子通常可提示药物代谢物的可能结构。
②母离子扫描:选择MS2 中的某一子离子, 测定MS1中的所有母离子。
该方式能帮助追溯碎片离子的来源, 能对产生某种特征碎片离子的一类化合物进行快速筛选。
这种扫描功能在药物代谢中非常重要。
③中性丢失扫描:MS1 和MS2 同时扫描, 但MS2与MS1 始终保持质量差(即中性丢失质量)Am, 最终的谱图将显示那些来自一级谱图中通过裂解丢失中性碎片(Am)的离子。
中性丢失谱最能反映化台物的特定官能团, 如有中性丢失18Da的意味着-H2O。
中性丢失扫描广泛地用于测定II相代谢过程变化, 如葡萄糖醛酸苷(-176Da)和硫酸盐(-80Da), 同样可以测定谷胱苷肽(GSH)加合物(-129Da)。
④多反应检测(MRM)或选择反应监测(SRM):由MS1选择一个或几个特定离子, 经碰撞碎裂之后, 由其子离子中选出一特定离子, 只有同时满足MS1和MS2选定的一对离子时, 才有信号产生。
用这种扫描方式的好处是增加了选择性, 即使2个质量相同的离子同时通过了MS1, 但仍可以依靠其子离子的不同将其分开。
这种方式非常适合于从很多复杂的体系中选择某特定质量, 经常用于微小成分的定量分析。
空间串联质谱的3种方式为子离子扫描、母离子扫描和中性丢失扫描, 而时间串联质谱只能完成子离子扫描。
目前, 这4 种扫描方式已越来越广泛地应用在药物代谢研究方面。
2 串联质谱法在药物代谢中的应用药物代谢涉及药物在生物体内吸收、分布、代谢和排泄的研究。
包括药物及其在各种复杂基质(全血、血浆、尿、胆汁及生物组织)中代谢物的分离、结构鉴定以及痕量分析测定。
2.1 药物及其代谢物的痕量分析测定药物代谢动力学参数以研究药物的生物利用度和生物等效性为主, 常用QQQ, 因其具有较高的选择性、信噪比。
生物样品中有大量的保留时间相同、相对分子质量也相同的干扰组分存在。
为了消除其干扰, 定量的最好办法是采用串联质谱的多反应监测(MRM)技术。
分析样品时, 第一级质谱选定m1 , 经第二级碰撞活化后, 第三级质谱选定m2 。
只有同时具有m1 和m2 特征质量的离子才被记录。
这样得到的色谱图就进行了3次选择:LC选择了组分的保留时间, 第一级MS 选择了m1 , 第三级MS选择了m2 , 这样得到的色谱峰可以认为被干扰的几率极小。
然后, 根据色谱峰面积, 采用内标法进行定量分析。
这是目前应用最多的一种测定方法, 如Suryawanshi等[1]利用MRM技术测定大鼠血浆中芒果苷和4种环烯醚萜苷的药动学参数;沈凯等[2]利用MRM技术定量测定人血浆中替比夫定的浓度;徐珊珊等[3]利用MRM技术同时测定人血浆中西替利嗪和伪麻黄碱的浓度, 均取得较好的测定结果。
2.2 药物代谢物的结构鉴定由于多数药物的代谢物保留了母体药物分子的骨架结构或一些亚结构, 因此, 代谢物可能进行与母体药物相似的裂解, 丢失一些相同的中性碎片或形成一些相同的特征离子, 用串联质谱分别进行中性丢失扫描、母离子扫描和子离子扫描, 即可迅速找到可能的代谢物, 并鉴定出结构。
Yost等[ 4] 总结了和用串联质谱鉴定药物代谢物的方法, 主要包括以下几个步骤:①测定母体药物的质谱。
②测定母体药物的子离子谱, 选择质子化分子离子、加合离子和主要的碎片离子进行裂解。
③选择母体药物的主要中性丢失测定生物样品的中性丢失谱, 图谱中的离子即为母体药物和可能的代谢物的分子离子。
④选择主要的子离子测定生物样品的母离子谱, 所得母离子即为各个代谢物。
⑤测定生物样品中所有可能代谢物的子离子谱, 解谱得到代谢物的结构。
⑥测定代谢物的子离子谱.选择任一新出现的中性丢失和子离子重复进行步骤③, ④。
2.2.1 QQQ在药物代谢产物鉴定中的应用药物代谢的研究中, 由于母体药物结构已知, 药物代谢途径常常可以预期, 根据体内I相和II相代谢的一般规律(见表1和表2), 张喆等[5]用高效液相-电喷雾串联四极杆质谱法首次考察了毛果芸香碱在大鼠尿中的代谢情况, 采用MRM方法推测了毛果芸香碱在大鼠体内的5种代谢产物。
表1 I相代谢过程的质量偏移[6]表2 II相代谢过程的质量偏移目前利用QQQ在药物代谢产物鉴定中的应用较少, 张爱军等[7]用QQQ推测了西维来司他药物降解产物的可能结构和裂解途径, 方法是先对药物的准分子离子峰进行子离子扫描, 再对降解产物的质谱峰进行子离子扫描, 通过母离子扫描、子离子扫描、中性丢失和调节去簇电压(DP)值等方法对离子裂解规律进行分析, 推测了降解产物结构。