质谱代谢检测

新生儿疾病筛查是指在新生儿期对严重危害新生儿健康的先天性、遗传性疾病施行专项检查，提供早期诊断和治疗的母婴保健技术。采用串联质谱技术检测新生儿血中数十种氨基酸、游离肉碱及酰基肉碱的水平，筛查氨基酸代谢障碍、有机酸血症及脂肪酸氧化代谢障碍等多种遗传代谢病，不仅在欧美已广泛应用，我国医疗健康行业也于2019年发布了《新生儿疾病串联质谱筛查技术专家共识》，促进了临床质谱技术在我国新生儿疾病早期筛查中的应用和快速发展。阿尔塔科技作为CNAS认可的国产标准物质生产者，结合国内外相关国家及行业检测标准，不仅可提供新生儿遗传代谢病筛查常用混标、目标物及其同位素内标标准物质，还可根据客户需要研制特性化混标，定性定值准确，具有完整溯源链，保证规范性筛查工作的开展，更好的守护宝宝们的健康。相关产品推荐：了解更多产品或需要定制服务，请联系我们关于我们天津阿尔塔科技有限公司成立于2011年，是中国领先的具有标准物质专业研发及生产能力的国家级高新技术企业，公司坚守“精于标准品科技创新，创造绿色安全品质生活“的企业愿景，秉持”致力于成为全球第一品牌价值的标准品提供者”的企业使命。是国家市场监督管理总局认可的标准物质/标准样品生产者（通过ISO 17034/CNAS-CL04认可)，并通过了ISO9001:2015质量管理体系认证。公司于2022年获批筹建“天津市标准物质与稳定同位素标记技术研究重点实验室”，并先后被认定为国家高新技术企业、天津市“专精特新”企业、“瞪羚”企业等，成立了博士后科研工作站和院士创新中心，建立了国家食品安全重大专项稳定同位素产业基地,主持完成和参加了多项天津市重大科研支撑项目和在研国家重点研发计划重点专项,处于我国标准品和稳定同位素标记内标行业的领先地位。经过10余年的努力，阿尔塔科技以其卓越的品质和全方位的技术支持与服务受到全球客户的广泛认可和良好赞誉，成长为行业内国产高端有机标准品的知名品牌。2022年底，阿尔塔成功携手杭州凯莱谱精准医疗检测技术有限公司（迪安诊断旗下子公司），进一步开拓医药和临床检测标准品，为多组学创新技术以及质谱标准化的解决方案提供技术保障，为广大人民的健康生活做出贡献，真正实现From Medicare to Healthcare。

项目编号：3324-DH2231H4121(SZDL2022001442）项目名称：代谢组学高分辨质谱检测系统采购项目预算金额：170.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：170.0000000 万元（人民币）采购需求：标的名称数量单位简要技术需求（服务需求）代谢组学高分辨质谱检测系统采购项目1套详见招标文件 合同履行期限：详见招标文件。本项目( 不接受 )联合体投标。

p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 本期推荐的是发表在《Journal of Analysis and Testing》2020年第3期的 strong 新加坡南洋理工大学王玉兰教授 /strong 和 strong 复旦大学人类表型组研究院唐惠儒教授团队 /strong 综述论文 strong “色谱质谱技术在亲水性代谢物检测中的挑战” /strong 。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 211px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/75de4350-7053-4abe-9bad-2f233ecee85d.jpg" title=" 1111111.jpg" alt=" 1111111.jpg" width=" 600" height=" 211" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　 strong 色谱质谱技术在亲水性代谢物检测中的挑战 /strong /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　亲水性代谢物是代谢组学研究中一类重要代谢物，通常包括胆碱(Choline)、短链脂肪酸(Short-chain fatty acids),多元羧酸(Polyarboxylic acids)，糖(Sugars)及磷酸糖(Sugar Phosphates)，核苷酸(Nucleotides)等。覆盖包括氨基酸代谢，核苷酸代谢，中心碳代谢，水溶性维生素与叶酸代谢，辅酶与辅因子代谢等，具有重要的生物学意义。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　然而，此类代谢物由于较强的亲水性，在反相色谱保留能力较差 而阴离子代谢物的质谱检测灵敏度较低，传统的反相色谱-质谱联用技术往往无法获得良好的定量能力。同时，部分亲水性代谢物例如ATP，酮酸稳定性较差，生理浓度低，造成色谱质谱分析的巨大挑战。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　本综述介绍了亲水性代谢物的结构分类和生理功能，探讨了其结构和分布因素造成的检测困难的原因。详细分析了包括亲水相互作用色谱-质谱(HILIC-MS)、毛细管电泳-质谱(CE-MS)、离子对反相色谱-质谱(IPRPLC-MS)和离子色谱-质谱(IC-MS)等新型色谱分离技术在解决亲水性代谢物保留问题的进展和缺陷 同时，基于化学衍生化技术实现亲水性代谢物色谱保留和质谱响应性质改造的策略也成为本综述的一项重要议题。最后，通过对多种色谱分离技术和化学衍生化策略的对比，本文对亲水性代谢物的质谱检测提出了新的思考和展望。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/6aeb29c6-389d-47bc-a16d-5a87d4bd2db7.jpg" title=" 22222222222222222222.jpg" alt=" 22222222222222222222.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　Figure 1. Concentration range of partial hydrophilicmetabolites in human serum and urine, Data source is from HMDB. /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/929404b2-97a8-4712-b2a2-a0677640f8b3.jpg" title=" 33333333.jpg" alt=" 33333333.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　Figure 2. The stationary and the mechanism of HILIC. a.thepacking materials of stationary phase commonly used for HILIC analysis b.theschematic diagram of retention mechanism. /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/7c063e97-9d66-4849-869b-3855fe447e5a.jpg" title=" 5555555.jpg" alt=" 5555555.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　Figure 3. The parallel column regeneration method for analysisof metabolites and lipids consecutively. The blue line and red line representthe two independent flow-paths. Among them, the blue line with 11 min is HILICelution of hydrophilic metabolites to MS, followed by RP elution of lipids inthe red line. During running of each column, the other column undergoesre-equilibration to a waste bottle. Reprinted with permission from[123].Published by The Royal Society of Chemistry(RSC). /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/095d736c-c0a0-42d8-8405-5e13b84d997c.jpg" title=" 66666.jpg" alt=" 66666.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　Figure 4. Electric double layer model and Zeta potential, whichwas drawn by Microsoft PowerPoint. /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/e94de102-7e0a-4279-800d-d300989c3e22.jpg" title=" 77777777.jpg" alt=" 77777777.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　Figure 5. The IC-MS for analysis of hydrophilic metabolites. a.ThermoCapIC-Orbitrap Q/Extractive MS structure. Reprinted with permission from[157]. b. CapIC/HILIC/RPLC-MS extracted ion map ofhexose phosphate in UM1 oral cancer cells. The explanation of figure number inoriginal figure is: (A) Cap IC, (B) UHPLC, (C) Cap-LC, (D) ZICpHILIC, and (E)Cap-HILIC. Reprinted with permission from[157]. Copyright 2014 American Chemical Society(ACS). /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/a2ba277f-8b58-4fff-b7a1-91457130d1f7.jpg" title=" 888888888.jpg" alt=" 888888888.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　Figure 6. Ion pairing chromatography mechanism. a.The dynamic ion exchange process is the green arrows part the ion pairingmechanism is the pink arrows part. b. the thermodynamic processes ofthese two mechanisms. /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/b439781a-d924-408d-bf08-9794df259b8e.jpg" title=" 9999999999999.jpg" alt=" 9999999999999.jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　Figure 7. Structuraldesign of an amino acid derivatization reagent . (ref.[194]). /p p style=" text-align: right line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　(感谢论文第一作者胡庆宇博士提供翻译) /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " span style=" text-indent: 0em " br/ /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" text-indent: 0em " 全文：Hu, Q., Tang, H. & amp Wang, Y. Challenges in Analysis of Hydrophilic Metabolites Using Chromatography Coupled with Mass Spectrometry. J. Anal. Test. (2020). a href=" https://doi.org/10.1007/s41664-020-00126-z" _src=" https://doi.org/10.1007/s41664-020-00126-z" https://doi.org/10.1007/s41664-020-00126-z /a /span /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em " span style=" text-indent: 0em " /span /p p style=" line-height: 16px text-indent: 2em " img style=" vertical-align: middle margin-right: 2px " src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" / a style=" font-size:12px color:#0066cc " href=" https://img1.17img.cn/17img/files/202007/attachment/4e8afcc9-8721-4bb3-9df0-7c1ea50d6cdd.pdf" title=" 10.1007@s41664-020-00126-z.pdf" 10.1007@s41664-020-00126-z.pdf /a /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　唐惠儒教授简介 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/4221a99a-dc1c-454d-8316-e2eaf19f93c6.jpg" title=" 图片 1.png" alt=" 图片 1.png" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　唐惠儒教授是复旦大学特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者、重点研发计划首席、新世纪百千万人才工程国家级人选、英国皇家化学会会士 曾在英国帝国理工学院、中科院、复旦大学等科研院所从事代谢研究30年、代谢组学研究21年 在Nature、PNAS等上发表SCI论文180余篇，被引用8千余次，部分工作被Science、Nature及系列期刊专文评述。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　唐惠儒教授现任ENC执委会执委、中国生物物理学会代谢组学分会会长，Nutri Metabol、J Integrated Omics 副主编，Metabolomics、CurrMetabolomics、ArchPharm Res等学术期刊编委 曾任J Proteome Res 编委、973项目及蛋白质科学/纳米科学重大研究计划项目函评/会评专家。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　复旦大学人类表型组研究院唐惠儒教授课题组主页： /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　 a href=" http://hupi.fudan.edu.cn/people/tanghuiru" target=" _blank" 　http://hupi.fudan.edu.cn/people/tanghuiru /a /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　 strong 王玉兰教授简介 /strong /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 0em " strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/fab220db-b9e9-4aec-925b-371e1b25af6e.jpg" title=" Prof Wang Yulan (Custom).jpg" alt=" Prof Wang Yulan (Custom).jpg" / /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　王玉兰教授是新加坡南洋理工大学李光前医学院教授，新加坡表型中心主任，帝国理工大学名誉教授。1993年获莱斯特大学的硕士学位，1997年获University of East Anglia大学的博士学位。2008年入选中国科学院“项目百人计划”，任中国科学院武汉物理与数学研究所研究员、博士生导师和代谢学学科带头人，先后主持“973”课题、基金委面上项目和中科院重要方向性项目等。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　王玉兰教授长期从事生物代谢组分析方法的发展和应用研究。发展了体液和组织代谢组分析及代谢组与转录组数据整合分析等系列研究方法 建立了肠炎和克朗氏病及可传染性脑病的代谢组学诊断方法 揭示了肠道菌群和寄生虫及与细菌共感染的的规律及与菌群的相关性 研究了衰老、应激、营养干预以及药物对动物代谢组的影响 研究了乙肝感染导致糖代谢、脂代谢和谷氨酸代谢重组的新规律，为认识复杂生物系统的代谢基础、相关疾病的机制及早期诊断提供了信息和新思路。 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 0em " 　　王玉兰教授共发表PNAS，Molecular Systems Biology andAna Chem等SCI论文百余篇，获国际专利3项。曾担任核磁共振历史最悠久的“实验核磁共振大会”执委(2012-2017)。目前担任metalbolomics, scientific reportand current metabolomics 等杂志的编委。 /p p br/ /p

珀金埃尔默重磅推出新一代串联质谱检测试剂盒NeoBaseTM2。该检测试剂盒(国械注准20223400429)拥有独家的检测指标物和病种覆盖，可精准、快速、便捷地进行四十多种新生儿遗传代谢病的筛查，为及时有效的诊断和针对性治疗提供强有力的支撑。遗传代谢病是影响儿童智力和体格发育的严重疾病，其防治关键在于早筛查、早诊断、早治疗。目前通过采集新生儿足跟血进行串联质谱检测可以早期对这些危及生命的遗传代谢病进行筛查，通过早期诊断和治疗，大部分患儿可以控制病情，避免重要器官出现不可逆的损害，以保障儿童正常的身体发育和智力发育。珀金埃尔默此次发布的NeoBaseTM2可检测57种指标物，具有更出色的疾病筛查特异性和准确性。除了主要的三大类遗传代谢病(即氨基酸代谢病、有机酸代谢病和脂肪酸氧化代谢病)筛查外，新增了两种疾病类型，过氧化物酶体病——X连锁肾上腺脑白质营养不良(X-ALD)和嘌呤代谢病——腺苷脱氨酶缺乏症ADA-SCID(ADAD)。这两种疾病均为致死率很高的罕见病，通过早期诊断和干预，可明显提高患者存活率和生活质量，为罕见病群体带来福音。浙江大学医学院附属儿童医院主任医师，中华预防医学会出生缺陷预防与控制专业委员会新生儿遗传代谢病筛查学组组长赵正言教授指出：“新生儿疾病筛查作为出生缺陷防控的第三道防线，有效地促进和保障了儿童健康。在过去的多年里，通过同仁们在筛查、诊断和治疗上的努力，让无数的新生儿能够无忧无虑地成长，也让他们身后的家庭拥有幸福的生活。这些离不开每个家庭父母亲的全心付出，离不开同仁们对工作的高质量要求，也离不开工作中所使用到的质量过硬的各种设备和试剂。NeoBaseTM2试剂盒在全球和国内都是独家，希望新一代的串联质谱试剂盒能够让我们的新生儿筛查工作走得更远，让更多的孩子和家庭受惠，创造更好的未来。”上海交通大学医学院附属新华医院小儿内分泌、遗传代谢病研究室主任、上海市儿童罕见病诊治中心主任顾学范教授指出：“新生儿疾病筛查作为公共卫生健康的手段之一，是保证一个国家新生儿人群未来健康的重要措施。新华医院儿研所从上世纪80年代开始首次在国内开始新生儿疾病筛查的研究，从苯丙酮尿症到先天性甲低再到四病筛查，随着检测技术的进步，从这个世纪初开始，我们也用上了串联质谱技术进行多种遗传代谢病筛查，随着技术的更新换代，我们的工作更加高效，能够筛查的病种也是越来越多，这样就造福了越来越多有出生缺陷问题的新生儿家庭，通过新生儿疾病筛查尽量减少了因为疾病带来的伤害和家庭经济负担。珀金埃尔默本次推出的新产品NeoBase2试剂盒在筛查病种上更加丰富了，这无疑是为我们未来的工作提供了更有力的工具。”据了解，肾上腺脑白质营养不良(x-linked adrenoleukodystrophy，ald)是x染色体上(xq28)abcd1(adenosine triphosphate-binding cassette d1)基因突变引起的过氧化物酶体功能异常而导致的脂代谢异常的罕见病，发病率1/21 000～1/15 500。临床主要表现为大脑白质进行性脱髓鞘病变和肾上腺皮质功能不全。该病有两种遗传方式：①常染色遗传，新生儿期发病，较为少见；②x连锁隐性遗传，儿童或青年期发病，主要以听觉和视觉功能损害、智能减退、行为异常、运动障碍为主要表现，预后差。如果在患儿出现临床症状之前早期诊断、积极干预，可提高患者生活质量，延长患者生命。已有临床研究证实，早期患者经造血干细胞移植后5年生存率高达95%，而未经造血干细胞移植的患者5年生存率只有54%。腺苷脱氨酶缺乏症ADA-SCID(ADAD)是由腺苷脱氨酶(ADA)缺陷引起的免疫缺陷病，可导致重症联合免疫缺陷病(SCID)，因为严重的复发性感染，在婴儿期通常是致命性的。如果在患儿出现临床症状之前早期筛查，则可实现早期诊断和早期干预治疗。已有的临床研究证实，患者在3.5个月内进行造血干细胞移植，可大大提高患者存活率。目前开展SCID新生儿筛查的方法以TREC分子检测为主，如将串联质谱技术与TREC分子检测相结合，可迅速指明是ADAD或其他类型的SCID，也更有利于检测晚发型ADAD(约占ADAD的~15%-20%)。珀金埃尔默大中华区诊断事业部总经理徐晔女士表示：“我们选择母亲节之际发布NeoBaseTM2串联质谱检测试剂盒，是希望给每个新生儿宝宝扫除成长路上的潜在风险，让宝宝们健康快乐的成长，更让妈妈们安心。我们期许在社会各界的努力下，在专家们的指引下，通过技术的进步造福更多的遗传代谢病患者。未来珀金埃尔默也将继续秉承为创建更健康的世界而持续创新的公司愿景和使命，坚持研发新的产品，为中国新筛事业贡献自己的力量。”

第二十届全国色谱学术会议于4月19日在西安曲江国际学术会议中心顺利召开，来自于国内外上千名的专家学者汇聚于此分享着在色谱领域中最新的研究成果和进展。在此次会议上，来自于中国科学院大连化学物理研究所的许国旺研究员向到场的嘉宾和观众介绍了液相色谱-质谱联用技术在代谢组学中的最新研究进展，并与现场嘉宾和观众进行了交流。 　　许国旺谈到，代谢组学是通过考察生物体系受刺激或扰动前后代谢物谱及其动态变化来研究生物体系代谢网络的一种技术。根据研究目的不同，可以将代谢组学研究策略分为非靶向代谢组学和靶向代谢组学。通常非靶向方法主要用于代谢表型区分或差异代谢物发现的研究。从分析技术的角度来看，非靶向代谢组学是尽可能多地定性和相对定量生物体系中的代谢物， 最大程度反映总的代谢物信息。靶向代谢组学通常针对某个代谢通路或某些感兴趣的已知代谢物进行高灵敏度检测和准确定量分析，主要用于某些差异代谢物的验证等经典的靶向代谢组学LC-MS分析先由目标代谢物标样产生选择反应监测(SRM)/多反应监测( MRM) 离子对， 然后对样品中的目标代谢物进行靶向分析。 中国科学院大连化学物理研究所 许国旺研究员 　　近年来随着分析化学的发展，代谢组学技术也获得了蓬勃发展。核磁共振和质谱是代谢组学研究领域的最主流分析平台，与其他色谱-质谱联用技术相比，液相色谱-质谱联用技术更适合分析难挥发或热稳定性差的代谢物，同时LC既可以选择与飞行时间、四级杆-飞行时间、离子阱-飞行时间、静电轨道阱等高分辨质谱串联，以进行非靶向代谢组学分析，又可以与四级杆、三重四级杆或四级杆离子阱等质谱串联，利用选择反应监测或多反应监测检测模式进行靶向代谢组学分析。LC-MS技术的这种灵活性与普适性，使得它成为了代谢组学研究中功能最为常用的技术平台。 　　基于LC-MS的代谢组学技术研究近年来取得了突飞猛进的成果，但技术的发展永无止境，就基于LC-MS的代谢组学分析技术而言仍存在很多问题亟待解决，例如，生物样品中代谢物组成十分复杂，许多痕量代谢物有重要的生理功能和意义，但目前的方法难以检测或因其含量较小导致分析误差很大 代谢组学面对的是大样本分析预处理技术及分析方法的重现性和可靠性显得尤为重要 生物样本间的个体差异导致了不同的基质效应，如何在复杂生物基质条件下对代谢物进行准确的定量分析也是代谢组学面临的挑战之一。 　　随着各种质谱仪器灵敏度和分辨率性能的大幅度提升基于LC- MS技术的代谢组学能够获得的代谢特征也在快速增加，但是如何将这些代谢特征转变为有用的代谢信息依然是代谢组学研究工作者面临的挑战之一，可以预见未来将会有更多的新技术、新方法出现，以满足日益增长的代谢组学研究需求。

靶向代谢组学中，通常需要同时检测多个目标组分，这对质谱数据的采集速度提出了很高的要求。 岛津超快速质谱（UFMS）拥有业内首屈一指采集速度。以LCMS-8050为例，其驻留时间（Dwell time≥0.8 ms）、切换时间（Pause time≥1 ms）、扫描速度（Scan speed≤30000 u/sec）、正负极切换速度（Polarity switching time=5 ms）；并且具有触发子离子扫描功能，可以实现MRM定量的同时对目标组分进行子离子扫描定性分析。 以下图为例，假设一个峰宽6秒的UHPLC色谱峰用于定量分析，必须有20个采集点左右，峰型才足够平滑，峰面积和出峰时间的重复性才能达标。如此算来，每个采集点的循环时间（loop time）只有300 ms。在300ms的时间段内，需要进行所有目标组分的采集，如下AB正离子，CD负离子： 1.采集循环开始，切换时间内对质谱通道电压进行调整（为A离子对“铺路”）；2.A母离子通过四级杆Q1、碰撞池内进行碰撞、四级杆Q3筛选子离子、最终到达检测器进行离子计数，这段时间总和即为驻留时间；3.为B离子重复以上过程，到此正离子采集完成；4.接着切换从离子源到质谱通道到检测器的电压为负，此为正负极切换时间；5.进入到C、D的采集过程，过程与AB一样；6.最后将电压切换为正，到此结束整个循环时间，开始下个采集点的循环时间。 这只是两个正离子和两个负离子的采集例子，如果采集目标组分数量急剧增加，在峰宽不变的情况下（即循环时间loop time不变），分到每个离子的驻留时间和切换时间将急剧减少，因此最小驻留时间和切换时间，直接决定了该质谱在所能同时采集的离子对数量，这对于靶向代谢组学或其他需要进行多目标物同时筛查的项目，至关重要！ 图2. 质谱采集信号的过程，以及频率和点数的关系最后，举例说明岛津UFMS在靶向代谢组学中的一个应用实例：脂质组学属于代谢组学的一个分支。为进行靶向脂质组学研究，岛津公司利用超快速质谱适于多化合物同时检测的特性，推出了第三版脂质介质方法包：包含了主要脂类化合物如类花生酸、二十二碳六烯酸（DHA）和二十碳五烯酸（EPA）等多价不饱和脂肪酸代谢物，花生四烯酸乙醇胺（AEA）、血小板活化因子（PAF）等196种主要脂质介质及其相关物质的色谱、质谱条件（MRM通道）。 该方法只需20分钟的色谱分析便能获得这196种化合物的脂质介质的分析结果。此外，方法包中还根据出峰时间和结构特性，准备了18种氘代内标化合物的MRM通道。另外，该方法包可进行保留时间校正，可使用内标法进行半定量，所以可用于检索多变量解析时的标记物。下图显示了超快速质谱MRM模式中，196种脂质和18种内标同时分离所采集得到的色谱图。 图3. 脂质介质方法包用于196种脂质，18种内标的分离 撰稿人：钟启升

新生儿先天性遗传代谢疾病，不仅让孩子们身心俱损，也给患儿家庭造成了严重的经济负担。记者昨天从合肥市妇幼保健所获悉，合肥在全省首次引进&ldquo 串联质谱筛查&rdquo 技术，通过采集新生儿一滴足底血就能检测出27种遗传性代谢疾病，一旦确诊，就能及早干预治疗，帮助孩子恢复健康。 据了解，目前我国是人口出生缺陷和残疾高发国家之一，每年新增出生缺陷儿约80万～120万，约占每年出生人口总数的4～6％，每年因各种出生缺陷导致的治疗费超过120亿元，给患儿家庭带来沉重的经济负担。新生儿疾病筛查，作为出生缺陷三级预防的重要一环，对于提高患儿生存质量具有重要意义，也是改善民族生存状态的基础性人口质量工程。 根据《合肥市儿童发展纲要（2011-2020年）》，合肥明确提出要提高出生人口素质，逐步降低严重多发致残的出生缺陷发生率，减少出生缺陷所导致的残疾问题。因此，合肥将积极开展新生儿疾病筛查、诊断和治疗，确保新生儿疾病筛查率达到95%以上。 &ldquo 开展新生儿疾病筛查，旨在利用先进技术手段，让患有出生缺陷的新生儿实现早发现、早诊断、早治疗，在患儿没有出现症状之前进行有效干预，从而避免不可逆性的损害。&rdquo 市妇幼保健所新生儿疾病筛查中心主任胡海利说。据悉，串联质谱技术是近年来发展起来的一种直接分析复杂混合物的新技术，也是一种灵敏度很高的检验方法。&ldquo 串联质谱技术能够有效扩展筛查疾病谱，提高了筛查效率和筛查特异性、敏感性。&rdquo 市妇幼保健所有关负责人说，目前，美国、加拿大、日本、欧洲等国家和地区都已广泛推行串联质谱技术，国内也有浙江、上海、广州、深圳、南京等省市应用这项技术，用于筛查新生儿遗传代谢疾病。合肥推行这一先进筛查技术，意味着妇幼保健技术和水平逐步与长三角地区实现等高对接。 根据相关规划，全市助产机构串联质谱筛查覆盖率将达70%以上，城区助产机构及县级以上医院筛查覆盖率实现100%。

巴西的科学家基于质谱和机器学习开发了一种针对新冠病毒的新诊断测试，该测试可测量参与甘油磷脂途径的代谢产物的丰度。它可以在数分钟内给出结果，还可以预测患者患该疾病的风险低还是高。新冠病毒测试自从新冠病毒大流行开始以来，医药界迅速制定了许多诊断测试方法，以便可以检测到病毒并将其控制。它们一般基于抗原检测，抗体检测和RNA扩增，并提供了对比程度的敏感性和特异性。现在，巴西的一大批科学家开发了一种新的测试方法，该测试方法采用了另一种方法，以寻找被新冠病毒感染扰乱的代谢物。它受到机器学习的支持，该机器学习用于识别和建模潜在的生物标记。该测试是在3组患者中使用合并血浆开发而成的，包括442名确诊的新冠病毒患者，23名未确诊的可疑病例和350名对照。用甲醇简单预处理并离心后，将血浆上清液用酸化的甲醇稀释，然后直接注入高分辨率质谱仪中。以正离子模式在140,000 FWHM的高分辨率下运行，无需进行初始色谱分离即可加快整个分析过程。使用离子m / z值，强度，宽度和分辨率对质谱数据进行预处理，并进行对齐，归一化和去噪。使用机器学习算法（例如自适应树增强，梯度树增强，随机森林，极端随机森林，偏最小二乘和支持向量机）确定了最有区别的特征。使用累积分布函数分析评估了代谢物作为潜在生物标志物的重要性，该分析将阳性新冠病毒血浆的值与对照组的值进行了比较，并确定了它们对疾病的正向或负向影响。进行了两轮培训和验证。新冠病毒区分代谢物该过程共鉴定出26个判别离子。在这些模型中，有7个无法确定，但是其余的19个模型被采用，其中8个对疾病有积极贡献，而第十一个则有负面贡献。将离子用于成对模型中的训练和验证，该模型利用成对的生物标志物强度之间的关系，而不是相对丰度。这种方法用于“尽管输入数据有所变化，但仍为模型增加了稳健性”。经过方法培训和验证后，这些离子用于新冠病毒的盲法测试中，特异性为96％，灵敏度为83.1％。这些数字至少与当前的血清学和PCR方法一样好。这些特殊的代谢物的使用得到了支持，因为许多是参与甘油磷脂代谢的脂质。它们包括七种甘油磷脂，三种固醇脂质，三种甘油脂，两种脂肪酸，一种鞘氨醇，一种嘌呤代谢产物和两种未知肽。在新冠病毒感染期间，它们各自的上升或下降反映了在其他情况下的行为，例如败血症和急性呼吸应激综合症。这些生物标记物还能够将住院十天以上，机械通气或死亡的高危患者与中度或轻度症状的低危患者区分开。他们还可以区分低风险患者和没有症状的患者。研究小组得出结论，他们的方法“在一个解决方案中，汇总了人口新冠病毒筛查的另一种选择，并通过风险分类为公共卫生工作提供了指导”。（编译：符斌 北京中实国金国际实验室能力验证研究中心研究员）根据Covid-19 Automated Diagnosis and Risk Assessment through Metabolomics and Machine Learning编写Published: Jan 20, 2021Author: Jeany Delafiori

“色谱技术中德论坛”作为慕尼黑上海分析生化展同期活动之一，于2012年10月16日隆重召开。论坛由“复杂样品分离分析”联合研究中心主办，作为中德科学和技术交流的良好纽带，“色谱技术中德论坛”轮流在德国慕尼黑和中国上海两地举办，色谱领域的优秀中德科学家在此次论坛中就最新科研进展和热点问题进行了深入探讨。 　　在本次论坛上，中科院大连化学物理研究所许国旺研究员做了题为“基于代谢组学的新高效液相色谱质谱法”的精彩报告。 中科院大连化学物理研究所许国旺研究员 　　许国旺研究员从事液相色谱/毛细管电泳方法在生命科学中的应用研究。现为大连化物所生物技术部生物分子高分辨分离分析题目组组长、代谢组学研究中心主任、中国色谱学会副理事长兼秘书长、中国化学会理事、国家烟草局科学技术委员会成员。2003年起被聘为国家科学技术奖(轻工组)评委。 　　代谢组学的目标是分析生物体中尽可能多的代谢产物，对于寻找新的代谢标记物，代谢组学是一个有用的工具，通常使用的方法包括NMR和MS法，但至今为止，由于代谢组的复杂性和各种方法本身的缺陷，每种分析方法只能获得整个代谢组的10%-15%的数据，对于基于MS方法，尽管峰容量可以提高，但由于共存的痕量代谢物，较低的电离效率等影响，仍然影响到代谢物的检测。由于高浓度的代谢物很容易检测到，而研究发现，不同的疾病所产生的不同的代谢产物是很相似的，这些现象严重的干扰了新的代谢标记物的发现。 　　为解决这些问题，许国旺课题组研究出一种新策略，包括两个关键点：第一，通过方法降低代谢产物极性，使得MS敏感性提高。第二，通过利用基于数据库MRM检测方法，进行靶向代谢组分析。通过这一策略，可以使代谢物分析的敏感性和稳定性大大提高。

导读代谢组学(Metabonomics / Metabolomics)是继基因组学和蛋白质组学之后新近发展起来的一门学科，是系统生物学的重要组成部分，已经应用到了诸如动物、植物、微生物的机理研究中，着重探索、发现与疾病、医药、功能相关的生物标志物(Biomarker)。生物标志物是指“一种可客观检测和评价的特性，可作为正常生物学过程、病理过程或治疗干预药理学反应的指示因子”，寻找和发现有价值的生物标志物已经成为当前生物、医药领域的研究热点。然而，生物标志物的发现，是一场砂砾淘金、去伪存真的艰难征程，面临诸多挑战。 挑战1 生物标志物的发现，海量筛选，准入高，难度大 相比于基因组学和蛋白组学，代谢组学难度急剧增加。原因有： 1. 目标物范围更广：基因/转录组只需测4种核苷酸排列，蛋白组测20种氨基酸排列，代谢组则包含各类小分子代谢物，要进行结构鉴定可比大海捞针； 2. 需要交叉专业知识：如将代谢组学应用在生物研究中，需要分析化学背景进行分离检测，这些数据的正确解析和可视化需要有统计分析的基础；最后需要了解生物学知识以诠释数据背后的生物学意义； 3. 软硬件要求高：使用的分析体系大都属于高端仪器及其配套软件，比如色-质谱联用系统里色谱可选GC-MS，LC-MS，CE-MS，质谱根据靶向、非靶向可选QQQ，Q-TOF，IT-TOF等；海量数据采集完毕还需要专业、多功能数据分析平台解读数据，最后还要对潜在生物标志物进行结构鉴定，因此代谢组学每一步都是准入高，难度大！ 挑战2 如何去伪存真，减少无意义差异物，找到真正的生物标志物 代谢组学巨大的挑战之一，是如何减少生物样品本身，或采集、保存、前处理和分离检测过程中产生“非预期”或“噪音”代谢物，从而去伪存真，找到真正的差异生物标志物： 1. 个体情绪差异、非目标病因的生理差异（近期饮食习惯、喝水量、排尿量、运动量、生病、过敏）、其他药物的耦合作用/副作用，都会对个体代谢物产生非预期的影响； 2. 在采集样本时，如血样、组织、器官，采集者参差不齐的技术熟练度也会引入其他刺激和干扰因素； 3. 样品的保存同样会引入大量干扰物或造成样品变化。比如保存前是否存在溶血，保存温度，冷冻时间长短等，都会使样品产生不可预期的变化； 4. 不同的样品前处理手段，如液液萃取、固相萃取、蛋白沉淀等，其化学、物理选择性不同；另外，操作人员的熟练度、溶液量、溶液污染、萃取柱批间差等样本外的误差，都可能会造成样品组内和组间差异。 海量的待选小分子目标物，加上上述这些“不确定性”和“科学偏差”产生比生物标志物浓度更高、响应更强的无意义组别差异物，使得代谢组学在生物标志物发现的路上，困难重重，犹如大海捞针，沙里淘金。虽然后续的统计分析会把大多数的这类干扰物去除，却不能保证最终能得到正确的生物标志物，或使其处于最显著地位。 虽然代谢组学研究困难重重，但经过多年的研究探索，科研界都认同利用代谢组学的思路发现生物标志物是方向正确、前景广阔的，相信随着分析仪器，特别是高端质谱及其配套软件和科学家研究水平的提高，越来越多有用的生物标志物会被挖掘出来造福于人类。 岛津是全球领先的质谱研发、生产厂家：从上世纪70年代开始研发扇形质谱，成功生产了世界上第一台商品化扇形磁场型质谱GCMS LKB9000；80年代开发了基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI-TOF）和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS），岛津科学家田中耕一先生在2002年因为MALDI离子源的研发获得了诺贝尔化学奖，因此岛津拥有深厚的质谱研发基础和实力。 目前岛津质谱的产品线齐全，有机质谱包括单四极杆质谱（SQ）、三重四极杆质谱（TQ）、高分辨质谱离子阱飞行时间质谱（IT-TOF）和四极杆飞行时间质谱（Q-TOF）；无机质谱有ICP-MS；生命科学领域有MALDI-TOF、质谱显微镜等。这些质谱仪器与分离技术联用，满足科学研究的各种需求。基于岛津高端质谱，国内高校研究所发表了多篇代谢组学用于脑卒中、癌症和动物生理相关的生物标志物发现的文章，在此系列微信中挑选出典型案例，帮助读者进一步了解疾病和生理现象。

布鲁克作为全球知名的仪器供应商，多年来一直专注于开发核磁和质谱技术在代谢组学研究中的应用，并不断取得突破性进展。此次，布鲁克核磁共振联合质谱部门将举办代谢组学行业专场网络研讨会。会中，布鲁克的技术专家们将为您带来核磁共振和质谱技术在行业的最新应用。您将了解到：核磁代谢组学方案疾病的发生必然导致机体出现病理生理异常，进而诱导体内代谢物水平发生变化。而代谢组学通过对体内复杂代谢物的动态变化进行分析，实现疾病的早期诊断和个性化治疗监控。本报告将分享Bruker Biospin最新发布的疾病诊断研究（IVDr）方案，包括一键式全自动地完成人体体液样本的NMR数据采集、谱图解析、代谢物定量以及疾病诊断分析。该报告将分享许多应用实例，敬请期待。质谱高通量代谢组学方案代谢组学是继基因组学、转录组学及蛋白质组学之后发展起来的一门新兴组学，主要的研究对象是脂质，氨基酸等小分子代谢物。代谢组学的研究通常会伴随快速稳定检测大批量样本的困扰，仪器的性能和结果的稳定性是保证此类研究质量的关键，布鲁克质谱以其优越的性能在高通量的样本分析方面表现出了极大的优势，为代谢组学的分析提供了稳定优异的分析平台。时间和地点：2020年5月27日，周三，下午14:30-16:00观看方式：点击观看演讲嘉宾：任萍萍博士布鲁克核磁高级应用科学家毕业于中科院武汉磁共振中心，在NMR及分析化学领域发表SCI十余篇，参编2019年科学出版社出版的分析检测类教材一部。樊朝阳布鲁克道尔顿应用工程师负责代谢组学质谱新技术的推广，有丰富的代谢组学质谱分析经验。

p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　 /span strong span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 仪器信息网讯 /span /strong span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 2015年11月19日，仪器信息网网络讲堂与中国化学会质谱分析专业委员会合作举办的& quot 第六届质谱网络会议(iConference on Mass Spectrometry，iCMS2015)继续进行。在本次会议前两日的 a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20151117/177728.shtml" target=" _self" strong 质谱新技术专场 /strong /a 和 a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20151118/177846.shtml" target=" _self" strong 质谱在药典中的解读及相关应用 /strong /a 之后，今日的报告主题为“质谱在临床医学的应用”和“质谱在蛋白质组学/代谢组学的应用”。本届质谱网络会议自11月17日开幕，为期四天，开设了质谱新技术、质谱在新版药典中的解读及相关应用、质谱在临床医学的应用、质谱在蛋白质组学/代谢组学的应用、质谱在环境检测中的应用及质谱在食品检测中的应用共六个专场，共邀请了30位质谱研发和应用专家做出报告并与参会者进行现场和在线沟通。来自高校、科研院所、医院、质检机构、企业分析测试中心、质谱仪器厂商等单位的专家和 /span span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 一线用户参加了本次网络会议。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: left" span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　 span style=" FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #7030a0" strong 质谱在临床医学的应用专场 /strong /span /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　共有3位质谱应用和临床医学专家围绕“质谱在临床医学的应用”展开了各自的报告。180余位参会者进入本会场听讲。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　中科院化学所活体分析化学重点实验室研究员聂宗秀远程分享了他在“活体质谱与成像”方面所做的研究工作。聂宗秀汇总了MALDI质谱进行小分子分析的几种新基质如多孔硅/微纳结构、纳米金、石墨烯等，并介绍了其研究团队将研究发现的几种耐盐小分子新基质用于人体代谢产物的分析。讲者又重点讲解了几种体内组织成像模型和用质谱成像法研究碳纳米材料在组织中的分布。碳纳米材料在生物医学中应用广泛，此研究可评价其在生物医学中的安全性，也有望成为药物代谢研究的良好途径。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　军事医学科学院疾病预防控制所研究员袁静远程为参会者带来了“蛋白质组-质谱技术在肠道微生物研究中的应用”。肠道菌群与人体健康息息相关。袁静从双歧杆菌的体内适应性、肠道重要致病菌的效应子作用及体内调控机制、肠道菌耐药性与致病机理、肠道菌群的宏基因组学四个方面阐述了肠道微生物菌群与健康的关系。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　首都医科大学附属北京同仁医院主任医师鲁辛辛远程分享了“MALDI-TOF在微生物鉴定中的应用”。鲁辛辛介绍了MALDI-TOF微生物鉴定原理和在微生物鉴定中的各类应用，如血培养报警直接鉴定、耐药性分析以及微生物同源分析等。重点讲解了MALDI-TOF在细菌鉴定中的方法步骤，直接靶点比有前处理的传统提取匹配效果更好。除此之外，讲者简述了弯曲菌、丝状真菌等微生物的MALDI鉴定方法。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: left" span style=" COLOR: #7030a0" strong span style=" FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #7030a0" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 质谱在蛋白质组学/代谢组学的应用专场 /span /strong /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　共有4位质谱应用和临床医学专家围绕“质谱在蛋白质组学/代谢组学的应用”展开了各自的报告。近200位参会者进入本会场听讲。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　中科院上海生命科学院生化与细胞所研究员黄超兰远程为参会者带来了“质谱-蛋白组学技术在人体疾病研究中的应用”。全球有1亿7千万慢性丙肝(HCV)感染者，而不被诊断的HCV病人逐渐增多。从组学研究角度，通过蛋白质鉴定可以发现，在HCV感染的情况下PKM2 K455乙酰化水平将下降。另外，讲者还讲授了与上海中山医院的合作项目：从综合蛋白组学研究探讨疏风解毒胶囊在急性肺损伤中的作用机制。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　布鲁克· 道尔顿应用工程师刘东静在现场介绍了“布鲁克质谱技术在代谢组学中的特点及应用”。代谢组学的靶向代谢组学在对已发现的生物标记物定量分析中具有良好应用，如分析特定生化途径的代谢物 代谢组学的非靶向代谢组学对已知和未知化合物进行轮廓分析，对未知物的鉴定是代谢组学研究的瓶颈。布鲁克在代谢组学方面从非靶向到靶向有完备的产品线，向如NMR、LC-qTOF、GC-APCI、FT-MS、LC-TRAP、LC-TQ、GC-MS/MS等，其中QTOF产品具有强大的三维定性能力。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" FONT-FAMILY: times new roman" span style=" FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0 FONT-SIZE: 14px" strong img title=" IMG_7991_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/ad06fe50-649f-42f4-adb7-21c74f65406c.jpg" / /strong /span /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" FONT-FAMILY: times new roman" span style=" FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0 FONT-SIZE: 14px" strong 布鲁克· 道尔顿应用工程师刘东静 /strong /span /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　北京依莎八方科技发展有限公司工程师夏小燕在现场介绍了“ROXY EC与质谱联用在代谢组学和蛋白组学中的应用”。连接在质谱前端的电化学反应系统ROXY EC在代谢组学研究中能实现快速分析，且能得到比原有方法更大的信息量，包括不稳定中间代谢产物信息。电化学合成法在药物代谢产物制备中具有简单、快速、廉价和环保的优势。在介绍EC/MS在蛋白组学中的应用时，讲者主要通过二硫键还原的例子说明此方法的快速、高效和可控的优势。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" FONT-FAMILY: times new roman" img title=" IMG_7996_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/8bb6df57-5636-4971-9a33-bd3a419ad38e.jpg" / /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" FONT-FAMILY: times new roman" span style=" FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0 FONT-SIZE: 14px" strong 北京依莎八方科技发展有限公司工程师夏小燕 /strong /span /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　中科院上海有机化学所研究员朱正江远程讲解了“基于LC-MS的代谢组学技术及其在临床诊断中的应用”。代谢组学具有发现疾病代谢途径、关联代谢途径与生物功能的作用。朱正江重点介绍了代谢组学在生物标志物临床研究中的应用。全自动样品处理系统和高灵敏度数据采集LCMS作为高效生物标志物研发平台对于代谢组学临床研究非常重要。朱正江用食管癌筛查实例说明代谢组学生物标志物研究能提高疾病筛查阳性率和揭示病程。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　SCIEX、力可、岛津、东西分析、布鲁克、赛默飞、安捷伦 、天瑞、依莎八方等质谱仪器公司给予本次网络会议大力支持。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: right" span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　撰稿：郭浩楠 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp span style=" FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0" strong 关于质谱网络会议iCMS /strong /span /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　质谱网络会议(iConference on Mass Spectrometry，iCMS)是仪器信息网组织的质谱领域年度综合性网络会议，旨在向众多质谱从业人士提供一种便捷、有效的技术交流平台，足不出户即可听到高水平的质谱专业报告。自2010年至今，iCMS已成功举办五届，总计逾万人报名参会，先后邀请了国内外百余位质谱专家为大家呈现上百场高水平专业报告，并得到业内知名质谱公司参与支持。质谱网络会议(iCMS)自2014年起，在原来网上报名方式的基础上增加了微信报名方式，为广大网友参与会议提供了更加便捷的渠道。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　 strong 其他专场报告： /strong /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" FONT-FAMILY: times new roman" a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20151117/177728.shtml" target=" _self" 质谱新技术专场报告 /a /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20151118/177846.shtml" target=" _self" span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 质谱在新版药典中的解读及相关应用 /span /a /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　 strong 其他专场报名入口： /strong /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　 a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting/meetingInsidePage/1297" target=" _self" iCMS2015-质谱在环境检测中的应用 /a /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　 a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20151117/177728.shtml" target=" _self" iCMS2015-质谱在食品检测中的应用 /a /span /p p & nbsp /p

色谱-质谱联用是目前代谢组学分析的主流方法，但是色谱分离速度限制了其在大规模样本分析中的应用。直接进样质谱(DI-MS)虽然通量高，但面临着离子抑制效应导致代谢物检测灵敏度降低、缺少色谱分离使得定性定量困难等挑战。因此，亟需发展与DI-MS相配的高灵敏度质谱数据采集技术和数据分析技术。 　　为此，科研人员提出一种基于纳升电喷雾直接进样高分辨质谱的非靶向代谢组学分析策略：将一级精确质量、同位素分布模式、二级质谱相似度、母离子和子离子强度相关性等结合，使代谢物的定性准确率高于94%；定量方面采用一级母离子结合二级特征碎片离子的方式来实现。此方法稳定可靠，2-3分钟可分析一个样品，适合于大规模样本的高通量代谢组学研究。 　　此外，传统的细胞代谢组学分析方法通常需要数百万个细胞，但许多稀有细胞如循环肿瘤细胞、原代肿瘤细胞、干细胞等，面临着细胞数不足的问题。科研人员在上述工作基础上，建立了基于毛细管微探针的细胞取样、96孔板脂质在线提取、nanoESI DI-HRMS拼接式质谱数据采集的新方法，实现了3分钟内从20个哺乳动物细胞中检测19类脂质、500多种脂质代谢物。该平台在生命科学和临床医学研究中具有应用潜力。 　　相关研究成果分别以Strategy for Nontargeted Metabolomics Annotation and Quantitation Using a High-resolution Spectral-Stitching Nanoelectrospray Direct-Infusion Mass Spectrometry with Data-Independent Acquisition和Lipid Profiling of 20 Mammalian Cells by Capillary Microsampling Combined with High-Resolution Spectral Stitching Nanoelectrospray Ionization Direct-Infusion Mass Spectrometry为题，发表在《分析化学》(Analytical Chemistry)上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等的资助。图1.基于纳升电喷雾直接进样高分辨质谱的非靶向代谢组学分析策略图2.基于毛细管微探针的细胞取样、96孔板脂质在线提取、nanoESI DI-HRMS拼接式质谱数据采集的新方法

大家好，本周为大家分享一篇发表在Anal. Chem.上的文章：Comprehensive Metabolomic Analysis of Human Heart Tissue Enabled by Parallel Metabolite Extraction and High-Resolution Mass Spectrometry[1]，文章的通讯作者是威斯康星大学麦迪逊分校的葛瑛教授。　　心脏收缩需要持续的能量供应。作为一种“代谢杂食动物”，心脏利用多种代谢底物，如脂肪酸、碳水化合物、脂质和氨基酸等，来满足其高能量需求。然而，由于代谢物在极性尺度上具有广泛的覆盖范围，这使得它的提取和检测变得困难。因此，迫切需要对心脏的代谢产物进行全面的组学分析。本研究结合了平行代谢物提取和互补高分辨质谱检测的方法，对人类心脏进行了系统性代谢学分析。作者首先用六种提取方法获得了健康供体心脏组织的代谢物，包括三种单相提取，两次双相提取和一次三相提取，可以充分覆盖不同极性范围的代谢物。其中，单相的提取溶剂分别是100% 甲醇、80% MeOH 和乙腈/异丙醇/水(3:3:2)，双相使用了Matyash和Bligh & Dyer法去萃取极性和非极性相，而三相则是进一步将非极性相分离成极性和中性脂质相，极性物质依然保留在水相中。紧接着，作者使用了两种互补的质谱平台进行代谢物检测：超高分辨傅里叶变换离子回旋共振质谱的直接进样(DI-FTICR)和高分辨率液相色谱四极杆飞行时间串联质谱(LC-Q-TOF-MS/MS)。总的实验流程如图1所示。这里总共鉴定到了1340种心脏代谢物，它们具有广泛的极性范围。本工作强调了平行提取和互补质谱检测技术在人类心脏代谢组研究中的重要性，其可作为帮助选择适当的提取和MS方法以研究特定类别代谢物的指南。　　　　图1. 平行代谢物提取和高分辨率质谱检测的实验流程图。　　为了捕获不同极性的代谢物，作者使用了六种提取方法获得了心脏组织的代谢物。单相法具有操作简便和通量较高的特点，但提取效率仍待提高。相对于单相法，多相提取可以覆盖更广泛极性范围的代谢物，但也需要注意一些代谢物可能在多相中分布，这会给检测和定量带来困难。比如，脂肪酰基链较短的酰基肉碱主要在极性相中存在，而较长链(C10)的酰基肉碱主要在非极性相中存在。DI-FTICR评估了六种提取方法的重现性，结果发现乙腈/异丙醇/水(3:3:2)在单相法中的重现性最好，两种双相法的重现性类似，但低相的Pearson相关性较低，说明了代谢物在跨相运动中有一定潜在困难。研究也发现不同提取方法均具有各自的提取特征，尤其在三相法中可以观察到更多的特征，它在极性相、极性脂质相和非极性脂质相中分别观察到了2275、541 和 443 个独特的SmartFormula注释。图2展示了六种方法通过DI-FTICR得到的代谢物SmartFormula注释，其中最大的三个交叉区域分别是六种方法共享、三相法特有和乙腈/异丙醇/水(3:3:2)特有的，分别有1287个、1010和703个，且发现多相提取的重叠度会更高。虽然在三相提取中可以获得更多的代谢特征，但该方法的重现性也最低。故对于发现代谢组学实验，Matyash提取法会更具优势，因为它可以鉴定到较多的已知代谢物，且重现性会更好。图2. 六种提取方法间代谢物SmartFormula注释的重叠情况(DI-FTICR)。　　借助DI-FTICR平台，总共鉴定到9644个代谢特征，其中可以7156和1107个可以分配到SmartFormula注释和准确质量数。DI-FTICR在代谢物检测和鉴定方面具有强大优势，它可以给出准确的同位素分布，如图3B~3D所示。但需要注意的是，由于缺乏前端色谱分离，DI-FTICR对于异构体的分离检测能力有限，以及缺乏高通量的MS/MS分析。因此，作者利用LC-Q-TOF-MS/MS补齐了DI-FTICR检测平台的缺点。在LC-Q-TOF-MS/MS分析中，总共鉴定到21428个代谢特征，其中285个可通过比对二级谱图数据库来匹配确定。图4是鉴定到的代谢物和脂质。尽管与图3B~3C的酰基链组成相同，但在图4B~4C中可以通过观察酰基链的碎裂谱图得到脂质的酰基链信息。这说明LC-Q-TOF-MS/MS平台在获取更详细的酰基链信息方面的优势，但对于双键定位以及 sn1 和 sn2 定位等信息，还需要额外的实验去确定(如：衍生化和离子淌度)。此外，仪器参数设置也会影响到二级匹配评分。总的来说，相对单一的质谱检测平台，使用DI-FTICR MS和LC-Q-TOF-MS/MS平台可以增加心脏代谢组的覆盖范围。图3.使用LC-Q-TOF-MS/MS鉴定代谢物。(A)代表性的MS 谱图(100% MeOH)，标注了SmartFormula注释和准确质量数，叠加实验质谱图(黑色)与理论质谱图(红色)以比较同位素分布 (C~D)FAHFA(40:5)、DG(32:0)和N-palmitoyl glutamic acid。图4.使用LC-Q-TOF-MS/MS鉴定代谢物，比较实验串联质谱图(黑色)与数据库质谱图(红色)。(A~D)N-acetyl-β-glucosaminylamine、DG(16:0_16:0)、FAHFA(18:1_22:4)和TG(18:1_18:1_18:2)。　　使用多种提取和检测方法，本研究总共鉴定到了1340种心脏代谢物。每种提取方法都贡献了唯一检测到的代谢物。相较于提取效果最好的单一方法，平行提取可以检测到额外的350种代谢物。单相法可以鉴定到更多与二级谱图相匹配的代谢物，而多相法可以得到更多具有准确质量数的代谢物(图5A)。如图5B所示，三相法富集到的代谢物种类最多，包含甘油磷酸乙醇胺(PE)、脂肪酸和偶联物、三酰基甘油、脂肪酸酯和其他代谢物。此外，Matyash法可以鉴定到更多的氨基酸、甘油磷酸甘油和甘油磷酸丝氨酸，B&D法可以鉴定到更多的甘油磷酸胆碱(PC)、和磷磷脂，而100% MeOH鉴定最多的则是甘油磷酸盐。图5.已鉴定的人类心脏代谢物汇总。(A)各种提取方法中的准确质量注释、MS/MS注释和唯一检测到的代谢物 (B)各种提取方法中前10的代谢物种类。　　最后，作者进一步表征了所有代谢物的化合物分类和通路富集，如图6所示。实验观察到很多代谢物归属于脂质和类脂分子，其中主要是PC、PE和脂肪酸，而非脂质化合物主要是有机酸及其衍生物(图6A)。通路分析也检测到了与心脏代谢过程相关的重要通路，包括嘌呤代谢和甘油磷脂代谢，如图6B所示。这里以嘌呤代谢(与多种心脏病变相关)为例，展示了平行提取在提高代谢物覆盖率方面的优势。在嘌呤代谢过程中，只有IDP仅在单一提取方法中观察到，而许多代谢物均在所有六种提取方法中都被检测到(图6C)。值得注意的是，B&D提取法在该过程中观察到了最多的代谢物，而100% MeOH富集的最少。上述结果为选择适当的用于分析人类心脏代谢物的提取方法提供了重要见解。图6.已鉴定的人类心脏代谢物的化合物分类和通路富集。(A)化合物分类 (B)所有已鉴定代谢物的通路分析汇总，每个圆圈的颜色和大小分别基于p值和通路影响值(红色表示影响大，黄色则相反) (C)嘌呤代谢过程，颜色表示鉴定代谢物的提取方法。　　总的来说，本研究利用六种平行代谢物提取的方法和两种基于质谱检测平台，对人类心脏进行了全面的代谢组学分析，总共鉴定到1340种心脏代谢物，这代表了迄今为止对人类心脏代谢组学的最深度覆盖。研究发现三相法最适合脂质的提取，它获得的极性代谢物的数量与Matyash法相似，但其实验重现性也最低。因此，提取方法的选择应当取决于感兴趣的待分析物。但对于非靶向研究，作者建议使用Matyash提取法，以实现代谢组覆盖率和重现性的最佳平衡。尽管本研究目前还存在一定的局限性，比如，平行提取样品量较大和分析时间较长，但其为选择适当的提取和质谱检测平台去分析不同类型的心脏代谢物提供了宝贵经验，有助于人类心脏代谢组学的全面分析。　　撰稿：陈昌明编辑：李惠琳文章引用：Comprehensive Metabolomic Analysis of Human Heart Tissue Enabled by Parallel Metabolite Extraction and High-Resolution Mass Spectrometry

近年来，质谱技术在临床检验领域的应用快速发展，受到业界的广泛关注，被业内人士认为是未来质谱应用的蓝海市场。据了解，2021年全球质谱临床检验应用市场规模约150亿美元，行业增速近20%。这其中，美国临床质谱检验市场规模约为55亿美元，已占据其整体医学检验市场15%左右；而中国质谱临床检验则刚刚起步，在整体医学检验市场占比仅为1-2%，渗透率较低，未来市场潜力巨大。然而，尽管质谱技术在检测灵敏度、特异性、分析速度、多指标同时检测等方面有非常强的优势，并在新生儿遗传代谢病筛查、维生素及激素、治疗药物检测、微生物鉴定等领域已展现出其强大的发展潜力，但临床质谱的推进之路却没那么好走。一方面，相对于传统的免疫检测，质谱仪操作相对复杂、对从业人员知识和技能要求较高，对于传统临床检验从业者提出了很大挑战。另一方面，与传统的分析化学领域不同，应用于临床检测领域的技术不仅要能够满足对物质检测特异性的要求，还要能够满足临床检验对于准确性、重复性和线性度等要求，这对于质谱仪器供应商也提出了新要求。但是，随着临床质谱的优势不断凸显，国内越来越多的医学检验实验室及质谱制造商开始着眼于此。近期，仪器信息网就特别采访了北京和合医学诊断技术股份有限公司研发部总监贾永娟及岛津分析计测事业部营业部北京区域经理姚建国及岛津分析计测技术部经理张新宇，探究在临床质谱这一新蓝海市场，质谱仪器厂商和临床质谱实验室是如何携手探索这一新路程。采访现场和合诊断——专注于临床质谱检验 不断拓展应用范围当下，国内临床检验的市场虽然以公立医院检验科为主，但第三方医学检验机构也在不断兴起。相对于传统，特别是规模较小的医院，第三方医学实验室在成本控制和专业化程度方面具有优势，很多大型第三方医学检验机构在检验项目种类、效率和水平方面都要领先于医院检验科。在临床质谱兴起的这些年，很多第三方检验实验室走在了前面，北京和合医学诊断技术股份有限公司（以下简称和合诊断）就是国内率先开展临床质谱的第三方医学检验机构之一。和合诊断成立于2010年12月，尤以开展高效液相色谱、串联质谱法检测擅长，是国内以色谱、质谱分析技术为主的医学检验平台中的头部企业。目前，和合诊断可提供临床化学和分子遗传学检验专业的百余项检测项目，如与疾病诊断相关的血清维生素类定量测定、大分子、小分子精确测量测定、氨基酸、有机酸、脂肪酸定量检测，蛋白质、代谢组学产物分析以及生物等效性(BE)、药代动力学(PK)等。累计服务人次超过1000万，为全国30余个省市地区的2000余家二甲级以上，500家以上三甲级医疗机构提供差异化检测服务。北京和合医学诊断技术股份有限公司研发部总监贾永娟据贾永娟介绍，除了上述检测项目之外，和合诊断研发部以现有项目为基础，围绕大质谱平台的发展主题，全面开展新检测项目的开发与创新计划。包括丰富维生素检测、血药浓度检测、体内小分子代谢物检测、代谢组学、核酸质谱检测以及蛋白质谱检测等等。特别是在代谢组学方面，和合诊断引进串联质谱技术对氨基酸、脂肪酸等代谢紊乱相关的遗传代谢病进行临床研究。在大量临床检测的基础上拓展了代谢组学的相关研究，开发了同时检测血清中多种氨基酸及酰基肉碱浓度的方法，并应用于肺癌代谢组学研究，寻找到与肺癌相关的血清生物标志物。同时建立了基于生物标志物的肺癌诊断模型，具有良好的敏感性及特异性。提到临床质谱的未来发展前景，贾永娟表示，精确诊断是精准医疗的重要前提，作为生物样本内小分子分析的金标准方法，质谱技术是精准诊断实现过程中不可或缺的工具，也是临床检验技术重要的发展方向。近年来，精准医疗在逐步获得国际医疗机构认可和重视的同时，质谱技术在临床检测中的需求也越来越大。而和合诊断也随着行业发展而飞速发展，从2010年公司成立至今，和合诊断已在全国布局21家子、分公司，拥有200多台套全球领先的实验室检测设备这其中液质联用仪占了很大的比例。作为和合诊断最重要的生产工具之一，串联四极杆液质联用仪在公司的日常工作中发挥着举足轻重的作用。贾永娟也表示，目前和合诊断拥有岛津LCMS8030、8040、8045、8050等多种型号的液质联用仪多达40台，公司业务的开展离不开岛津的支持。岛津中国——看好临床检测市场 三位一体全面布局作为知名的质谱仪器制造商，岛津也早早看到了临床质谱的市场前景。岛津分析计测事业部营业部北京区域经理姚建国表示，作为化学分析仪器中的“明珠”，质谱仪具有非常多的优点：高精度、高灵敏度、高通量、抗干扰能力强等。现在，医疗诊断要求越来越严格，如何更快、更有效检测生物标记物是临床检验的研究重点。而质谱相较于传统免疫等一对一检验手段，检测限更低、结果更准确，同时可一次性检测多个指标， 具有极大的发展空间。过去，医生及临床检验人员对质谱技术了解比较有限，但随着交叉学科的发展，质谱技术跨界发展已经成了大趋势。岛津分析计测事业部营业部北京区域经理姚建国姚建国表示，岛津除了大家熟悉的分析仪器业务之外，还有医疗器械相关业务，面向传统医学领域，生产CT，X光机等设备。基于此，岛津对于分析仪器及医疗市场都很了解。为了应对交叉学科跨界的需求，早在数年前，就在岛津日本总部联合分析仪器及医疗部门成立了健康事业部，借助双方力量，开展临床及大健康领域的前沿性研究。2018年，岛津针对临床检测需求，还开发了一款为实现血液及其他生物样品的自动化前处理系统-- CLAM-2030。CLAM-2030是基于岛津的广泛血凝分析仪的技术，只需简单放置采血管或其他样品管，系统就会自动完成对血样或其他样品的前处理，然后自动输送至 LCMS 进行分析。最大限度地减少人为误差和样品前处理的差异，有助于更安全性、更快、更简单的实现临床研究中高精度的工作流程。而针对国内的临床质谱市场，岛津围绕用户需求，制定了“三位一体”的全方位解决方案，从同位素试剂到仪器硬件，再到分析方法包提供给用户一个整体的解决方案；同时岛津还成立了面向临床的销售团队，来应对未来临床市场不一样的服务需求。“临床服务的需求和传统的化学分析是非常不同的。特别是医院，病人就在一旁等着结果，如果仪器出现问题，可能就会直接影响病人的健康甚至生命，所以临床检验对于仪器公司能否快速响应并且解决问题的时效性要求非常高，而岛津就针对此建立了一个相应的响应体系。”而正是早早建立的对临床质谱用户的全方位服务体系，使得岛津与和合诊断一拍即合，成为坚定的合作伙伴。携手共进——在临床质谱领域共成长谈到双方的合作，贾永娟表示，和合诊断与岛津建立了非常深厚的友谊，早在2010年左右，双方就已经进行了深入地交流。姚建国回顾了双方合作的开始，最初和合诊断提出了一个仪器需求，在跟很多厂商交流后发现市面上没有现成的产品可以完全满足。而岛津在交流的过程中认真了解了和合诊断的想法，针对他们的需求开发了一套专用的设备，最终完美契合了用户的需求。这种认真倾听用户需求，并千方百计设法去解决问题的做法，最终让双方成为深入的合作伙伴。贾永娟也提到，在多年合作中，岛津的维修工程师们给和合诊断留下了非常深的印象。质谱仪器进入实验室之后需要实验员悉心的维护更需要工程师的助攻。由于公司里仪器数量多，所以需要维修的概率也相应增加；而和合诊断属于医疗行业，出现问题需及时维修来确保患者检验报告的及时性，而岛津的工程师们则完美地解决了实验室遇到的种种困难。 “我们工作的顺利完成离不开他的支持与付出！我以及我们实验室的小伙伴们对他们表示真诚的感谢！”而岛津分析计测技术部经理张新宇也表示，在多年的合作中，已经与和合诊断的实验室人员成为了亲密的伙伴。他回忆说，在和合诊断刚刚采购岛津LCMS时，用户对仪器还相对陌生，在仪器参数、方法优化包括日常维护等方面都有很多问题；再加上临床检测对仪器的高要求，几乎每周都要上门解决用户的各种问题。“说实话那时压力还是挺大的，但对于我们技术部工程师来说也是一个挺好的事儿，获得了很多提升。”岛津分析计测技术部经理张新宇不仅如此，随着岛津仪器在和合诊断安家落户，一些简单的问题和合诊断已经可以自己解决。在长期的运行过程中，张新宇又细心发现了和合诊断与其他用户不同的需求。由于和合诊断的主营业务是与全国各大医院合作，承接医院的检测项目。为了配合医院的工作日上班的时间，对于和合诊断来说，从周二到周六是业务的高峰期。对于这种特点，张新宇就会在周五或者周六的时候联系和合专断，询问仪器情况，尽量在周一前把发现的问题解决，最大程度保证其正常工作。随着和合诊断的不断发展，岛津的液质联用仪器也在其中发挥了越来越重的作用。贾永娟表示，目前和合诊断所用的岛津仪器能够满足我们大部分临床检测项目的检测需求，以维生素D的检测为例，众所周知婴幼儿体内维生素D会受到其同分异构体的干扰影响检测准确度，我们应用岛津LC-MS/MS 8050CL可以将同分异构体进行分离并准确定量；而基于岛津LCMS-8040所开展的血清维生素A、D、E检测项目已连续五年通过美国CAP（美国病理学会认证）室间质评。临床质谱的应用对现有医学检验、医疗诊断都有巨大推动作用，将大大提高检验的速度、降低检验成本。不过，质谱检测作为一项新技术，在临床医学上的应用还需要更多努力。贾永娟也表示：“推动临床质谱发展，需要仪器厂商和用户共同努力，在临床诊断技术合作、临床检测上下游产业等方面双方应发挥各自优势、合作互补、互惠互利。”

p 　　肝脏疾病是严重危害人类健康的疾病，其病因复杂多样，既包括感染、肿瘤等常见因素，也包括自身免疫性、先天性疾病等特殊因素。临床最常见的慢性肝病为乙型肝炎病毒(hepatitisB virus，HBV)和丙型肝炎病毒(hepatitis C virus，HCV)感染所致，在世界范围内分别有3.7亿和1.3亿患者 慢性肝炎通常缓慢进展为肝纤维化和肝硬化，最终可能发展为肝细胞肝癌(hepatocellularcarcinoma，HCC)，肝细胞癌死亡率很高，据世卫组织报道，每年全世界死于HCC的患者约为600 000人，而其中一半死亡病例发生在中国[1]。除了病毒感染外，药物和毒物的损害，营养不良和嗜酒，以及代谢异常等因素也是肝脏疾病的主要原因。 p 　　慢性肝病的诊断对疾病的治疗和预后具有重要的意义，目前对肝炎病毒感染的诊断，通常采用免疫学或分子生物学技术检测病毒的特异性抗原、抗体或核酸片段，而肿瘤标志物及影像学技术对HCC的诊断也有广泛的临床应用。近几年，随着技术的发展和革新，质谱技术也开始广泛应用于各个医学诊断领域，如肿瘤标志物筛选、细菌鉴定、耐药分析以及病毒检测等，成为很多临床实验室的常规检测技术[2]。 /p p 　　一、质谱分析技术发展状况 /p p 　　虽然，世界上第一台质谱仪在20世纪早期就已研制成功，但直到20世纪80年代，随着基质辅助激光解析(Matrix–AssistedLaser Desorption/Ionization，MALDI)和电喷雾电离(Electrosprayionization，ESI)等& quot 软电离& quot 技术的发展才使得质谱技术在生物医学领域得到广泛的应用。随后，液质联用技术，如LC–MS/MS的出现，则极大地推动了质谱技术在医学检验领域的发展。目前应用较广泛的质谱技术包括表面增强激光解析电离飞行时间质谱(surface–enhancedlaser desorption/ionization–time of flight，SELDI–TOF–MS)和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(Matrix–AssistedLaser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry，MALDI–TOF–MS)等，它们是新型的蛋白质组学研究技术，具有高通量和高速度的优势，目前主要用于肿瘤及其他疾病标志物的筛选。但二者的灵敏度和重复性存在一定缺陷，严重制约了它们在临床检测中的应用。而且上述技术只能对目的蛋白或疾病标志物进行定性检测，无法反映疾病的严重程度并对疾病进行预后判断。近年新发展起来的包括核素标记定量(isobarictags for relative and absolute quantitation, iTRAQ)技术可对样品进行蛋白质绝对和相对定量研究，具有分离能力强，分析范围广的特点，但是，对样本要求高，样本处理过程复杂及高试剂成本是该技术的主要缺陷。基于气相色谱–质谱(GasChromatography–Mass Spectrometer，GC/MS)和液相色谱–质谱联用(LiquidChromatography –Mass Spectrometry，LC/MS)技术是目前常用的检测方式，尤其是该技术在代谢组学中的研究价值受到学者的广泛关注，代谢组学的研究对象大都是相对分子质量1 000以内的内源性小分子物质，通常采用核磁共振(nuclearmagnetic resonance，NMR)，色谱(high performanceliquid chromatography，HPLC)等技术分离并检测人体尿液或血浆等生物样本中的代谢物谱图，再结合模式识别方法，可以判断出生物体的病理、生理状态，并找出与之相关的生物标志物。相比较蛋白质组研究，代谢物分子检测更加容易，并且种类少，更适合作为疾病的标志物。 /p p 　　二、质谱技术在病毒性肝炎检测中的应用 /p p 　　HBV及HCV感染严重威胁着人类健康，目前临床实验室主要采用化学发光和核酸扩增技术进行病毒抗原、抗体和核酸的检测。MassARRAY是基于MALDI–TOF–MS的核酸分析技术，已有学者将该技术用于HBV与HCV的血清分型，该方法的主要优势是快速、廉价。另外，该技术可以检测病毒的变异，区分野生株和突变株，指导临床用药，但缺点是只能用于HBV的B和C型[3]。 /p p 　　HBV突变可导致拉米夫定耐药，目前主要检测方法是测序，但耗时长，不适合大样本量的检测。Hong SP等采用MALDI–TOF–MS方法进行变异位点的检测，具有更高的灵敏度和特异性，并且可以对HBV感染患者抗病毒药物治疗效果进行监测[4]。另外，对HCV分型的MALDI–TOF–MS方法也有不少文献报道[5,6,7]。MALDI–TOF–MS技术也可用于其他抗病毒药物耐药的检测[8]。 /p p 　　三、质谱技术在肝纤维化及肝硬化检测中的应用 /p p 　　肝脏活组织检查是诊断肝纤维化的金标准，但该方法是有创性检查，患者依从性差，因此临床迫切需要寻找简单且易推广的无创性诊断指标用于评估肝纤维化。目前对肝纤维化的无创性诊断方法主要包括影像学和血清学指标，而质谱技术在寻找新的无创性诊断指标中发挥了很大的作用。Poon的研究组应用SELDI–TOF MS技术寻找与肝纤维化分期相关的蛋白指纹峰，并利用差异蛋白峰建立了神经网络(ArtificialNeural Network，ANN)诊断模型，发现了5个蛋白峰(m/z为5905, 5928, 5948，3162，3267)与Ishak纤维化评分显著相关，ANN模型指数与纤维化评分呈显著相关性(r=0.831)，并且其对肝硬化的预测正确率可到达89%，对Ishak& gt 4的纤维化患者预测灵敏度可达100%[9]。Marfà 等最近报道采用色谱和SELDI–TOFMS技术发现了一个5.9KDa的多肽具有肝脏早期纤维化的诊断价值，随后证实为纤维蛋白原α链的C末端片段。 /p p 　　四、质谱技术在酒精性肝病检测中的应用 /p p 　　酒精性肝病(alcoholicliver disease，ALD)是由于长期大量饮酒所导致的肝脏疾病。ALD的诊断是基于综合临床特征的，包括明确的饮酒史、肝病临床证据和血清异常指标的支持。但常用的实验室检测指标在ALD诊断中的灵敏度和特异度均不能满足临床的需求，因此研究ALD的特异性诊断指标具有重要的现实意义。然而，由于酒精性肝病与其他类型肝病在患者机体生理变化上极其相似，所以寻找ALD特异性的标志物非常困难。Nomura的研究组早在2004年就采用质谱技术进行了这方面的探索，他们的思路是通过对酒精依赖症患者血清中的差异蛋白进行分析，试图找到具有诊断价值的ALD标志物，他们发现在慢性酒精依赖患者血清中纤维蛋白原aE片段和Apo AII以及色素上皮衍生因子(PEDF)都可能成为酒精依赖的特异性标志物]。另一个研究思路是通过对成人酒精摄入前后血清中蛋白质的变化来寻找酒精代谢的标志物，如Liangpunsakul等[13]采用MALDI–TOF–MS技术对16例志愿者饮酒前后的血清蛋白质谱进行比较，发现一个59 000的蛋白质在饮酒后发生了显著改变，经鉴定该差异蛋白为α–纤维蛋白原，并认为该蛋白可以作为ALD的特异性标志物。 /p p 　　另外，部分学者通过建立酒精依赖的动物模型，通过质谱检测发现了部分具有ALD诊断价值的蛋白质或代谢物分子，如Zhang L等采用蛋白质组学技术对酒精诱导的小鼠模型进行蛋白差异分析，他们提取了肝细胞的胞浆膜，并用双向技术和iTRAQ技术分别进行检测，结果共有15个不同的蛋白被检测出来，其中，角蛋白–8被在两种不同的方法中均被检测出有意义，他们认为该分子可能在酒精对肝脏的损害中发挥一定的作用[14,15,16]。 /p p 　　五、质谱技术在肝细胞癌检测中的应用 /p p 　　HCC是常见且致死率高的恶性肿瘤，目前临床使用的甲胎蛋白(alpha–fetalprotein，AFP)一直是HCC诊断的重要指标，但AFP诊断HCC的灵敏度只有39%～65%，无法满足早期诊断和预后判断的要求，因此研究新的血清学标志物具有重要的意义。 /p p 　　2003年Poon的研究组采用SELDI–TOF–MS技术比较慢性肝病组(chronic liver disease，CLD)和HCC患者的血清蛋白指纹图谱，并根据差异蛋白建立了神经网络预测模型。他们发现m/z为8944和8811的蛋白峰在两组之间具有显著性表达差异，并且与肿瘤转移有关，ANN模型可到达90%的特异性和92%的灵敏度[17]。Liu C等采用MALDI–TOF–MS技术对60例HCC患者，36例其他肝病患者和46名性别年龄匹配的正常人的血清蛋白质谱进行比较，他们发现4471、8936、11670和13752 m/z的蛋白峰具有HCC鉴定的特异性，采用决策树建立诊断模型，其AUC可达到0.927[18]。Xiao等[19]采用超高效亲水性液相色谱与电喷雾四极杆飞行时间串联质谱联用法(PerformanceLiquid Chromatography–Quadrupole Time of Flight–Mass Spectrometry，UPLC–QTOF–MS)技术对HCC患者和肝硬化患者血清小分子代谢产物差异进行比较，最终，甘氨胆酸(glycocholicacid，GCA)，甘氨脱氧胆酸(glycodeoxy–cholicacid，GDCA)等代谢产物被发现在HCC组和肝硬化组有显著差异性，有望成为新的HCC诊断标志物。 /p p 　　六、展 望 /p p 　　生物质谱技术具有高通量、快速等特点，因此在生物大分子研究领域得到了广泛应用，目前很多具备条件的临床实验室也开始引进质谱仪用于临床样本的检测[20]，例如MALDI–TOF–MS已成功进入临床微生物实验室，成为细菌鉴定领域突破性的技术。在肝病的诊断中，生物质谱技术具有很好地发展前景，通过质谱技术有可能发现一些灵敏度高和特异度好的肝病分子标志物，可极大地提高目前的肝病诊断水平。 /p p 　　(参考文献：略) /p p br/ /p /p

9人团队实现生物质谱技术新突破，构筑先进科技与产业强力结合模式　　近日，光谷生物城传来特大喜讯，武汉生物技术研究院的一支9人团队，仅用三年时间便取得临床检测技术的新突破，实现了在质谱平台上的精准检测。这就意味着，在临床检测上，原先需要几次反应方能完成的项目，现在在一次实验中就可以实现，同时还免去了制备抗体而产生的高额费用。由此，武汉在2500亿元临床检测产业上迈出了坚实一步。　　武汉生物技术研究院生物质谱平台负责人陈希博士向长江商报记者介绍，传统的医疗检测大多是生化分析仪检测，是一种间接检测手段，在结果上存在较大偏差，而目前的新技术通过分析靶标物质分子量实现直接检测，无论在效率和效果上都实现了双赢，一场医疗领域科技革命已然开始。　　在武汉，先进科技正在改变医疗产业，据统计，2016年光谷生物医药企业总收入首次突破千亿元大关，达到1005亿元，增幅25.3%。　　新技术10分钟即可出结果　　陈希告诉长江商报记者：“据我了解，国内相关报告曾有过估算，我国临床检测市场规模为2500亿元。”　　据业内人士介绍，目前临床检测方法大多基于抗原抗体免疫反应原理，用大型生化仪来完成，这也是目前国内各大医院检验科最主要的检测方式和收入来源。但是一直以来，这种基于生化仪的代谢物检测方式都存在着质疑，主要原因是由于免疫反应的非特异性导致最终结果不准确，严重影响医生对疾病的判断。　　“这一弊端在激素类物质检测中尤为凸显，比如睾酮检测，用现有免疫法检测男性睾酮水平性能指标尚可，但是难以准确检测妇女、儿童的睾酮水平。因为妇女、儿童的睾酮水平只有成年男性的二十分之一，在如此低浓度的水平下，由于免疫法固有的非特异性反应，导致最终检测结果还不如猜的准。”陈希博士对此表示担忧。　　近些年来，随着质谱技术在小分子领域的强势渗透，激素类物质难以准确定量的问题得以攻克。不仅如此，氨基酸检测技术也得以空前发展，10分钟即可完成一个样本中所有氨基酸的准确定量，效率提高了上十倍。　　武汉生物技术研究院生物质谱平台在陈希博士的带领下，通过最近三年在临床检测领域的探索和研究，开发了一系列基于质谱技术的疾病相关代谢物检测方法，从而帮助医生提前预测疾病，阻止疾病发生。根据相关测评，该技术实现了定量准确度高、检测重复性好、选择特异性强、检测灵敏度高、目标覆盖广、分析快速等六大优势，一次实验能够同时检测多项代谢物指标。　　一名业内人士向记者表示，随着国内质谱技术的日渐成熟，质谱仪也将逐步取代生化仪，大大改善检测结果，造福于民。　　9人团队三年“极速突破”　　外界鲜为人知的是，这项生物质谱技术新突破，实为一支小小的9人团队的三年努力所得。　　随着质谱技术的日渐普及，一场医疗领域科技革命已然开始。该9人项目团队的一位人士介绍，在医学检测领域，质谱技术涵盖范围非常宽泛。起初，团队在市场开拓上的定位有蛋白质、维生素、氨基酸等多个方向，为了找准重点着力方向，团队9人分别融入不同生物领域圈，寻找市场需求最强、最广的点。充分的市场调研为后期的技术突破增加了信心。　　据其回忆，有一次同事的亲人住院，需要进行肾脏透析，当时医生表示，“传统检测技术，血液中其他干扰物质也能和抗体发生交叉反应，对于肾脏疾病确诊增加了相当大难度，如果有新技术出现，将检测结果控制在10%左右误差就好了。”大量的市场反馈，更坚定了陈希从小分子检测领域着手，寻找一种准确高效检测手段的想法。　　武汉生物技术研究院生物质谱9人团队经过多轮分析和尝试，决定先从临床样本(血液、尿液、组织液等)中氨基酸检测入手，寻求突破。没想到三年便实现技术突破。武汉人福医药董事长王学海曾表示，生物产业尤其是生物医药，是一个投入大、风险多、周期长的领域，多数跨国公司在这个领域的研发投入占销售总额的10%以上，有的甚至高达30%。　　目前，该项目已经向国家知识产权局递交了名为“一种临床样本中游离氨基酸的定量检测方法”的专利，已获得受理，有望在今年底获批国家发明专利。　　陈希博士介绍，质谱技术已然成为临床检测领域最富有生命力的新技术之一，团队希望通过持续投入和不懈努力，最终将开发的基于质谱技术的疾病相关代谢物检测试剂盒应用于各大医疗系统，实现临床样本中疾病相关代谢物准确而快速的检测，从而推动武汉市、湖北省乃至全国临床检验事业的发展。　　目前，研究院已经与同济医院完成了项目对接，为团队提供样本用于研发，下一步将针对该项目开展战略合作。让这个9人团队欣慰的是，武汉生物技术研究院生物质谱团队还积极联合武汉大学质谱专家冯钰锜教授一起攻坚克难，在双方共同努力下，“基于质谱技术的临床样本检测”项目引起了武汉市政府高度重视，被纳入2016年武汉市重点产业发展规划。有望在明年将研发成果转化成产品，投放到检验科进行质量评估。”　　技术创新成武汉经济新引擎　　据了解，武汉生物技术研究院由湖北省委省政府整合武汉大学、华中科技大学、华中农业大学、中科院武汉分院、武汉凯迪控股等高校、科研院所、企业的优势资源组建而成，主要从事生物技术应用研究开发、专业服务和成果转化，是武汉国家生物产业基地的技术支撑平台。　　截至目前，该技术平台配备生物实验大型仪器设备243台套，是目前华中地区设备最先进、功能最完善的生物实验大型仪器聚集地。　　作为光谷生物城“技术心脏”的武汉生物技术研究院，2016年仅提供给企业的技术服务金额就超过1050万元，比去年同期增长25%，技术服务累计服务客户达415家，比去年增加115家，增长率超38.3%，检测样本数量达17518个，在公益服务、科研合作、商业服务等功能上实现了均衡配比。　　武汉生物技术研究院新技术的突破，是近年来光谷生物城技术革新和产业推进的缩影。　　武汉生物技术研究院公共技术服务平台负责人杨帆博士介绍，作为国家生物产业基地，武汉“光谷生物城”围绕生物医药、生物医学工程、生物农业、精准诊疗、智慧医疗、生物服务等领域，已建成生物创新园、生物医药园、生物农业园、医疗器械园、医学健康园、智慧健康园和生命健康园共六大产业园区，目前正在大力推进建设生命健康园，打造集研发、孵化、生产、物流、生活为一体的生物产业新城。　　随着生物领域细分行业在武汉全面崛起，行业内企业也“扎堆”光谷生物城。全国最大的医学特检机构康圣达、亚洲最大医药CRO企业药明康德在武汉设立了华中地区唯一研发生产基地，九州通医药集团已经成长为我国最大民营医药物流企业。　　据统计，8年来，光谷生物城聚集各类生物企业1000余家，其中世界500强8家、国内上市公司32家，引进23位国家千人计划、 433个海内外高层次创业团队。东湖高新区生物产业综合实力已经位列全国108个生物产业园区第二名，其中基础竞争力和可持续发展竞争力全国第一。　　在国内各地生物产业基地竞争愈演愈烈之际，起步较晚的武汉市生物产业已经“跑步前进”。业内预测，未来几年内，光谷生物城几大园区将实现生物产业总收入过2000亿元，在干细胞、基因检测、医学影像、生物育种等方面位居国际领先水平，跻身世界一流生物产业园区，将代表中国同全球生物巨头竞争。

大家好，本周为大家介绍的是一篇发表在Nature Chemistry上的文章Native mass spectrometry-based metabolomics identifies metal-binding compounds1，文章通讯作者是来自美国加州大学斯卡格斯药学和药物科学学院的Pieter C. Dorrestein教授。生命活动的正常运行离不开金属的帮助，微生物获取金属的一种常见策略是通过生产小分子电离团来结合金属并形成非共价复合物。尽管结合金属的小分子具有各种生理功能和潜在的药学应用，在复杂生物成分（如微生物培养提取物）中找到金属结合化合物仍具有挑战。由于小分子-金属结合位点是多样的，金属结合情况必须通过实验来确定，常用的实验方法有电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、原子吸收光谱（AAS）、X射线荧光光谱（XRF）、紫外-可见吸收光谱和核磁共振（NMR）等方法，这些方法通常通量较低，且在小分子成分不确定和金属种类复杂的情况下无法判断小分子-金属结合情况。为了发现新的小分子-金属复合物，本文开发了一种非靶向LC-MS/MS方法，结合非变性质谱（native MS）和一种新的计算工具离子识别分子网络，通过相关性分析、用户定义的质量差异和MS/MS相似性匹配相关化合物。该方法能够在复杂的生物样品中筛选金属结合化合物，作者把这个方法称为非变性质谱代谢组学。一、非变性代谢组学概念小分子非靶向分析采用的萃取、样品制备和LC-MS/MS方法通常在低pH值、高比例有机相和低金属浓度的条件下，这些条件不利于金属络合。因此作者采用了非变性质谱的实验思路，考察了在较高的pH值下，小分子与金属的结合比例较高，并开发了一个两步非变性ESI-LC-MS/MS工作流程，该流程具备在线柱后pH调节和金属引入的能力（图1），在金属引入后有足够的时间形成小分子-金属复合物。使用MZmine和GNPS中的计算离子身份分子网络（IIMN）来分析数据。该实验流程是作者开发的第二代方法，此前的第一代方法使用的是双管注射泵（double-barrel syringe pump）注射氢氧化铵溶液，随后注射一种或多种金属盐。二代方法与一代的区别在于使用了HPLC二元泵进行乙酸铵溶液的补液过程，使溶剂组成和梯度更稳定。图1. 基于非变性质谱的代谢组学实验流程。二、方法考察作者首先制备了市售的铁载体标准混合物，即耶尔森菌杆菌素（1）、弧菌杆菌素（2）、肠杆菌素（3）、高铁环六肽（7）和红酵母酸（6），编号与图2相对应。标准品通过HPLC分离，然后通过第一代装置进行液相色谱后pH调节和过量（毫摩尔）氯化铁注入，仅在铁注入后观察到每种铁载体的三价铁加合物（图2a）。随后，作者进行了以下的考察：①考察了加和物峰面积呈现铁的浓度依赖性，但不完全与铁载体本身对铁的亲和力相对应，这可能由于每种载体的电喷雾效率不同以及流动相溶液组成的变化，因此作者开发了带有补流泵的第二代装置，可减少由梯度导致的溶剂组成的变化，并将有机溶剂浓度降低约50%。②考察了铁载体与铁的加和是否是非特异性加和，将能与铁结合的高铁色素分子与一系列不能结合铁的其他分子混合，同样实验流程下发现只有高铁色素结合了铁，证明加和物的形成是特异性结合（图2b）。③考察了载体的金属选择性，向载体加入生理水平（微摩尔）的金属混合物，包括铁、铜、钴、镍、锌和锰盐，发现载体对金属的选择性与文献报道一致，例如两种铁载体对铁的选择性都高于其他金属；两个相似的物质的区分，去铁胺B（DFB）可与铜结合，而去铁胺E（DFE）不能。图2. 液相后注入金属法在标准铁载体样品中的测试。接着，作者将此方法应用于谷氨酰杆菌JB182的培养提取物。该微生物是从液体奶酪培养基中分离出来的，而奶酪是一个缺铁的环境。作者利用非变性代谢组学工作流程，从培养提取物中观察到未结合铁的去铁胺E和结合了三价铁的铁胺E。去铁胺E是使用IIMN观察到的唯一结合铁的分子（图3），检测到的其他分子都不是铁结合的。图3. 谷氨酰杆菌JB182培养提取物的非变性代谢组学测试。a. 去铁胺E是使用IIMN观察到的唯一结合铁的分子；b. 标准液相方法鉴定到的去铁胺E大多没有结合金属，其3.03分钟处的MS1为图d；c. 液相后注入铁鉴定到的去铁胺E结合了金属，其3.05分钟处的MS1为图e。作者用同样的方法测试了大肠杆菌Nissle 1917提取物，并在液相后将pH调整为7（模仿大肠杆菌胞质pH），发现了一些结合铁的载体分子（图4a）及其相应的铁复合物（图4b-d），除图4标注的三种，还存在一些yersiniabactin和aerobactin的衍生物也能结合铁，共发现了至少15种额外的铁载体。衍生物的发现也说明了IIMN识别结构相似性的能力，且修饰也通常与生物合成或代谢有关。除了研究生理条件下的铁结合外，作者也尝试鉴定了锌结合分子，因为大肠杆菌Nissle的锌获取机制尚未完全阐明。使用本文的方法，作者发现了yersiniabactin及其许多衍生物也与锌结合，包括HPTzTn-COOH，这种结合也通过NMR进行了辅助验证。由此可推断yersiniabactin通过获取锌来逃避抗菌蛋白对锌的螯合，增强大肠杆菌Nissle在发炎的肠道中繁殖的能力。此外，作者还测试了比大肠杆菌Nissle基因组大十倍的酒用真菌Eutypa lata，也发现了结合铁的分子衍生物（图4e-f）图4. 非变性代谢组学方法用于鉴定细菌和真菌培养提取物。最后，作者将本方法应用到环境样品中，测试该方法是否可以在超复杂样品中识别金属结合化合物。作者分析了2017年6月浮游植物爆发期间在加州海流生态系统中收集的固相萃取的表层海洋样本。表层海水中的溶解有机质（dissolved organic matter，DOM）是十分复杂的样本，在液相后调节pH至8后，鉴定到了软骨藻酸为铜结合分子，与文献报道的一致。IIMN还分析到软骨藻酸以二聚体的形式与铜离子结合（图5），可能以类似于EDTA的构型与铜配位。图5. 非变性代谢组学方法用于鉴定表层海水中的溶解有机质。总结：本文开发的非变性代谢组学方法通过液相后补充金属或调节pH，可以从复杂的样本中识别已知的和新的金属离子载体。1. Aron, A. T. Petras, D. Schmid, R. Gauglitz, J. M. Büttel, I. Antelo, L. Zhi, H. Nuccio, S.-P. Saak, C. C. Malarney, K. P. Thines, E. Dutton, R. J. Aluwihare, L. I. Raffatellu, M. Dorrestein, P. C., Native mass spectrometry-based metabolomics identifies metal-binding compounds. Nature Chemistry 2022, 14 (1), 100-109.

9月16-17日，国际临床质谱会议在宁波大学盛大召开，此次一年一度的国际会议汇集了来自质谱技术和临床分析应用的研究人员和科学家以及在化学、生命科学、医疗诊断等各个领域的研究人员积极参与。在此次会议中，赛默飞特邀知名专家鼎力助阵，分享质谱技术在医学检验上的新发展新范例。大会主要针对目前临床前沿研究领域展开畅想，分别从组学、质谱成像、AI深度学习等角度探讨临床发展可能。其中报告人对赛默飞Orbitrap三合一超高分辨质谱仪多碎裂模式(CID,HCD,ETD,EThcD)对于临床关注的糖基化、磷酸化修饰在炎症、癌症研究方面为研究者提供更细节的信息，助力精准医疗。 特邀嘉宾报告在临床质谱新技术分会场中，赛默飞特邀来自University of Calgary的Ian Lewis教授带来专题报告Harnessing metabolomics to combat infectious diseases: a new paradigm in rapid diagnostics，采用Orbitrap高分辨质谱平台进行代谢组学分析，及赛默飞三重四极杆质谱平台进行靶向分析。每年200万感染患者中有8万人死亡，预计在2050年，全球死亡人数大约达到1000万左右，治疗成本高达2万亿美金，传统细菌鉴定和耐药性分析的时间长达5天之久，使得大部分患者错过了最佳治疗窗口，“时间就是生命”，开发一种快速准确的诊断方法变得刻不容缓。Lewis教授实验室利用赛默飞Orbitrap高分辨平台进行代谢组学分析，对血液样本中不同类型的菌群代谢物做了差异分析，很好地完成了分群鉴定，并且随后做了耐药性分析，结果显示菌群代谢物对药物具有极高的敏感度，随后对775个样本进行了验证，该方法比现有手段节约60%的时间，从而大幅度降低感染病人的死亡风险。得益于两类质谱平台方法之间快速转移的优势，同时利用赛默飞三重四极杆对尿路感染样本进行靶向分析，大大缩短了诊断时间，这是传统的MALDI-TOF方法没法完成的。Lewis教授基于PIM（精准感染管理），对超过50000 个独立菌群进行基因信息和蛋白质组学信息分析，整合信息并建立了耐药性数据库（ResistanceDB），来更好地执行PIM。Lewis教授相信，对于感染的精准管理和快速诊断，一定能够大大降低医疗成本和感染死亡率。 由于近年来质谱技术在医学检验上的应用已受到科学界的广泛重视，会议吸引了来自中国、美国、加拿大、澳大利亚、日本、韩国、新加坡等地的知名学者做主题演讲和高质量论文。 赛默飞在此次会议中也向中外诸位研究人员及科学家展示了整体解决方案，助力临床精准医疗进一步发展，展台人头攒动，研究人员与与会嘉宾均进行了良好及富有成效的沟通，此次会议也得到了赛默飞全球临床质谱团队的大力支持，为赛默飞在中国临床质谱界进一步发展打下良好的基础。 《赛默飞临床检测及研究解决方案》《赛默飞临床检测及研究解决方案》全方位展示了赛默飞在临床检测领域的全产线解决方案，不仅体现了赛默飞本土化战略，积极整合国内合作方的技术力量，优势互补，为中国客户降低使用成本，提高临床服务水平。而且针对正在兴起的临床检测项目，赛默飞不仅可以提供传统的三重四极杆质谱、高效液相色谱等设备，同时可以提供提高检测通量的多通道液相设备TLX/LX（检测样本通量提高2-4倍）、痕量金属检测设备ICP-MS、快速筛查利器Orbitrap高分辨质谱仪、纸喷雾离子源VeriSpray快速监测治疗药物等，提供从样品前处理到软件分析，更高效、更精准、更全面的一站式解决方案。

p 　　 span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 近年来，随着质谱技术在生命组学、精准医疗及临床医学中发挥着越来越大的作用，质谱应用于医学检验的热度不断走高。各大质谱厂商在该领域多有发力，其中，沃特世最早将质谱应用于医学检测。为了使质谱技术和临床医学及相关领域机构、专家和工作者更深入地了解应用于医学检验的质谱最新产品、技术、解决方案，仪器信息网特别约稿沃特世。 /span /p p span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " br/ /span /p p 　　 strong 仪器信息网：贵公司怎样看待质谱应用于临床检测的前景? /strong /p p 　　 strong 沃特世： /strong 在中国，质谱应用于临床处于起步阶段，正迎来持续高速发展。主流的临床检测方式仍是放射免疫、酶联免疫、化学发光等免疫学技术。这些技术相对简单、分析时间短，但是存在交叉反应，检测多个指标需要多次试验，影响结果准确性和报告效率。目前，临床检验发展的重点正逐渐趋向于“精准”，只有这样才可能更好服务于临床，准确诊断和治疗疾病。超高效液相色谱串联三重四级杆质谱技术无疑更能够契合临床检验发展趋势，液相色谱负责分离生物样品中的分析物和干扰物，质谱负责测定分析物的质荷比(m/z)进行定量分析，具有极高的特异性。质谱技术应用范围涵盖临床检验的许多领域，特别是在新生儿遗传代谢疾病筛查、激素检测、治疗药物监测、全谱氨基酸分析、药物滥用等，另外通过检测多肽和蛋白也可以用于疾病诊断。 /p p & nbsp /p p 　　 strong 仪器信息网： /strong strong 请回顾贵公司质谱产品及技术的研发历史，有哪些优势/专利技术? /strong /p p 　　 strong 沃特世： /strong Waters公司以专注和创新为鲜明特点。在近60年的发展历程中有着多个世界首台商品化仪器的重大里程碑： /p p 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " ——1963年世界首台商业化LC /span /p p span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 　　——1967年世界首台商业化HPLC /span /p p span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 　　——2004年世界首台商业化UPLC /span /p p 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " ——1984年沃特世首台商业化3Q MS /span /p p span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 　　——1996年世界首台商业化QTof /span /p p span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 　　——2007年世界首台商业化HDMS /span /p p style=" text-align: center " & nbsp /p p style=" text-align: center " img title=" 55.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/a6998f2e-b0cb-4e27-a19e-cdaf5f0ecdb8.jpg" / /p p 　　早在1965年，Waters公司的创始人James Waters先生就写到：“在液相色谱早期，每个人都说液相色谱不会成功，因为它比气相色谱慢100倍。而我认为那只是因为我们对液相色谱的物理过程还不理解。我们相信液相色谱有着巨大的市场，而且会从研究室实验扩展到生产过程，质量控制和临床检测。”早在1984年，Waters(Micromass)就开始生产三重四极质谱。而Waters公司是把液相色谱质谱联用技术应用于医学检测最早的厂家。 /p p & nbsp /p p 　　 strong 仪器信息网：贵公司当前应用于医学检验市场的质谱主流产品有哪些? /strong /p p 　　 strong 沃特世： /strong Waters公司上世纪九十年代进入临床市场，致力于开发易用可靠的LC-MS/MS平台应用于临床，并提供医学诊断相关应用解决方案。Waters公司一直注重法规依从性，各类LC、MS在全球59个国家获得医疗器械注册证的批准。在国内，Waters是首家获得国家食品药品监督管理局批准的公司，其LC-MS/MS均通过CFDA认证。其中，UPLC Xevo TQD IVD和UPLC Xevo TQ-S IVD是两款主流的超高效液相色谱串联三重四级杆质谱产品。 strong br/ /strong /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong UPLC Xevo TQD IVD平台 /strong /span 稳定性及重现性极佳，适合开展高通量医学诊断项目。在LC-MS/MS技术的帮助下，临床实验室可对患者的生物样本进行定性和定量分析，从多方面协助临床医生进行病情诊断和治疗。 /p p style=" text-align: center " img width=" 318" height=" 250" title=" 9.jpg" style=" width: 318px height: 250px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/40de2662-7d17-4fba-b05b-f6974563494f.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong UPLC Xevo TQD IVD系统 /strong /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong UPLC Xevo TQ-S IVD /strong /span 是国内有IVD证LC-MS/MS仪器中性能最高的产品，适合检测生物样本中的痕量待测物，还可同时兼顾临床科研需求。UPLC Xevo TQ-S IVD系统采用了沃特世超高效液相色谱UPLC技术，开创性地使用离轴离子源技术StepWave和信息富集式采集方法RADAR，实现了无可比拟的灵敏度和稳定性，能够应对极其严格的UPLC-MS/MS定量分析。 /p p style=" text-align: center " img width=" 348" height=" 250" title=" 10.jpg" style=" width: 348px height: 250px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/9f15933d-feb5-4914-8fa6-5ab3495ba595.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong UPLC Xevo TQ-S IVD系统 /strong /p p strong br/ /strong /p p 　　 strong 仪器信息网：目前贵公司质谱应用于医学检测主推的解决方案有哪些? /strong /p p 　　 strong 沃特世： /strong 沃特世临床解决方案可服务于新生儿遗传代谢疾病筛查、激素检测、治疗药物监测、全谱氨基酸分析、药物滥用等，另外通过检测多肽和蛋白也可以用于疾病诊断。 /p p & nbsp /p p 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 1.新生儿遗传代谢性疾病筛查解决方案 /strong /span /p p style=" text-align: left " 　　国内，新生儿遗传代谢性疾病筛查是质谱技术在医学检验领域开展最广泛最成熟的应用。新生儿筛查可以在孩子发病前确认是否有患病风险，给予及时治疗并且预防进一步的问题，有效降低出生缺陷率，提高人口素质。我国是人口大国，每年约有1700万新生儿出生，为上百万的新生儿进行遗传代谢性疾病筛查，成功挽救数百名儿童。 /p p style=" text-align: center " img title=" 11.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/8d505752-67c1-476c-bda7-cd3aae735758.jpg" / /p p 　　LC-MS/MS技术是新生儿筛查领域的一次巨大变革，从传统的一次检测筛查一种疾病到一次检测筛查多种疾病。Waters公司在新生儿筛查领域历史悠久，是全球首家提供新生儿筛查完整解决方案的公司，包括仪器平台、前处理方法、数据处理软件。澳大利亚新南威尔士地区、美国北卡罗来纳州，马萨诸赛州和伊利诺伊州先后使用Waters LC-MS/MS开展大规模新生儿筛查。 br/ /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=795D181B382CE21E9C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=2BE2CA2D6C183770& playertype=1" type=" text/javascript" /script p 　　 /p p 　　LC-MS/MS检测速度快、通量高，1.5分钟即可完成一个样品的检测，同时对40多种氨基酸代谢病、有机酸代谢病以及脂肪酸代谢病进行筛查，使诊断更加快速、可靠，推动遗传代谢性疾病的筛查、诊断和治疗。此外，LC-MS/MS技术还可用于先天性肾上腺皮质增生(CAH)二线筛查以及溶酶体贮积症的筛查等其他扩展性应用，提高筛查的特异性，降低假阳性率。 /p p style=" text-align: center " img width=" 484" height=" 400" title=" 12.jpg" style=" width: 484px height: 400px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/a8519647-bf6c-4469-8b38-e701d1bd8c63.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p & nbsp /p p 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 2.血浆中儿茶酚胺及其代谢物含量测定解决方案 /strong /span /p p 　　激素作为内分泌系统的信使，发挥着调节机体各种生理活动，维持内环境相对稳定的作用。准确测定体内激素水平是判断内分泌代谢紊乱与诊断分型的重要指标。然而，体内激素种类繁多，浓度差异极大，对于检测技术要求很高。过去常用免疫分析方法检测激素，由于交叉反应干扰，测定结果往往与真实值偏离严重，失去对于临床的指导意义。 /p p 　　儿茶酚胺类激素通常被作为多种神经内分泌系统肿瘤的诊断指征进行测定。具体而言，在嗜铬细胞瘤患者中，儿茶酚胺类激素的含量会明显增加，临床表现为血压升高。通过检测高血压患者血浆中儿茶酚胺类激素的水平，进一步诊断是否存在神经内分泌肿瘤，并在某些情况下诊断肿瘤的位置。Waters开发了可同时准确测定血浆中儿茶酚胺及其代谢物的LC-MS/MS方法，采用Oasis WCX μElution固相萃取前处理，ACQUITY BEH Amide色谱柱，每个样品运行时间只需要4.0 min。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 194" title=" 13.jpg" style=" width: 600px height: 194px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/e300ac85-624a-4eea-b6bd-cddfd66b2f21.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p & nbsp /p p 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 3.血浆中醛固酮含量测定解决方案 /strong /span /p p 　　原发性醛固酮增多症，指肾上腺皮质分泌过量醛固酮，导致体内潴钠、排钾、血容量增多、肾素-血管紧张素系统活性受抑。临床主要表现为高血压伴低血钾。成年人高血压的患病率高达三分之一，原发性醛固酮增多症在高血压患者中的患病率& gt 5%。准确测定血浆中低浓度水平的类固醇激素(如醛固酮)是一件非常困难的事情，类固醇激素会与其他结构类似物发生交叉反应，在较低浓度下可变性更高，因此许多现有检测方法都缺乏针对性。沃特世采用LC-MS/MS检测血浆中醛固酮，利用SPE固相萃取净化基质、UPLC高效分离同分异构体、MS/MS卓越的灵敏度，能大大提高检测的特异性和准确性。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 395" title=" 14.jpg" style=" width: 600px height: 395px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/19558192-f99e-4883-b42c-09dbe972da94.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p & nbsp /p p 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 4.全谱氨基酸分析解决方案 /strong /span span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong br/ /strong /span /p p 　　氨基酸是人类最重要的营养成分。全谱氨基酸在体内是一个平衡状态，这一状态的失衡是众多疾病的诱因或表现形式。全谱氨基酸分析可以作为健康评价和疾病筛查的重要手段，提示及早预防疾病、改善身体营养状态和作为营养补充参考标准。 /p p 　　通过Waters LC-MS/MS技术能够在9分钟内分析人体内49种全谱氨基酸。相比于阳离子交换柱后茚三酮衍生化和高效液相色谱柱前衍生化的方式，能极大提高工作效率，减少了因检测周期长而造成检测时生物样品内个别氨基酸相互转化的影响。Waters LC-MS/MS技术可以简单，快速获得更高的灵敏度，精确度。 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong br/ /strong /span /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=57D74695FD1763D29C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=2BE2CA2D6C183770& playertype=1" type=" text/javascript" /script p & nbsp /p p 　　 strong 仪器信息网：请介绍贵公司质谱业务主要涉及的应用领域，如何定位临床医学领域? /strong /p p 　　 strong 沃特世： /strong Waters公司业务主要涉及临床、制药、食品、环境、化工等多个领域。其中制药和食品市场的发展最成熟，而临床是发展最快速的领域。随着大众对于精准医疗需求的不断增加，毫无疑问，质谱在未来发展潜力巨大。Waters公司一直以来非常重视临床领域，提供从IVD平台、数据处理软件、精简工作流程、前处理耗材到专业售后支持等一系列完整解决方案，帮助用户用好质谱、服务于临床。 /p p style=" text-align: right " （内容提供：沃特世） /p p style=" text-align: right " 编辑：李博 /p

硝基呋喃类抗菌药物是一种广谱抗生素，包括了硝基呋喃唑酮、呋喃它酮、呋喃妥因、呋喃西林，曾广泛应用于水产养殖业，用来治疗由大肠杆菌或沙门氏菌所引起的肠炎、疥疮、赤鳍病、溃疡病等。这类化合物对光敏感，衰减快，其母体化合物在动物体内及其产品中代谢很快，但其代谢物以蛋白结合物的形式存在可残留较长时间，目前各国均将硝基呋喃代谢物作为指示硝基呋喃类药物残留的标示物。因硝基呋喃类药物及其代谢物具有相当大的毒副作用，世界上绝大部分国家规定在食用动物组织中不允许有硝基呋喃药物残留；美国21CFR530.41规定食源性动物禁止食用呋喃唑酮和呋喃妥因；欧盟EEC2377/90将硝基呋喃类药物及其代谢物列为A类禁用药物；我国也于2002年颁布了禁用硝基呋喃类抗生素的禁令。2017年3月9日，农业部办公厅发布关于开展2017年水产品质检机构检测能力验证工作的通知，提到硝基呋喃类代谢物的检测方法依据为《水产品中硝基呋喃类代谢物残留量的测定－液相色谱－串联质谱法》（农业部783号公告-1-2006），使用内标法定量。First Standard® 推出硝基呋喃及其代谢物检测三大利器，确保您的实验全程无忧！它们是：4种硝基呋喃混标帮助您节省实验前的准备时间，浓度100ppm，可配制多组工作液Cat.No中文名称规格/CAS#1ST9262-100M4种硝基呋喃混标100ppm1ST4207呋喃唑酮67-45-81ST4208呋喃它酮139-91-31ST4209呋喃妥因67-20-91ST4210呋喃西林59-87-04种硝基呋喃类内标溶液许多客户反馈内标难找，我们这里4种内标齐全，1支混标搞定！Cat.No中文名称规格/CAS#1ST9230-100M4种硝基呋喃类内标混标100ppm1ST4226氨基脲-13C,15N2盐酸盐1173020-16-01ST4203D53-氨基-5-吗啉甲基-2-噁唑烷酮-d51017793-94-01ST4201D43-氨基-2-噁唑烷酮-d41188331-23-81ST4204C31-氨基-2-乙内酰脲-13C3957509-31-84种硝基呋喃代谢物衍生化混标不用担心标品衍生不成功或衍生不完全影响实验，我们提供衍生好的混标！Cat.No中文名称规格/CAS#1ST9283-100ppm4种硝基呋喃代谢物衍生化混标（以代谢物计）100ppm1ST42152-NP-呋喃妥因代谢物623145-57-31ST42172-NP-呋喃它酮代谢物183193-59-11ST42192-NP-呋喃唑酮代谢物19687-73-11ST42212-NP-呋喃西林代谢物16004-43-6如需订购请联系天津阿尔塔科技有限公司或各地经销商。

黄皮不同部位中代谢物分子空间分布的质谱成像分析 黄皮（Cluasena lansium（Lour.）Skeels）属于芸香科(Rutaceae)黄皮属(Clausena)中的一种特殊果树，分布在中国南方地区。黄皮以其果实闻名于世，是非常受欢迎的热带保健水果，其根、茎、叶和种子也被广泛应用于民间医药或中药中。 以往对该植物的化学研究主要集中在寻找具有药用价值的生物活性成分，到目前为止，已经分离和鉴定一系列天然产物，这些物质具有明显的抗肿瘤、抗炎、抗氧化及降血糖等作用，主要包括咔唑类生物喊、香豆素类化合物、酰胺类生物碱、萜类和黄酮等。其中咔唑类生物碱和单萜基香豆素为其特征性成分。有关黄皮中活性成分的分离和测定方法已得到广泛报道，然而，人们对黄皮特征代谢物在组织内的分布却知之甚少。对黄皮果中的化学成分进行研究，探究其中具有药用价值的生物活性成分空间分布信息，有助于理解植物代谢物合成的调控机制和功能基础，对黄皮保健食品的开发具有重要意义。 质谱成像技术是近年来受到关注的一种新型的分子成像技术。基于高灵敏、高分辨、高通量特性的质谱结合先进的显微成像技术，样品制备过程不需要组织粉碎，无需标记即可实现多种物质在组织中的原位分布，为多种代谢物的研究提供了更多的信息维度。 本研究通过优化样品前处理方法，采用基质辅助激光解吸/电离质谱成像技术(MALDI-MSI)对黄皮(Clausena lansium, Lour)的组织分布特征进行研究，为更好地开发、利用黄皮这一药食两用的水果资源提供理论基础。本研究是首次利用质谱成像技术实现对黄皮小分子代谢物的系统研究（见图1）。 图1 利用质谱成像技术可视化黄皮不同组织中内源性分子分布 1. iMScope TRIO 成像质谱显微镜测试条件将不同部位的组织块包埋在2%羧甲基纤维素（CMC）中进行冷冻切片，切片厚度为 25μm，将所得组织切片放置在 ITO 导电载玻片上（100 Ω/m2，日本大阪松浪玻璃），将载玻片在真空干燥箱中干燥20分钟。使用带有0.22 mm喷嘴的喷枪（PS-270，GSI Creos，日本东京）和基质升华设备iMLayer（Shimadzu，Kyoto，日本）进行基质涂敷。在喷枪法中，使用1mL 40mg/mL DHB溶液（0.1%TFA，70%甲醇水配置）作为基质，喷枪与载玻片保持250px的距离， 每喷雾10s后干燥5s，循环喷雾-干燥过程，直到将1 mL DHB溶液喷涂于切片并干燥完全。对于升华法，使用iMLayer设备将基质升华于组织切片表面，厚度为0.7μm DHB。所有数据都是在装有MALDI离子源的iMScope TRIO（Shimadzu，Kyoto，日本）上采集，质谱条件如下：正离子模式采集, 采集质量范围 m/z 100-1000, 激光强度50。 2. 基于 iMScope TRIO 成像质谱显微镜的组织成像研究采集黄皮植物不同部位作为研究样品，分别对应果实、小茎、叶片。采用iMScope TRIO 成像质谱显微镜对三个不同部位的横切面进行了生物碱、香豆素、糖及小分子酸等内源性分子的空间分布分析。 如图2所示，3-甲基咔唑和Murrastinin在果实全果均有分布，尤其在果核含量特别丰富。在黄皮小茎中，这两个物质主要存在于木质部和髓质部，表皮含量较低。此外，在叶片的上下表皮含量丰富。Murrayanine和heptaphylline这两种咔唑碱仅分布于果肉组织中，茎中含有少量，果皮、果核和叶片中几乎不存在。而Girinimbine只存在于黄皮果核外皮以及茎的外表皮。黄皮属植物咔唑类化合物通过直接细胞毒性、诱导肿瘤细胞凋亡和/或免疫增强作用抑制肿瘤生长，他们的抗癌潜力引起了越来越多研究的兴趣。通过定位该类物质的组织分布，可以有效提高活性成分的提取效率。图2 不同生物碱在黄皮果实、茎、叶片中空间分布的质谱成像图 此外，如图3所示，香豆素类化合物在黄皮中的分布是相似的，主要存在于果皮中。有报道称，香豆素类化合物的抗氧化、抗癌及抗炎症方面发挥重要作用。糖类广泛存在于植物中，是植物快速储能物质。 图3 不同香豆素在黄皮果实、茎、叶片中的空间分布的质谱成像图 如图4所示，己糖（葡萄糖和果糖）主要分布在黄皮果实的果肉当中，蔗糖分布在果皮、果肉以及果肉中纤维上。水果中产生的蔗糖由蔗糖转化酶水解成葡萄糖和果糖，黄皮切片中蔗糖的检测强度约为己糖的4.7±1.4倍，说明黄皮中糖类主要以蔗糖的形式存在。据文献报道，葡萄糖和果糖的甜度分别是蔗糖的0.75倍和1.7倍。因此，这很好地解释为什么黄皮果品尝比其他水果酸。图4 糖、有机酸及其他小分子在黄皮果实中空间分布的质谱成像图 本研究结果有助于更好的了解黄皮内源性生物活性物质在不同组织部位的分布，为黄皮成分识别、质量评价、高值化利用等提供参考。 本文相关内容由广东省农业科学院农业质量标准与监测技术研究所唐雪妹博士提供，详细研究内容已正式发表于Phytochemistry, 2021, 192:112930. 文献题目《Visualizing the spatial distribution of metabolites in Clausena lansium (Lour.) skeels using matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging》 使用仪器岛津iMScope TRIO 作者Xuemei Tang a,b, Meiyan Zhao a, Zhiting Chen a, Jianxiang Huang a,b, Yan Chen a,Fuhua Wang a,b, Kai Wan a,b,* a Institute of Quality Standard and Monitoring Technology for Agro-products of Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou, 510640, Chinab Key Laboratory of Testing and Evaluation for Agro-product Safety and Quality (Guangzhou), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, China* Corresponding author. Institute of Quality Standard and Monitoring Technology for Agro-products of Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou, 510640, China. 声 明1、本文不提供文献原文。2、所引用文献仅供读者研究和学习参考，不得用于其他营利性活动。3、本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

AB SCIEX成功举办QTRAP系列 & 高分辨TripleTOF系列 质谱仪在药物代谢研究中的应用高级培训班 中国上海2013年4月9日讯，随着新药开发的日益进展，体内外代谢物的研究也越来越受到重视。作为全球生命科学分析技术的领导者，AB SCIEX多年来一直致力于为用户提供解决重大技术困难的各种方案，在满足客户获得巨大成功的同时，还与客户进一步交流新技术和新发展，共同提高实用分析技能。为促进公司与用户之间的交流、架设用户间交流与合作的桥梁，AB SCIEX公司在2013年3月26日～29日，于上海亚太应用支持中心，成功举办了QTRAP系列 & 高分辨TripleTOF系列质谱仪在药物代谢研究中的应用高级培训班，近百余位来自五十多个单位的老师参加了这次培训班。 本次培训班，AB SCIEX美国总部的资深专家Loren Y.Olson及AB SCIEX中国应用工程师们详细介绍了QTRAP系列质谱仪的可预测多反应监测信息相关扫描（pMRM-IDA）、中性丢失信息相关扫描（NL-IDA）和前体离子信息相关扫描（Prec-IDA）等多种&ldquo 杆-阱&rdquo 相结合的扫描模式在代谢物鉴定中的应用，保证在一次进样发现代谢物的同时，并对代谢物进行结构鉴定，以及在QTRAP系列质谱仪在鉴定反应性代谢物谷胱甘肽结合代谢物研究中的独特应用；同时培训班还介绍了AB SCEIX高分辨TripleTOF系列质谱仪出色的扫描速度、高灵敏度、高分辨率以及高质量准确度等性能优势，以及智能的采集方法：动态背景扣除（DBS）、实时多重质量亏损过滤（MMDF）以及中性丢失（NL）过滤触发TOF MS/MS扫描等，并通过应用实例向用户演示AB SCIEX质谱仪在药物代谢应用中的实验设计方案与策略，AB SCIEX公司首次把质量亏损（MDF）应用到实时采集数据中，一次进样，IDA优先选择符合质量亏损的离子进行TOF MS/MS，不需要进行数据处理及再重新进样分析，保证一次进样就可完成复杂基质中代谢物的鉴定和结构阐明，提高工作效率并减少进样次数。应用专家们还通过现场处理数据的方式展示了AB SCIEX药物代谢专业软件LightSight & MetabolitePilot在数据后处理阶段的强大性能。 本次培训班非常荣幸的邀请到上海睿智化学有限公司DMPK部门的资深总监Alicia Du博士与用户分享在高分辨质谱仪进行药物代谢研究方面的样品准备、结构解析等方面的经验和使用心得，并在现场与参会老师们积极讨论。 图为AB SCIEX 美国总部资深专家Loren Y. Olson在介绍QTRAP与TripleTOF质谱仪。 图为AB SCIEX药物市场拓展经理杜蘋女士在解答参会老师在药物代谢研究中遇到的问题。 图为上海睿智化学有限公司DMPK部门的资深总监Alicia Du博士向在场用户们分享高分辨质谱在代谢物检测和鉴定中的功能及优势，并对AB SCIEX公司质谱技术今后的发展给予了肯定与期待。 针对用户在实际工作中遇到的使用问题，AB SCIEX在培训班上特别安排了实际样品上机操作和专业软件操作环节，同时邀请资深的中国区应用工程师详细讲解数据处理过程，广大参会老师热情参与，积极讨论，在沟通中答疑解惑，在学习中建立合作，培训会在热烈友好的氛围中圆满落幕。 图为在实际上机操作部分，AB SCIEX应用工程师们现场指导各参会老师们进行上机操作练习。 此次培训会使用户们对于QTRAP，TripleTOF仪器操作应用提高到一个新的阶段。会议结束后，众多用户对ABSCIEX中国公司组织这次用户培训会表示衷心感谢，并对加入&ldquo AB SCIEX质谱大家庭&rdquo 表示由衷满意。 感谢各位新老用户对AB SCIEX公司的支持。我们向您承诺，在今后的2013年内，AB SCIEX公司的新产品与售后服务会更加出色! 2013年，我们与您共进! 关于AB SCIEX 　　AB SCIEX公司是一家全球性企业，业务遍布世界上31个国家和地区。AB SCIEX公司是生命科学分析仪器技术发展的全球领导者，致力于协助解决复杂的生命科学问题。AB SCIEX公司为生命科学众多领域提供仪器、软件、技术等服务，包括蛋白质生物标志物研究，疾病研究，药物研发，食品安全和环境检测等。AB SCIEX公司拥有近30年辉煌的技术创新历史，是唯一且持续专注于质谱仪器的全球领导者。凭借应用生物系统/ MDS分析技术合资公司20多年的创新历史传承和市场领导地位。 　　AB SCIEX公司在产品开发首创方面持续昂领行业鳌头： 　　&bull 　第一家推出三重四极杆串联质谱。 　　&bull 　第一家推出LC-MS液质联用技术。 　　&bull 　第一家推出飞行时间串联(TOF/TOF)质谱。 　　&bull 　首家也是唯一一家通过QTRAP技术，在同一平台上实现了三重四极杆和线性离子阱的串联质谱系统。 　　AB SCIEX公司产品涵盖： 　　&bull 　离子源分析质谱仪 　　&bull 　质谱技术与分析仪器 　　&bull 　液相色谱仪与液相质谱检测器 　　&bull 　专业应用软件和技术方法 　　我们拥有广泛的科学分析工具的组合，使科学家能够在广泛的应用范围内进行定量和定性分析。&ldquo 追求质谱极限(Pushing the limits in Mass Spectrometry)分是我们终极的追求目标。我们相信，在广大客户的支持下，AB SCIEX公司的产品技术研发之路将再添羽翼，昂领质谱、液相色谱技术的新潮流! 　　更多资讯，请您登陆AB SCIEX 公司网站www.absciex.com.cn。并在Weibo@ABSCIEX或者在Youku上了解 AB SCIEX动态。 媒体联络人： 易思闻思公共关系咨询（中国） 范雪 电话: (86) 10 65820160 Email :nicole@eastwestpr.com ##END##

工作所倚重的新型检测技术，更是医院检验能力的象征。　　首都医科大学附属北京妇产医院北京妇幼保健院始终秉承以患者为中心的精神，不断提升医疗质量，助力妇产检验领域的发展，于近日正式批准成立"临床质谱检验中心"。 北京妇产医院临床质谱检验中心的前身是检验科质谱中心，经过五年的高速发展，新中心作为一级科室将更好地助力临床检验需求。按所承担的临床检测任务，中心被划分为三大功能区：定量质谱特检区、微生物快速鉴定区、新生儿代谢疾病质谱筛查区，可做检测包括“女性内分泌激素测定”、“儿童性早熟检测”、“新生儿遗传病串联质谱筛查”、“微生物质谱快速鉴定”、“脂溶性维生素检测”、“食源性抗生素残留检测”等数十个具有妇幼代表性的项目，年检测标本量达5万份，可为更多孕产妇和新生儿提供快速、精准的妇幼特色诊断服务。 中心主任曹正讲到：“质谱技术在临床诊断和研究工作中的作用愈加突显，医院的大力支持让科室在设备水平和数量上均居国内同类科室前列，我们定将不负期望，勇挑重担，充分利用现有条件为孕产妇和新生儿提供专业、领先的检测服务！” 曹正，主任技师，副教授，硕士生导师，首都医科大学附属北京妇产医院检验科副主任，临床质谱检验中心主任（中层正职）。博士毕业于美国马里兰大学帕克分校，于美国休斯敦卫理公会医院进行检验住院医师培训并取得美国临床化学医师执照。2015年9月加入北京妇产医院检验科，先后主持国家级、省部级等课题多项，以第一及通讯作者发表SCI论文30余篇。　　五年来，中心围绕质谱平台还获得过多项国家级、省部级课题资助，作为牵头团队发表临床质谱应用系列专家共识及SCI文章多篇，作为组长单位，承担质谱相关的多项体外诊断设备、试剂等临床试验项目，在服务患者的同时积极开展科研创新与转化工作，助力了医院的发展，取得了良好的社会效益。

p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 为进一步搭建起临床医生与临床质谱检验工作者之间沟通的桥梁，共同探讨和推进质谱技术在临床检验中的应用，2018年11月2-3日，由中华医学电子音像出版社、《中华临床实验室管理电子杂志》编委会主办，金域医学承办的“临床色谱质谱技术发展研讨会暨中美内分泌代谢病高峰论坛”在金域医学广州国际生物岛总部召开。 br/ /p p style=" line-height: 1.5em " 　　本次研讨会由国际、国内权威临床专家和临床质谱技术应用大咖授课，深入解读了质谱技术在内分泌代谢病领域的应用及进展，临床质谱实验室质量管理的重要性及关键点。同时，开办了业内首创的临床质谱技术应用troubleshooting研讨会，针对质谱技术临床检测方法开发与应用过程中的重点、难点问题，以实际应用案例展开深入研讨。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/bf95c541-6fac-4e24-920a-09895e732a1a.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " 　　临床色谱质谱技术发展研讨会暨中美内分泌代谢病高峰论坛 /p p style=" line-height: 1.5em " 　　 span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(128, 100, 162) font-size: 24px " strong span style=" color: rgb(128, 100, 162) font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 质谱技术为遗传代谢病诊疗带来变革 /span /strong /span /p p style=" line-height: 1.5em " 　　本次研讨会特别邀请到全球新生儿质谱筛查发明人、串联质谱技术国际知名专家、杜克医学中心儿科学名誉教授David S. Millington进行现场授课。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/d2a7d236-eea4-43a5-b0d9-8572fbb12a38.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " 　　David S. Millington进行现场授课 /p p style=" line-height: 1.5em " 　　Millington教授表示，自1963年美国Guthrie医生首次发明用细菌抑制法(BIA)检测苯丙酮尿症(PKU)，拉开新生儿筛查序幕后，成千上万的PKU患儿得到了及时诊疗，而可筛查的遗传代谢病种类也逐渐增加到数十种，如先天性甲状腺功能减低症、半乳糖血症、先天性肾上腺皮质增生症等。美国也将新生儿筛查和长期治疗视为一种公共卫生责任。 /p p style=" line-height: 1.5em " 　　随着技术的驱动，1990年，任职美国杜克大学的Millington教授提出了利用串联质谱技术进行新生儿筛查，通过检测血液样品中各种氨基酸、酰基肉碱的浓度来诊断多种氨基酸、有机酸、脂肪酸氧化代谢异常疾病，为新生儿遗传代谢病筛查领域带来了革命性的突破。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/a6cf6468-0ab8-49ab-998e-277004a41759.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " 　　韩连书教授 /p p style=" line-height: 1.5em " 　　上海交通大学医学院附属新华医院、上海市儿科医学研究所韩连书教授表示，串联质谱技术具有特异性强、准确度高、高通量、快速的优点，检测病种多，可在2分钟内检测出45种遗传代谢病，是新生儿遗传代谢病筛查的优选技术，适合大规模遗传代谢病筛查和临床疑似患儿的诊断性检测。而且由于串联质谱同时检测100余种氨基酸和酰基肉碱指标，通过计算指标间的比值还可提高相关疾病的诊断准确性，显著降低假阳性率和假阴性率。 /p p style=" line-height: 1.5em " 　　近年来，串联质谱技术已在发达国家和地区成为新生儿遗传代谢病筛查的常规方法。而国内则是从2002年开始，串联质谱技术才逐渐被用于新生儿遗传代谢病筛查。截至目前，已有少数第三方医学实验室和大型筛查中心或医院有不同程度的应用。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/c690967f-f186-49dc-aa59-c9de424dc7ae.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " 　　研讨会现场 /p p style=" line-height: 1.5em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 20px color: rgb(128, 100, 162) " strong 　 span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(128, 100, 162) font-size: 24px " 未来趋势将应用于临床内分泌检测 /span /strong /span /p p style=" line-height: 1.5em " 　　值得注意的是，最早主要用于遗传代谢病筛查的质谱技术，如今在临床上已服务于多个疾病领域。金域医学集团实验室管理中心总经理程雅婷表示，目前，在美国，临床质谱技术应用已经发展得相对成熟，服务于临床检测的项目已达400余项，涉及新生儿筛查、滥用药物监测、、类固醇激素检测(内分泌)、维生素族检测以及微生物鉴定等领域，但国内则仍处于起步阶段，仅可提供80余项检测项目。“而从目前趋势来看，质谱技术在国内的应用范围从最早的新生儿筛查，营养与毒性元素分析，药物浓度监测，到微生物鉴定，已经逐步发展到2012年开始应用于临床内分泌检测。” /p p style=" line-height: 1.5em " 　　据悉，激素的检测在内分泌疾病诊疗中扮演着重要角色，质谱技术作为激素检测领域非常有价值的检验技术，因其高特异性、高灵敏度、一次可检测多种化合物等特点，很大程度上弥补内分泌类固醇激素检测中，低浓度化合物检测困难和测不准的难题，为疾病的诊断提供更精准、更全面的信息，在改进或改变某些内分泌疾病的临床诊疗和管理路径上，发挥着核心的作用。 /p p style=" line-height: 1.5em " 　　“类固醇激素的准确测定对内分泌疾病的诊断和预后评估具有重要意义，国外现在已将质谱技术作为内分泌类固醇激素类物质检测的首选方法。”美国阿克伦儿童医院临床实验室主任、美国临床化学学会(AACC)临床转化科学分会主席王思合博士说。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/c36d876c-b032-43cf-bd64-cfc13cccb8ab.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" / /p p style=" line-height: 1.5em text-align: center " 王思合博士 /p p style=" line-height: 1.5em " 　　 span style=" color: rgb(128, 100, 162) font-size: 24px font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " strong 金域医学探索临床质谱应用已十余年 /strong /span /p p style=" line-height: 1.5em " 　　作为本次会议的承办方，金域医学就是国内率先探索质谱技术临床应用的医学检验机构之一，从2004年开始对标国际，在国内率先建设了临床质谱批量化检测实验室，将色谱质谱技术应用于临床诊断，有着十多年质谱技术临床检测方法和应用的经验，并积极参与许多质量管理、标准制定、临床指南与共识的制定。 /p p style=" line-height: 1.5em " 　　金域医学还是全国较早开展临床质谱遗传代谢病检测的医学检验机构之一，2010年就建立了拥有高效液相色谱串联质谱、气相色谱质谱、酶学检测、传统测序及高通量测序等技术的遗传代谢性疾病一体化检验技术平台，可对 200余种遗传代谢性疾病提供包括常规生化检验、特殊生化检验、酶活性检验、基因检测在内的全方位实验室诊断依据，帮助临床医生和病人及早明确病因并采取及时有效的治疗手段。2011-2016年间金域医学积累了覆盖全国不同地域、不同民族，涵盖不同年龄段的110万遗传代谢病质谱检测大数据，揭示了新生儿筛查及临床患儿疾病的地域分布及年龄分布等差异。 /p p style=" line-height: 1.5em " 　　近年来，随着质谱技术在内分泌疾病领域诊疗中发挥着越来越核心的作用，金域医学也开发了较为齐全的内分泌检测项目。今年9月，金域医学还成为了国家心血管病中心高血压专病医联体的一员，一起打造高血压专病医联体标准化公共检测服务平台，利用覆盖全国的质谱技术平台为医联体成员提供全面的疑难高血压筛查检测和报告解读。 /p p style=" line-height: 1.5em " 　　程雅婷表示，受技术普及度和临床认识度的限制，质谱技术在临床疾病诊疗中的重要作用与价值，仍没有得到足够重视，发展缓慢。由于临床色谱质谱技术开发及应用高度复杂，国内开发的机构较少，而且对人员专业能力要求高，专业技术人员匮乏，方法建立和性能评价经验缺乏，才促使金域医学承办此次的研讨会。“金域希望通过搭建这样一个互相学习交流的平台，与临床医生、全国检验医学界及相关行业的同行共享质谱技术的新应用，共同推动质谱技术临床应用与发展。” /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/e4011ebf-642b-4064-a202-807fb34b8f15.jpg" title=" 6.jpg" alt=" 6.jpg" / /p p style=" line-height: 1.5em text-align: center " 大会合影 /p p style=" line-height: 1.5em " 　　 /p

关键词：MALDI-MSI 质谱成像、Paeonia suffruticosa 牡丹、Paeonia lactiflora 芍药、Monoterpene glycoside 单萜苷、Spatial distribution 空间分布01 前言 芍药属植物具有较高的观赏价值和经济价值，以及重要的药用价值，引起园艺学家、植物学家和草药学家的极大关注。芍药属植物约有35种，其中牡丹 (Paeonia suffruticosa，PS）和芍药（Paeonia lactiflora ，PL）是两种主要的东方药草。牡丹和芍药同属，外形也极为相似，从植株形态上进行区分：牡丹，是小灌木，有木芍药之称；而芍药是多年生草本植物。在中国、日本和韩国，牡丹皮（牡丹的干燥根皮）和白芍（芍药的根部）是具有镇痛和抗炎活性的重要中药。尽管 PS 和 PL 的植物化学和药理作用的相似性和差异性已经被广泛研究，但其空间代谢组的比较几乎没有报道。空间代谢组学是代谢组学研究发展中的一个分支，它提供了组织结构和个体代谢物之间的直接联系。阐明PS和PL的空间代谢组差异在植物分类和药用植物质量控制等领域具有重要意义。02 摘要 2021年4月，中国药科大学天然药物与中药学院国家重点实验室李萍教授、李彬教授在 New Phytologist 期刊上发表了题目为：“Unveiling spatial metabolome of Paeonia suffruticosa and Paeonia lactiflora roots using MALDI MS imaging”的研究论文，本研究结合多基质和正负离子检测模式，对牡丹和芍药的根切片进行了高质量分辨率基质辅助激光解吸电离质谱成像（MALDI MSI）和 AP-SMALDI 串联质谱（MS/MS）成像，系统地研究了单萜糖苷类和丹皮酚苷类、单宁类、黄酮类、糖类、脂类等多种代谢产物的空间分布。利用 Li DHB 基质的串联质谱成像技术来准确区分芍药苷和芍药内酯苷两种结构异构体的组织分布。此外，参与没食子单宁生物合成途径的主要中间产物在根部成功定位和显示。03 结果 3.1MALDI MSI的PS和PL根代谢产物的原位分析采用高分辨率 MALDI MSI 和 MALDI MS/MS Imaging 相结合的方法，获得了 PS 和 PL 根横截面的综合代谢产物分布图，并进一步用 LC-MS/MS 进行了验证。代表性部位的质谱图从根的四个区域获得，包括木栓层、皮层、韧皮部和木质部（图1）。在正离子模式下，使用 DHB 基质，检测到两种主要特定类别的次级代谢物单萜糖苷类（monoterpene glycosides，MGs）和没食子单宁（gallotannins）。在 PS 和 PL 中均观察到共同的代谢物 MGs，如芍药苷/芍药内酯苷（m/z 519.1263，结构异构体)、氧化芍药苷（m/z 535.1212)、苯甲酰芍药苷（m/z 623.1525）、牡丹皮苷 A（m/z 653.1631）、牡丹皮苷 B/J（m/z 669.1580）、牡丹皮苷 E（m/z 565.1318）和苯甲酰氧芍药苷/牡丹皮苷 C (m/z 639.1475，同分异构体）。牡丹/芍药中生物合成的没食子单宁是没食子酸葡萄糖酯（即没食子酰葡萄糖，GGs）。如图1所示，观察到具有相邻峰间距为 152.01 Da 的 m/z 分布，表明母体分子上连续添加了没食子酸基团。在 PS 和 PL 中，检测到12个没食子酰基残基的取代产物（2GG-12GG，m/z 523.0485-2043.1581）。作者还发现了 PS 特有的成分—丹皮酚苷类（PGs），如牡丹酚甙（m/z 367.0790）、牡丹酚原甙和牡丹酚新甙（m/z 499.1212，同分异构体）。图1. 正离子模式下牡丹（左）和芍药（右）根横截面不同区域的 MALDI 质谱图3.2MALDI MSI比较PS和PL根单萜和丹皮酚苷类成分的空间分布图a中，通过 PS 和 PL 的横截面可以看到解剖结构中的物种多样性，PS 根木质部区域高度木质化；PS 韧皮部约占整个横切面的45-55%，PL 根的韧皮部仅占10-20%。图b中，可以看到 PS 和 PL 中单萜糖苷类的空间分布模式，芍药苷（m/z 519.1263，[M+K]+）及其衍生物主要分布在 PS 和 PL 的木栓层、韧皮部区域，PL 的木质部射线区，但在 PS 的木质部（木芯处）检测信号较低。此外，在图c中，可看到丹皮酚苷的空间分布，在 PS 根的木栓层和韧皮部中可以解吸出丹皮酚苷类化合物，如丹皮酚苷（m/z 367.0790）、牡丹酚原甙和丹皮酚新甙（m/z 499.1212，同分异构体）、丹皮酚苷A/B/C/D（m/z 651.1322，同分异构体）和丹皮酚苷E（m/z 661.1741），而 PL 的根中不存在丹皮酚苷类物质。图2 牡丹和芍药根的 MALDI 成像 （a. 甲苯胺蓝O染色的组织切片的光学图像；b. 单萜糖苷类（MGs）的离子图像；c. 丹皮酚苷(PGs)的离子图像）。3.3AP-SMALDI MS/MS成像分析结构异构体的空间分布由于存在高丰度 [M+K]+ 断裂困难、[M+Na]+ 丰度太低等问题，Li DHB 被应用于本实验 AP-SMALDI MS/MS 成像。如图3(a)所示，Li DHB 显示为产生芍药苷和芍药内酯苷的 [M+Li]+ 二级碎片的有效基质，其中两个差异片段 m/z 253.13（芍药内酯苷）和 m/z 255.11（芍药苷）被检测到。在 50μm 空间分辨率下进行 AP-SMALDI MS/MS 成像实验，并在 m/z 487.1777处检测到 [芍药苷/芍药内酯苷+Li ] + 的前体分子离子。前体分子离子和二级碎片离子的离子图像如图3(b)所示，显示了前体分子离子和最终产物离子的空间分布，在 PS 中，仅检测到 m/z 255.11，且主要在木栓层中观察到；在 PL 中检测到 m/z 255.11 和 m/z 253.13，二者分布趋势相似，且木栓层、韧皮部和木质部射线区的信号强度高于皮层和木质部维管束。通过 AP-SMALDI MS/MS 成像，芍药苷和芍药内酯苷的空间分布被清晰的呈现出来。作者使用 LC-MS 方法进一步验证 MALDI 成像结果，PS 和 PL 的根被人工分成木质部和木质部外两个部分。如图3(c)所示，LC-MS 结果与 MALDI 成像结果一致，在牡丹中仅检测到芍药苷；在芍药中，检测到了两者，并且在外层中观察到更高丰度的芍药苷和芍药内酯苷，因此，Li DHB 基质是可行的，以获得用于分辨异构体空间分布的不同片段。图3 MALDI MSI 及 LC-MS 验证。(a)前体物质m/z 487.18的串联质谱，分别来自芍药内酯苷和芍药苷。(b)像素大小为50μm的牡丹(PS，上)和芍药(PL下)根中芍药苷和/或芍药内酯苷的 MSI图。(c)用 LC-MS 从 PL 和 PS 根切片的不同部位相对定量芍药苷和/或芍药内酯苷。3.4MALDI MSI的PS及PL根部没食子单宁生物合成途径的空间分布分析下图4显示了在牡丹和芍药的根切片中显现的没食子酸生物合成途径和离子图像，在牡丹和芍药根中观察到总共13种参与没食子酸生物合成途径的代谢物，包括没食子酸、没食子酰葡萄糖、2GG -12GG。如图4所示，没食子酸（m/z 169.0142，[M-H]-）是合成没食子单宁的起始化合物。没食子酸主要分布于 PS 的木质部区域（木芯），广泛分布于 PL 的根部，形成层部位含量明显增高。β-葡萄糖苷作为没食子单宁的基本单元和主要的酰基供体，主要分布于 PS 的韧皮部，PL 的木质部射线和皮层。从 2GG-12GG 途径观察到没食子单宁空间分布的动态变化。2GG、3GG 主要分布于 PS 的木栓层和韧皮部区域，在 PL 中含量明显较低。4GG、5GG 主要分布在 PS 的木栓层、韧皮部和木质部中，PL 的木质部和韧皮部。其中，作为 6GG-12GG 合成的前体物质，5GG 相对均匀地分布于牡丹和芍药根中。从 6GG -12GG 的第二个序列中，复合单宁主要集中在 PS根的木质部导管区和PL的楔形木质部区域和皮层中，且覆盖面积呈明显下降趋势（尤其是 11GG 和 12GG ）。图4 MALDI 质谱成像技术研究牡丹和芍药根中没食子单宁生物合成途径。(a)没食子单宁的生物合成途径。(b)从 PS (左)和 PL (右)根切片获得的参与没食子单宁生物合成途径的主要中间体的质谱成像图。3.5MALDI MSI比较PS和PL根中其他代谢物的空间分布槲皮素（m/z 303.0499，[M+H]+）主要存在于 PS 和 PL 的皮层中（图5）。单糖（m/z 219.0266，[M+K]+）、二糖（m/z 381.0794，[M+K]+）、三糖（m/z 543.1322，[M+K]+）和四糖（m/z 705.1850，[M+K]+）主要积累在 PS 的皮层和韧皮部以及 PL 的皮层和木质部射线区。脂质 PC(34:2) (m/z 796.5253，[M+K]+）和 PC(36:4) (m/z 820.5253，[M+K]+）主要分布于 PS 的根系形成层和 PL 的木质部射线区。图5 从牡丹(PS，左)和芍药(PL，右)根部切片中选取的类黄酮、糖类和脂类的离子图04 总结 本研究采用 MALDI MSI 结合 LC-MS 代谢物检测技术，系统表征了单萜和丹皮酚苷类、鞣质类、黄酮类、糖类和脂类等多种代谢产物（65种）的空间分布。用高分辨 MALDI MSI 研究了两种芍药科植物牡丹和芍药共同代谢物和特定代谢物在空间分布上的相似性和差异性，为代谢物的生物合成、运输和积累研究提供了重要信息。为了解决异构代谢物空间分布不明确的问题，作者进行了 MALDI 串联质谱成像，明确了芍药苷和芍药内酯苷的空间分布。本研究表明牡丹和芍药的皮以及中心部位都含有丰富的生物活性物质，能够为传统药材加工方法的改良提供直观的依据。此外，本研究还首次绘制了参与没食子单宁生物合成途径的前体以及中间体的空间分布图，可水解的单宁主要分布在木栓层、韧皮部等，其可能在不损害细胞质成分的情况下发挥保护作用，如对抗生物压力；鞣花鞣质倾向于在木质部区域积累，这可能与木质素具有共同的支持植物的功能。综上所述，高分辨率 MALDI MSI 提供了全面、准确的代谢物空间分布，为中药的深入研究、使用和加工方法的改良提供了独特的见解。文献地址：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.17393「科瑞恩特」独家代理质谱成像离子源在大中华区独家代理的两款质谱成像离子源，都可搭载Thermo ScientificTM Q ExactiveTM或Obitrap ExplorisTM系列质谱仪。AP-SMALDI 5AF高分辨自动聚焦3D快速质谱成像系统，常压操作环境，空间分辨率可达到3μm，独特3D检测模式可以检测凹凸不平的样品表面，快速检测模式可达18pixel/s，全像素检测大大提高检测灵敏度，高空间分辨率和高质量分辨率使样本中的分子化合物达到最佳成像效果。MALDI ESI InjectorTM 透射式超高分辨质谱成像系统，可以同时搭载MALDI离子源与ESI离子源，既可用于传统LC-MS/MS实验，也可用于质谱成像检测，通过双离子漏斗接口实现离子源快速切换，无需拆卸，操作便捷，并且接口可以进一步升级为MALDI-2和t-MALDI检测，大大提高空间分辨率和检测灵敏度。

近日，中国科学技术大学化学与材料科学学院黄光明教授与生命科学学院熊伟教授开展紧密合作，基于自行开发的单细胞电生理与质谱联合检测平台，对小鼠大脑中单个神经元开展了多种化学成分的快速质谱检测，并且可以做到同步采集电生理信号，在单细胞层次上成功完成了对神经元功能、代谢物组成及其代谢通路的研究。相关研究成果以“Single-Neuron Identification Of Chemical Constituents,Physiological Changes, And Metabolism Using Mass Spectrometry”为题，于2月21日在线发表在国际权威综合学术期刊《美国科学院院报》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS)上。　　脑内神经细胞在细胞形态、突触连结、细胞结构、电生理以及生理功能上具有高度的多样性。不同种类的神经细胞中，其化学分子组成、含量、代谢也都有着很大的差别。因此，对脑内单个神经元的化学成分进行分析，具有重要的生物学价值。质谱分析因为具有高灵敏度、大的线性范围以及高通量分析化学分子的特点，逐渐被用于单细胞的细胞代谢分析。但目前的方法需要使用大量有机试剂对细胞进行处理，无法保持采样时细胞的活性 冗长的处理和分离过程也导致较慢的分析速度，无法短时间内完成大量单细胞分析，并缺乏来自同一细胞的电生理信号，最终导致单细胞代谢物的质谱分析无法大规模用于神经细胞的分析。近年来，中国科大黄光明教授实验室与熊伟教授实验室紧密合作，开发了能用于复杂样品的原位质谱分析方法，大大提高了分析速度，并于近期实现了针对细胞内蛋白质的直接分析(Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50:2503 Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50:9907 Anal. Chem. 2016,88:10860)，同时通过电生理膜片钳技术开展了对小鼠脑内单个神经元的功能鉴定与解析(Nat. Chem. Biol., 2011 J. Exp. Med., 2012 Nat. Neurosci., 2014)。这些研究为实现单个神经细胞的高通量质谱分析、代谢物鉴定和代谢通路研究提供了重要的工作基础。膜片钳与单细胞质谱分析联用技术分析单个神经细胞示意图　　该工作实现了单个神经元化学成分及代谢物的即时分析，该技术将目前神经细胞成分分析的研究推向了一个活细胞及单细胞水平，有望在单细胞层次上去研究神经生物学、代谢组学、毒理学等生命科学的重大问题，具有非常重要的应用前景。　　中国科大生命学院与化学院联合培养博士后朱洪影、生命学院博士研究生邹桂昌、王宁为该文章的共同第一作者，黄光明教授和熊伟教授为共同通讯作者。该研究工作得到了科技部、国家自然科学基金委、中科院先导专项以及国家青年千人计划等资助，以及中国科大国家同步辐射实验室光电离质谱线站的仪器与技术支持。

当下，在毒品问题全球化的大背景下，毒情形势日益严峻，芬太尼类、合成大麻素类、卡西酮类等新型毒品更新换代速度极快，毒品毒物的检测判定作为执法依据变得尤为关键，加之毒品成瘾机理领域还有很多亟待科学解答的内容，也对分析方法提出了更高要求。在此背景下，仪器信息网特别建立“质谱在毒品分析领域的技术应用进展”专题，聚焦质谱技术在毒品检测领域的最新应用，以增强业界质谱专家和技术人员、司法公安相关机构工作者之间的信息交流，同时向仪器用户提供毒品分析领域更丰富的质谱产品、技术解决方案。本文特别邀请来自岛津企业管理（中国）有限公司分析仪器事业部的崔巍经理谈谈她对毒品检测质谱技术进展的看法。仪器信息网：据了解，仅2021-2022年发布并实施的毒品检测国家标准、行业标准已超二十项，您认为我国近两年毒品检测标准频繁颁布的背后有哪些因素在推动？我国毒品检测技术规范及标准的发展历程如何？您认为近些年该领域里程碑式的标准有哪些？崔巍：2022年毒品检测国家标准、行业标准发布进入快车道，国家对禁毒工作的关注度不断提升。技术方面最主要的目标就是对全类型精神活性物质的制造、贩运进行有效的管制。毒品检测规范的发展历程也反映了化学分析仪器的变革。1990-2009年GCMS类分析仪器成为毒品检测的主力机种产品；2010-2022年LCMSMS类分析仪器产品开始布局公安司法行业毒品检测领域；按照20年一个产业革命的周期分析，LCMSMS产品的产业布局将在2030年前结束。就行业标准而言有分为公安类检测标准和司法类检测标准。司法类检测标准对于毒品类型鉴定有更加清晰的分类，如：苯丙胺类、色胺类、合成大麻素类、芬太尼类等。公安类检测标准更加注重检测样品的类型：毛发中毒品检测、污水中毒品检测、血液、尿液等生物样品中毒品检测以及疑似物中毒品检测等。仪器信息网：您如何评价当前质谱技术在毒品检测领域的应用现状？其中质谱技术在该领域的发展将呈现怎样的趋势？贵公司针对毒品检测主推的产品有哪些？基于哪些技术？崔巍：当前质谱技术的难点有：1.痕量毒品及代谢物检测能力提升；2.未知类型毒品的筛查能力提升。这同时也预示着毒品检测将向着高灵敏度质谱技术和智能检测数据库开发这两个方向发展。下面就以岛津质谱技术为例介绍岛津在上述两个个领域的产品及应用技术成果。1.痕量毒品及代谢物检测能力提升样品中目标物浓度极低，在质谱技术灵敏度逐年提升的情况下，无限提升极限检测灵敏度势必将影响质谱仪及实验室数据的长期稳定性。在基质复杂的生物样品或污水检测中直接进样技术成熟度和仪器长期使用的稳定性均有待提升。目前较为成熟的技术是在线自动化样品富集技术，既可以最大程度的去除基质的干扰又可以提升质谱系统灵敏度，视为目前业内最稳定的系统化质谱平台：典型案例岛津AOE-LCMS-8050集在线固相萃取技术于一体化的AOE系统（岛津全自动固相萃取分析系统（Automatic Online Extraction System，简称AOE系统））客户装机实景图2.未知类型毒品的筛查能力提升中国毒品管制体系的建立，要求检测实验室具备大量的毒品及疑似物筛查检测方案。现有的检测方案虽可以满足常见策划类毒品的鉴定需求，但对于新型策划类物质的管理仍无法做到质谱筛查方案完全覆盖的能力。同分异构/同系物的出现更令众多业内专家十分头疼。智能化的数据库检索能力及可通过质谱信息预测检测化学结构的软件技术是毒品检测新技术革命的最新趋势。在传统GCMSMS平台上解决小分子类毒品的种属及结构鉴定是岛津质谱技术为毒品鉴定能力提升量身定制的解决方案。 软件平台：GCMS-TQ8050NX+卡西酮检测方法包智能化方法包检索原理排除同分异构体，1600 余种卡西酮类化合物共产生29种特征碎片离子，可进行产物离子扫描分析此外，结合质谱成像技术可以通过生物组织中毒品及代谢物的分布情况研究吸毒成瘾性及其背后的生物学原理。代表产品：iMScope QT 成像质谱显微镜产品及应用方向特点：1.带有光学显微镜的质谱仪，更加精准地融合光学显微镜图像和质谱成像图2.高空间分辨率、高速、高灵敏、高效成像分析功能3.通过拆装成像单元，使用一台仪器就能实现成像分析和LCMS分析。4.可提供从前处理到数据采集，数据分析的质谱成像整体解决方案应用案例：毛发截面样品中Methoxyphenamine（MOP）Methamphetamine（MA）在质谱显微镜下的分布图

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" text-indent: 2em " 仪器信息网讯& nbsp /span /strong span style=" text-indent: 2em " 近日，药物所“天然药物活性物质与功能国家重点实验室”再帕尔· 阿不力孜科研团队在质谱分子成像技术及其在食管癌代谢研究领域取得的创新成果，分别在《Adv Sci》《P Natl Acad Sci USA》和《Analytical Chem》等国际权威期刊发表。在第十七届中国国际科学仪器及实验室装备展中，该团队自主研发的空气动力辅助离子化质谱成像装置荣获中国仪器仪表行业协会评选的“自主创新金奖”。（ a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190412/483405.shtml" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) " strong 维科托：AFAI-MSI质谱成像系统亮相 应用于分子诊断及药物研发 /strong /span /a /span span style=" text-indent: 2em color: rgb(34, 34, 34) " ） /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em color: rgb(34, 34, 34) " /span /p p style=" text-align: right " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/da53ac3c-13de-41be-863f-33f74f0595c1.jpg" title=" 636839335140217147350.png" alt=" 636839335140217147350.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 针对生物组织中代谢物种类多样、理化性质各异、含量差异大等特点，研究团队改进了AFAI技术的气流传输系统和优化喷雾溶剂组成，与高分辨质谱联用，并且自主研发了具有集成数据处理和信息挖掘功能的质谱成像软件系统（Mass Imager），建立了生物组织中代谢物免标记、高灵敏、高覆盖的成像分析与功能识别的AFADESI-MSI新方法，使其检测灵敏度提高至pg级水平、含量动态范围跨越3个数量级，覆盖十多个种类、1500余个代谢物；比较完整地检测出同一代谢通路中大多数功能代谢物，并精确表征与识别其在组织亚区域的分布特征（图1）（Advanced & nbsp Science, 2018, 5,1800250；Anal. Chem. Acta, 2018, 1015: 50-57）。此外，采用人工神经网络算法，以内源性代谢物为天然内标，建立了虚拟校正定量质谱成像分析新方法，解决了生物组织中难以添加内标化合物的技术难题，实现了整体动物体内药物的准确定量成像分析（Anal. Chem., 2019, 91 (4): 2838-2846）。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/e6a3ed19-e907-4dda-875f-5f4fdf4012d8.jpg" title=" 图像 2019-5-13，下午4.21.jpg" alt=" 图像 2019-5-13，下午4.21.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " 图1. 大鼠脑组织切片中代表性功能代谢物的质谱成像图 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 肿瘤细胞通过代谢重编程以适应其恶性增殖，是其区别于正常细胞的重要特征，因此肿瘤代谢的深入表征能够为研究其发病机制以及发现潜在诊疗靶点提供新的契机。该团队建立了基于AFADESI-MSI技术的空间分辨代谢组学方法，并提出了“下游代谢物关联上游代谢酶”的肿瘤代谢表征策略，深入分析代谢通路，结合免疫组化验证，发现相关代谢通路及其代谢酶（如:PYCR2、FASN、GLS、HD、ODC和UPase1等）在食管癌组织中发生了紊乱，其中PYCR2和UPase1是首次被发现在食管癌中异常表达；图2为谷氨酰胺代谢的表征结果。上述结果为研究食管癌的发病机制提供了代谢水平的分子依据，并为食管癌的诊疗干预提供了新的潜在靶点（PNAS, 2019, 116(1): 52-57）。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/303b5f5d-574b-4c84-8f1d-c2dfe4c1678b.jpg" title=" 图像 2019-5-13，下午4.21 (1).jpg" alt=" 图像 2019-5-13，下午4.21 (1).jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " 图2. 原位可视化表征谷氨酰胺代谢通路中关键代谢物及代谢酶的结果 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 上述研究成果在生物组织中低含量代谢物的质谱成像检测、质谱成像海量数据可视化处理和质谱成像定量分析等关键技术方面取得了突破进展；拓展了质谱成像技术，使其成为一种高通量的分子定位与功能识别的分子组织学研究工具。此外，基于质谱成像技术的原位代谢组学方法，可更全面和高通量地表征肿瘤的微区代谢改变并发现其潜在功能，从而为研究肿瘤代谢机制提供了新思路和新视角。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 仪器信息网在 a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190424/484114.shtml" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong ACCSI2019“中国质谱产业发展”论坛 /strong /span /a 的跟踪报道显示，再帕尔· 阿不力孜教授就质谱未来发展愿景表示，质谱技术具有很强的生命力和发展空间，在基因组学、蛋白质组学、结构组学等多学科、多手段的交叉组合下，质谱技术、代谢组学有望积极推动精准医学的发展及个体化诊疗、新药研发的应用进程。再帕尔· 阿不力孜也提到质谱仪器的发展，一方面需要适应国家与行业的重大需求，解决被动依赖、被动牵制、卡脖子等技术问题，一方面推动科技创新，以引领科技前沿抢占制高点，实现重点领域的跨越发展。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " br/ /p

赛默飞世尔科技（以下简称赛默飞）近日发布小儿遗传代谢病的气质快速筛查解决方案。通过采用准确、敏感性高、特异性强的赛默飞气质联用仪，成功建立了婴幼儿遗传代谢病的快速筛查方法，构建了筛查遗传性代谢疾病的有效手段。 婴幼儿遗传性代谢病种类繁多，临床表现常常是非特异性的，且多无明显的神经系统定位体征，只凭临床表现往往很难诊断。气相色谱- 质谱（GC-MS）检测技术作为化学诊断方法，首先由K-Tanaka 于1966 年应用于代谢性疾病的诊断，从1992 年起该方法经过多次改进，目前用此方法同时筛查氨基酸、有机酸、糖代谢异常及脂肪代谢紊乱等一百多种疾病。利用全新一代 Thermo ScientificTM TRACETM 1300 气相色谱仪 - Thermo ScientificTM ISQTM系列四极杆 GC-MS 系统进行小儿遗传代谢病的筛查完全可行。尿液经尿素酶处理后，衍生用气质联用仪分析，Tracefinder 软件可以直接给出需要的比值结果，操作简单方便。该方法用于411 例IMD高危儿尿液筛查，筛查结果检测出代谢异常269 例。该方法准确，敏感性高，特异性强，是筛查遗传性代谢疾病的有效手段。 更多产品信息，请查看：TRACETM 1300 气相色谱仪www.thermoscientific.cn/product/trace-1300-gas-chromatograph.html ISQTM 系列四极杆 GC-MS 系统www.thermoscientific.cn/product/isq-series-single-quadrupole-gc-ms-systems.html 解决方案下载：www.thermoscientific.cn/content/dam/tfs/Country%20Specific%20Assets/zh-ch/CMD/Chrom/others/AN_C_GCMS-44-Rapid-Screening-of-inherited-metabolic-diseases-in-children-based-on-Gas-Chromatography-v1-.pdf ---------------------------------------------------关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技（纽约证交所代码：TMO）是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额170亿美元，在50个国家拥有约50,000名员工。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战，促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。借助于首要品牌Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific和Unity Lab Services，我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合，为客户、股东和员工创造价值。欲了解更多信息，请浏览公司网站：www.thermofisher.com 赛默飞世尔科技中国赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年，在中国的总部设于上海，并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉、昆明等地设立了分公 司，员工人数约3800名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等，提供实验室综合解决方案，为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求，现有8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了6个应用开发中心，将世界级的前沿技术和产品带给国内客户，并提供应 用开发与培训等多项服务；位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术，研发适合中国的技术和产品；我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成 立的中国技术培训团队，在全国有超过2000名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息，请登录网站：www.thermofisher.com请扫码关注：赛默飞世尔科技中国官方微信