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气相色谱质谱检验

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  • 当质谱技术应用于医学检验

    质谱技术 (mass spectrometry) 是分离和检测带电粒子质荷比的分析技术。随着离子源及质量分析器技术的变革、质谱仪器设计的快速改进等,质谱技术已成为化学分析领域和生命科学领域非常有效的分析工具,尤其在医学检验中的应用越来越为广泛和深入。  由于质谱技术的高特异性、高灵敏度、单次分析的快速性与检测信息的丰富性,以及对复杂生物基质分析的高耐受性等特点,临床研究和诊断工作也逐渐倚重于此类重要的新型检测技术。如:质谱技术所能提供的丰富的检测信息,有助于临床更加完整地了解疾病和病理状态,从而为患者提供更为全面和准确的诊疗服务。  在美国等发达国家,质谱技术已广泛应用于医学检验,基于该技术开发出的临床检测项目已有数百项,但我国目前仍处于起步阶段,检测项目有70余项;应用覆盖面非常广泛,涵盖了罕见和高难度分析,包括微生物鉴定、生化检验(激素检测、药物浓度监测、遗传性疾病检测、营养素检测等) 和分子生物诊断 (蛋白组学、核苷酸多态性、代谢组学) [1-5];应用范围也在逐步扩展,从生化检验、微生物鉴定,到代谢组学、脂质组学、蛋白组学,再到参考测量程序的建立和校准品赋值,乃至术中应用及床旁检测。  本文将全面阐述质谱技术在医学实验室中的发展历程,以及在医学检验领域的主要应用情况和特点,同时剖析了质谱技术目前在临床应用中主要痛点和未来可能的发展方向,希望能较为全面地综述质谱技术临床应用的现状与未来。  一、质谱技术在医学实验室中的发展  从质谱技术最初进入医学检验领域,至今发展至多领域、宽范围的应用,大约经历了四十年的时间,最早始于20世纪80年代。由于免疫法检测存在假阳性,质谱技术开始从研究性实验室走入临床实验室,如[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]质谱 (gas chromatography mass spectrometry, [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]) 技术起初应用于军事药物监测。推动这种转变出现的是发生在1981年的美国尼米兹号航空母舰事故。尼米兹号是美国海军中最大的一艘核动力航空母舰,1981年5月25日深夜,尼米兹号在准备回收模拟作战归来的机群时发生意外,引发大火,该事故最终造成多人死伤。随后采用免疫法检测飞行员尿液样本时发现,大部分尿检结果中大麻代谢物呈阳性,表明军队中可能存在药物滥用情况。  因免疫法检测结果本身存在较高的假阳性率,所以需要使用更为特异的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]方法进行确认。而[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]在应用后的10年里使大麻检测阳性率从18%降低至8%,这也促使了质谱技术进入毒理实验室并应用于滥用药物检测和治疗药物监测,临床质谱检测开始萌芽。1988年,美国联邦药品检验局发布强制性指南,要求治疗药物监测必须使用质谱法进行确认,奠定了质谱技术在治疗药物监测中的重要地位[2]。  随着[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]在医学检验领域应用的逐步增多,免疫法用于类固醇激素检测的缺点也日益凸显,尤其是在测定妇女和儿童体内低浓度睾酮时。但因[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]主要适用于挥发性和热稳定性化合物,样品制备程序复杂,检测通量低,因此限制了其在临床中的应用。20世纪80年代,快原子轰击、电喷雾和辅助激光解析等“软电离”技术的发展,使蛋白质、酶、核酸等生物大分子的检测成为可能,大大拓展了质谱技术在医学检验领域的应用范围[1]。  20世纪90年代,串联质谱技术开始应用于新生儿筛查。而电喷雾电离接口技术 (electrospray ionization interface technology, ESI) 发展使得两种强有力的分析工具—[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]系统和质谱系统的结合成为了可能,两者的结合也进一步促进了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-串联质谱 (liquid chromatography-tandem mass spectrometry, [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS) 技术在医学检验、临床研究及疾病诊断的应用发展。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]质谱技术的联用能够使非挥发性和热不稳定生物分子电离并在极低的浓度下得到检测,简化了样品制备流程,提高了检测通量,极大缩短了报告周期,因而在临床实验室的常规检测工作中得到了迅猛的发展。  21世纪初期,质谱技术开始尝试应用于感染性疾病的检测,如血源性感染疾病的分子诊断。基质辅助激光解吸电离技术 (matrix-assisted laser desorption/ionization, MALDI) 的发展则完美地实现了生物大分子的软离子化,通过引入基质分子,使待测分子不产生碎片,解决了非挥发性和热不稳定性生物大分子解吸离子化的问题,便捷地将生物样本引入质谱系统,并结合飞行时间质量分析器 (time-of-flight, TOF) 技术,实现了微生物的快速鉴定分析,鉴定时间可缩短1.45d。相对于传统的微生物检测方法,MALDI-TOF可节省人力和时间,该应用也促进了质谱技术在大分子检测领域的广泛使用,将质谱的应用推上了一个新的台阶。  2013年,美国食品药品监督管理局 (Food and Drug Administration, FDA) 首次认可使用MALDI-TOF对微生物进行鉴定。另外,近几年还出现了将质谱技术用于实时指导癌症外科手术的前沿应用[2,5]。  在我国,质谱技术在医学检验中的应用最早也始于治疗药物监测。随后,质谱技术在遗传代谢病检测、营养素检测和微生物鉴定工作中作出的突出贡献,引起行业内的广泛关注。同时其在蛋白组学等研究领域也具有良好的前景,有望成为医学检验领域继基因测序技术之后的下一个革命性技术。

  • 当质谱技术应用于医学检验(一)

    质谱技术 (mass spectrometry) 是分离和检测带电粒子质荷比的分析技术。随着离子源及质量分析器技术的变革、质谱仪器设计的快速改进等,质谱技术已成为化学分析领域和生命科学领域非常有效的分析工具,尤其在医学检验中的应用越来越为广泛和深入。微信图片_20180912162023.jpg由于质谱技术的高特异性、高灵敏度、单次分析的快速性与检测信息的丰富性,以及对复杂生物基质分析的高耐受性等特点,临床研究和诊断工作也逐渐倚重于此类重要的新型检测技术。如:质谱技术所能提供的丰富的检测信息,有助于临床更加完整地了解疾病和病理状态,从而为患者提供更为全面和准确的诊疗服务。在美国等发达国家,质谱技术已广泛应用于医学检验,基于该技术开发出的临床检测项目已有数百项,但我国目前仍处于起步阶段,检测项目有70余项;应用覆盖面非常广泛,涵盖了罕见和高难度分析,包括微生物鉴定、生化检验(激素检测、药物浓度监测、遗传性疾病检测、营养素检测等) 和分子生物诊断 (蛋白组学、核苷酸多态性、代谢组学) [1-5];应用范围也在逐步扩展,从生化检验、微生物鉴定,到代谢组学、脂质组学、蛋白组学,再到参考测量程序的建立和校准品赋值,乃至术中应用及床旁检测。本文将全面阐述质谱技术在医学实验室中的发展历程,以及在医学检验领域的主要应用情况和特点,同时剖析了质谱技术目前在临床应用中主要痛点和未来可能的发展方向,希望能较为全面地综述质谱技术临床应用的现状与未来。一、质谱技术在医学实验室中的发展从质谱技术最初进入医学检验领域,至今发展至多领域、宽范围的应用,大约经历了四十年的时间,最早始于20世纪80年代。由于免疫法检测存在假阳性,质谱技术开始从研究性实验室走入临床实验室,如[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]质谱 (gas chromatography mass spectrometry, [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]) 技术起初应用于军事药物监测。推动这种转变出现的是发生在1981年的美国尼米兹号航空母舰事故。尼米兹号是美国海军中最大的一艘核动力航空母舰,1981年5月25日深夜,尼米兹号在准备回收模拟作战归来的机群时发生意外,引发大火,该事故最终造成多人死伤。随后采用免疫法检测飞行员尿液样本时发现,大部分尿检结果中大麻代谢物呈阳性,表明军队中可能存在药物滥用情况。因免疫法检测结果本身存在较高的假阳性率,所以需要使用更为特异的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]方法进行确认。而[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]在应用后的10年里使大麻检测阳性率从18%降低至8%,这也促使了质谱技术进入毒理实验室并应用于滥用药物检测和治疗药物监测,临床质谱检测开始萌芽。1988年,美国联邦药品检验局发布强制性指南,要求治疗药物监测必须使用质谱法进行确认,奠定了质谱技术在治疗药物监测中的重要地位[2]。随着[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]在医学检验领域应用的逐步增多,免疫法用于类固醇激素检测的缺点也日益凸显,尤其是在测定妇女和儿童体内低浓度睾酮时。但因[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]主要适用于挥发性和热稳定性化合物,样品制备程序复杂,检测通量低,因此限制了其在临床中的应用。20世纪80年代,快原子轰击、电喷雾和辅助激光解析等“软电离”技术的发展,使蛋白质、酶、核酸等生物大分子的检测成为可能,大大拓展了质谱技术在医学检验领域的应用范围[1]。20世纪90年代,串联质谱技术开始应用于新生儿筛查。而电喷雾电离接口技术 (electrospray ionization interface technology, ESI) 发展使得两种强有力的分析工具—[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]系统和质谱系统的结合成为了可能,两者的结合也进一步促进了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-串联质谱 (liquid chromatography-tandem mass spectrometry, [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS) 技术在医学检验、临床研究及疾病诊断的应用发展。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]质谱技术的联用能够使非挥发性和热不稳定生物分子电离并在极低的浓度下得到检测,简化了样品制备流程,提高了检测通量,极大缩短了报告周期,因而在临床实验室的常规检测工作中得到了迅猛的发展。21世纪初期,质谱技术开始尝试应用于感染性疾病的检测,如血源性感染疾病的分子诊断。基质辅助激光解吸电离技术 (matrix-assisted laser desorption/ionization, MALDI) 的发展则完美地实现了生物大分子的软离子化,通过引入基质分子,使待测分子不产生碎片,解决了非挥发性和热不稳定性生物大分子解吸离子化的问题,便捷地将生物样本引入质谱系统,并结合飞行时间质量分析器 (time-of-flight, TOF) 技术,实现了微生物的快速鉴定分析,鉴定时间可缩短1.45d。相对于传统的微生物检测方法,MALDI-TOF可节省人力和时间,该应用也促进了质谱技术在大分子检测领域的广泛使用,将质谱的应用推上了一个新的台阶。2013年,美国食品药品监督管理局 (Food and Drug Administration, FDA) 首次认可使用MALDI-TOF对微生物进行鉴定。另外,近几年还出现了将质谱技术用于实时指导癌症外科手术的前沿应用[2,5]。在我国,质谱技术在医学检验中的应用最早也始于治疗药物监测。随后,质谱技术在遗传代谢病检测、营养素检测和微生物鉴定工作中作出的突出贡献,引起行业内的广泛关注。同时其在蛋白组学等研究领域也具有良好的前景,有望成为医学检验领域继基因测序技术之后的下一个革命性技术。

  • 招聘色谱质谱分析检验师-上海硕源健标生物医学科技有限公司

    招聘职位:色谱质谱分析检验师公司名称:上海硕源健标生物医学科技有限公司公司地址:上海市张江高科技园区蔡伦路781号1206室网站:http://www.shsyjb.com/邮箱:shsyjb@sina.com简介:上海硕源健标实验室是中国首家专业针对儿童发育障碍和亚健康人群的综合性生物医学类专业服务机构,提供生物医学检测、治疗(干预)方案和营养保健品一站式服务。硕源健标寓意“溯生命之源,立健康新标”,运用科技、人文、社会和机体本身巨大的潜能,构建健康新标准,追求生命高品质。多项技术和检测项目填补国内空白,处于国际领先地位。我们是新创立(3年)的独立实验室,发展空间大,工作富有创造性和挑战性,欢迎有志之士加入我们!职位描述:负责日常样品的检测,相关仪器设备的维护保养,及新的检测项目开发。任职要求:1. 本科及以上学历,药物分析、分析化学、卫生检验或相关专业;2. 熟练操作HPLC、LC/MS/MS、GC/MS或ICP/MS等仪器设备;3. 具有很强的学习意愿和学习能力,良好的英语阅读能力, 熟练使用电脑;4. 仪器分析实际操作能力强,具备文献阅读、新项目开发能力者优先。

  • 医学质谱检验的应该弄什么职称?

    毕业三年,药剂学专业,去过药厂、农科院、第三方医学检验,都是做关于质谱、色谱方面的工作,但由于工作单位性质不同,一直纠结于该申请什么样的职称。现在依然是在第三方医学检验企业工作,质谱实验员,我是应该考个检验师呢?还是应该去申请工程师呢?拜托各位前辈指条明路!

  • 一文了解质谱技术在检验医学领域的发展现状与未来展望

    2008年,PUBMED数据库中以"mass spectrometry"为关键词的文章量已超过1万篇/年,近十年来明显呈逐年攀升的趋势。目前常用于临床诊断领域的质谱技术包括[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-串联质谱([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS)、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)、四极杆[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-质谱和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]电感耦合等离子体质谱[/color][/url]([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url])等。  早期质谱技术主要用于同位素测定和无机元素分析。随着技术的进步,其应用涵盖了石油工业、化学工业以及有机物分析等领域。  20世纪60年代,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联合质谱模式的出现使得质谱技术首次进入生物医学领域。20世纪70年代末,随着大气压电离技术的成功研发和日趋成熟,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-质谱(liquid chromatography-mass spectrometry,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url])模式以高灵敏度、高分辨率和高准确性等特点,深受科研人员和临床检测的青睐。  20世纪80年代,快原子轰击、电喷雾和激光辅助解吸等"软电离"技术的发展,使生物大分子转变成[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]离子成为可能,更适合蛋白质、酶、核酸和糖类等生物大分子聚合物的检测,大大拓宽了质谱技术在生物医学领域中的应用。  1994年美国《分析化学》杂志登载的相关综述中宣布"生物质谱学的时代已经到来"。  质谱检测技术在国外医学检验领域的应用概况  欧美发达国家最早将质谱技术引入医学检验部门,发展相对成熟。目前,服务于临床诊疗的质谱检测项目已达400余项,主要涉及临床化学、临床免疫学以及临床微生物鉴定等领域,亦被用于建立临床化学检测项目的参考测量程序和研制参考物质。随着临床对个体化和精准化医疗需求的增加,基于质谱技术的基因组学、蛋白组学、代谢组学等研究成果正不断转化至临床实践。最近全自动化的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS分析仪器问世,这将大大推动质谱分析技术在医学检验领域更广泛应用。  1、质谱技术在临床微生物中的应用  临床微生物检验在感染性疾病诊断、用药指导、医院感染控制、抗菌药物管理等多方面均扮演着不可或缺的角色。基于表型的传统微生物鉴定方法,包括革兰染色、微生物培养和生化试验等,因检测同转时间较长、方法敏感性欠佳,影响病原微生物鉴定的速度和准确性,一定程度上影响了感染性疾病早期的诊疗。  得益于快速、准确、灵敏、自动化及高通量等优势,质谱技术在微生物领域的应用范围越来越广,已用于多类型样本中细菌和真菌的直接鉴定,并在微生物耐药性分析、分型和毒力研究等方面也已显现成效。在欧美等发达国家,质谱技术已在临床微生物实验室逐渐得到普及,在很大程度上取代传统微生物鉴定方法服务于临床诊疗。  质谱技术对微生物的精准鉴定和分析基于已建立的微生物胞膜蛋白质、脂多糖、核酸等的指纹数据库。根据数据库的不同,微生物鉴定结果有所差异。近年来,欧美发达国家致力于完善商业化的鉴定数据库,如Mayo Clinic Custom MALDI-TOF MS数据库目前已经囊括1 599个质谱词目,包括了商业数据库中未入库的微生物数据。  2、质谱技术在检测标准化中的应用  质谱技术常作为参考方法,用于建立参考测量程序和为校准品赋值。1974年,Siekmann等最早建立了采用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]-质谱技术的检测醛固酮的参考方法,此后采用质谱技术的参考方法的扩展至检测非肽类激素、代谢物和某些底物等方面。  1997年,国际物质量咨询委员会(CCQM)将同位素稀释质谱原理定为一级(基准)测量原理之一,自此基于同位素稀释质谱原理的方法在生物和临床化学溯源性和标准化研究中受到重视。截止2015年,JCTLM公布的79个分析项目中,有近一半的参考测量程序采用的是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]液质联用[/color][/url]或[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]技术,主要用于药物、代谢物和底物、非肽激素、蛋白质和维生素和微量营养物项目检测。质谱技术为医学检验标准物质的研制提供了技术保障,是目前临床检验参考方法的最佳选择。  3、质谱技术临床应用的规范化  2007年CLSI首先发布C50A Mass Spectrometry in the Clinical Laboratory文件,内容主要涉及质谱技术在临床检验部门开展的总体原则,但未提供方法开发、确认和质量评估等方面的参考。  2014年CLSI出台C62-A Liquid Chromatography-Mass Spectrometry Methods指导文件,阐述仪器常规使用和方法开发前所需考虑的要点,提出了方法研发、性能预确认、性能确认、质量评估和实施后监测的最佳方案,旨在为临床检验部门提供全面、普适的方法开发和确认路径框架,使质谱的检测性能符合临床应用需求。标准化指南文件引导美国质谱分析技术的临床应用步入科学规范的发展之路。  质谱检测技术在我国医学检验领域的应用现状和未来发展  1、我国质谱检测技术的应用现状  我国临床医学检验部门的质谱技术应用处于起步阶段,无论是数量还是种类都与欧美等发达国家相距甚远。仅有少量第三方医学检验机构和三甲医院开展质谱技术相关的临床检测项目,且大多仅作为临床研究,无法满足临床个体化和精准化诊疗日趋增长的需求。专业人才的稀缺,方法建立和性能评价经验的匮乏,临床应用指南和管理政策的缺失,以及临床转化研究的欠缺,这些都严重阻碍质谱技术转化至临床实践。  对于我国临床检验部门现状而言,质谱技术临床应用的发展需求远重于监管需求。如何满足日益增长的临床需求,鼓励质谱技术在医学检验中得到科学普及和规范应用是我们需要考虑的问题。  2、我国质谱检测技术的发展  专业人才培养是医学检验部门迎接质谱检测时代来临的基础。不同于临床常规检测,质谱技术专业人才需经过长期培训、临床实践和经验积累,医学检验部门应在引入质谱技术前充分重视专业人员的培养工作。目前国内临床医学检验部门缺乏大量有经验的质谱技术专业人才,这严重制约了质谱技术快速转化至临床实践。  我国医学检验部门对质谱检测新项目建立和方法性能评价的经验相对不足,大多参照国外文献和少部分国内经验进行方法学建立、性能评价、设立评估标准和质量管理。这种自我管理模式为内部质量管理和外部标准化带来巨大挑战,因此亟待我国相关部门出台针对质谱相关的临床实践指南以规范质谱临床检测。  国内不同医学检验部门间技术水平与服务能力参差不齐,人员素质和检测系统存在显着差异,若放松对质谱技术临床应用的监督和管理,任其恣意发展,最终带来的只能是"乱象"。而直接参照美国FDA的监管设想则将可能极大阻碍我国质谱技术在医学检验领域的发展。  在商品化检测方法正式投入临床使用前,厂商会招募正常人群、疾病对照组以及疾病组以建立和验证检测方法的正常人参考范围,设立适当人群的医学决定水平。  3、质谱检测技术的应用前景  个体化和精准医疗的发展在很大程度上依靠准确可靠的检测结果,尤其高新检测技术(例如质谱技术)。质谱技术的临床应用成果在临床生化检验、临床免疫学检验、临床微生物检验以及临床分子生物诊断等领域中已开始显现成果,成为临床常用检测技术的一种重要技术。质谱技术的临床应用前景广阔。我们应该满怀热情地欢迎质谱技术进入医学检验领域,科学积极地推进质谱技术的临床应用,为临床医疗决策提供更加精确可靠的结果和信息。

  • 质谱技术在医学检验中的应用发展趋势

    在临床生化检验领域,技术的应用优势明显,也存在较多的挑战和局限性,但技术的不断革新为将解决这些困境,促进技术的应用。在技术应用普及方面,相信行业协会和质谱技术应用较早的临床实验室,将会进一步推动技术应用的规范化和标准化。同时为满足临床在生化检验方面的需求,弥补传统方法的不足,质谱技术在一些特殊检验项目(如内分泌固醇激素方面)的应用优势将更加凸显,并得到扩展和深入,检测结果的快速准确性等各方面也会有进一步提升随着各类专业培训班的成功举办,《临床色谱质谱检验技术》课程在全国高等学校中的开设、逐步推进以及相应教材的出版与应用,专业技术人才的培养也将得到进一步加强。未来的几年,质谱技术在临床生化检验领域的发展会有让人欣喜的表现。在微生物鉴定和核酸检测领域,虽然数据库和分析软件仍不完善,但随着质谱仪的国产化、中国人群菌库和特殊疾病特征的建立以及临床应用的深入,这些问题将会有所改善。而蛋白质鉴定和定量、蛋白组学研究持续深入、质谱成像等新应用不断发展与完善,将为质谱技术的应用带来新的变革。总之,随着技术本身的发展、基础应用以及临床转化应用研究工作的不断深入,质谱技术正在成为医学检验领域非常有前景的、高渗透性的新兴检测技术。

  • 气质联用色谱技术在食品检验中的应用分析

    [font=微软雅黑][font=微软雅黑]食品安全与人民群众的生命健康有着较为密切的联系。根据我国食品工业的发展现状,不同种类的食品所表现出来的基质复杂性和一些痕量水平的违禁物质的存在,已经让食品的检测难度有所增加。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]色谱技术是应用于食品检验的一种重要技术。食品检验工作中所应用的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联用仪和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url][/font]-串联色谱仪就是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]色谱技术的产物。 [/font][font=宋体][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  一、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]色谱技术在食品检验中的作用[/font][font=微软雅黑] [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  (一)对检测物质进行有效分类[/font][font=微软雅黑] [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]色谱技术应用于食品检验以后,人们可以借助这一技术对食品中可能含有的有害物质进行分类。一般而言,食品中所含有的有毒有害物质主要分为以下内容:一是外来有机污染物;二是内源有机污染物;三是食品添加剂和食品包装迁移污染物[/font][font=微软雅黑][1]。氯联苯类物质、二英物质是食品外来有机物的主要组成部分;内源有机污染物主要指的是肉制品中的N-二甲基亚硝胺和面包、酱油中所含有的丙烯酰胺和氨基甲酸乙酯等物质。食品添加剂主要指的是食品中的防腐剂和抗氧化剂等物质。 [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  (二)对食品检验技术进行优化[/font][font=微软雅黑] [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]色谱技术在食品检验中的应用,可以在减少复杂样品的基质干扰的情况下提升食品的色谱分离度[/font][font=微软雅黑][2]。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联用仪可以借助电场和磁场之间所产生的相反的速度色散对食品进行检验。色谱-串联质谱仪可以将分子量和化学结构较为相似的物质进行有效鉴定。 [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  二、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]色谱技术在食品检验中的应用分析[/font][font=微软雅黑] [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  (一)[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联用仪在食品检验中的应用分析[/font][font=微软雅黑] [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联用仪是食品检验中的一种常用设备。它可以在以下领域得到应用:一是蔬菜水果、粮食作物和茶叶作物的农药残留量检测工作;二是奶制品中的三聚氰胺的检测工作;三是白酒和油脂中的塑化剂的检测工作。一些学者根据[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]色谱技术所构建的果蔬农药多残留检测方法已经成为了食品检测机构所常用的一种检测方法。乙腈匀浆提取技术和盐析离心技术是这一检测方法所应用的主要技术。在经过[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用仪[/color][/url]检测以后,该方法对高低浓度的农药残留量的回收率已经达到了[/font][font=微软雅黑]80%至99%。一部分学者所采用的基于内标定量的粮食谷类视频农药残留检测方法可以让检测人员通过提高温度和压力的方式降低萃取溶剂的使用量,进而在提升分析速率的基础上,降低样品的前处理时间。 [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联用仪应用于食品检测工作以后,一些学者也以这一设备为依托,研制出了对食品中可能含有的氯丙醇物质进行检测的检测方法。这种检测方法对同位素稀释技术进行了应用。在将同位素内标加入到食品试样以后,这一检测方法可以对样品前处理过程中出现的样品损失问题进行控制。这一检测技术的回收率可以达到[/font][font=微软雅黑]80%。最低检出限达到了5μg/kg。 [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  (二)[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url][/font][font=微软雅黑]-串联质谱仪在食品检验中的应用分析 [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  从我国食品检验工艺的发展现状来看,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url][/font][font=微软雅黑]-串联质谱仪并没有在这一领域得到推广。通过对这一现象的产生原因进行分析,我们可以发现,这一设备在实际应用过程中出现的价格昂贵、维护成本高的问题是引发这一现象的主要原因。可以说,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联用仪已经可以对食品检验领域的检验需求进行充分满足。 [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  在对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url][/font][font=微软雅黑]-串联质谱仪在食品检验中的应用情况进行分析以后,我们可以发现,其在科研分析领域具有着较为广阔的应用前景。国内一些学者已经开始对这一技术在液体食品检测中的作用进行了分析。 [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  以这一技术在白酒检测中的应用为例,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url][/font][font=微软雅黑]-串联质谱设备可以通过对食品目标物进行二次裂解的方式,对基质给食品检验工作带来的不利影响进行控制。为了让检验分析的灵敏度和准确度得到提升,检测人员也可以借助更为丰富的信息对目标物进行区分。氨基甲酸乙酯是发酵食品和酒精饮料中常见的副产物。从食品检测技术的现状来看,酒精饮料中的氨基甲酸检测方法已经开始得到了学者的关注。随着串联质谱技术的不断发展,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]色谱技术也可以在酒类汇丰行风味组分和功能活性成分的鉴别过程中挥自身的作用[3]。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]-串联质谱设备与其他分析手段之间的共同作用,可以在提高酒类食品的产品质量的基础上,为酒精饮料的饮用安全提供保障。在对茶饮料中的利尿剂进行检测的过程中,检验人员也可以通过溶剂提取和固相萃取柱净化等方式,借助[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]-串联质谱仪分析法进行检测。这一检测技术的回收率可以达到65.1%至108.5%。 [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  三、结论[/font][font=微软雅黑] [/font][/font][font=Arial][/font][font=微软雅黑]  食品检验技术是食品安全的保障因素。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]色谱技术的应用,是食品检验领域顺应时代发展需求的表现。这一技术的应用,可以在食品行业的科技进步过程中发挥重要的作用。[/font][font=微软雅黑] [/font]

  • 国产气相色谱检验结果失真

    [color=#444444]一台国产的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]用了一年多很正常,可最近检验结果失真,比如说0.5%的杂质,结果就0.2-0.3%的样子,怎么调节都不行包括衬管、柱子什么的都换了,柱子也重新老化了就是不行,最近一到实验室就头疼,请大家帮忙分析一下什么原因。柱子是DB-5,检测器FID,三氯甲烷溶解样品,分流比30:1,程序升温。[/color]

  • 质谱技术在医学检验中的主要应用

    临床生化检测  目前质谱技术在生化检测上是重点,主要项目有新生儿筛查、类固醇激素检测、维生素族检测、药物浓度检测、儿茶酚按检测、重金属含量、微量元素检测等[5]。但任然有很多项目尚未使用,如胆汁酸检测、不孕不育激素检测、抗真菌药物浓度、疼痛管理药物的检测、溶酶体贮积症等这些项目正在开发中。  新生儿遗传代谢病系列筛查。可一滴血一次实验检测数十种氨基酸、酰基肉碱谱,共计106项指标,综合判断40余种遗传代谢病(包括氨基酸代谢病、有机酸血症、脂肪酸氧化缺陷疾病等)。而[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]做尿液有机酸检测,可一次性检测132项指标,可辅助检测40余种遗传代谢病(主要为有机酸血症,也包括氨基酸代谢病及脂肪酸氧化缺陷病)[6]。  类固醇激素系列 类固醇激素目前市场上的检测大概有15种左右。  维生素系列-VD 目前开展的脂溶性维生素检测约7种,水溶性约5种。临床上用的较多的是维生素D,与钙的吸收相关性大。另外,维生素A,E, K的检测也很重要。  药物检测 定期检测药物浓度,既要达到治疗效果,又要防止药物中毒,质谱技术用于血药浓度检测,具有专属性强、准确度高、重现性好、灵敏度高和成本低的优点。药物成分分析,包括中药和抗生素药物成分分析;残留药物成分的鉴定分析;药物代谢研究;保健品、中成药、食品中非法添加化学药物成分的鉴定分析。  痕、微量元素检测 目前质谱技术已成为无机元素分析的主要方法之一, 已建立了几十种痕、微量元素的检测方法, 广泛应用于全血、血清、尿液和头发中砷、铅等有害重金属以及铁、锌、硒等人体微量元素的检测[17]。  其他项目 除以上项目外, 质谱技术的临床研究也已全面开展,对临床诊断不明的神经系统、消化系统以及皮肤损害患儿做了检测, 诊断患儿为多种羧化酶缺乏症, 并对生物素治疗过程做了监测, 发现疗效显著。  临床微生物检验  近年来,质谱技术已成功应用于微生物的鉴定及分型,并逐渐成为微生物鉴定的主流技术,可快速检测和鉴定革兰阳性菌、革兰阴性菌、厌氧菌、分枝杆菌、酵母菌和丝状真菌等[7-11]。  主要优点:  (1)可用于多种微生物样本,如痰液、血液、尿液、脑脊液和胸腹腔积液以及经过培养的样本;(2)可用于几乎所有类型的病原体鉴定和分类检测,如细菌、真菌及其孢子、病毒、寄生虫等;(3)可对病原的多种成分进行分析,包括蛋白质、脂质、脂多糖、脂寡糖、DNA、多肽及其他可被离子化的分子;(4)检测速度快,例如一个病原微生物的质谱检定实验,包括样本的采集和制备,整个过程不到10min;(5)样本用量少;(6)样本前处理简单;(7)特异性和准确性高,建立好数据库就可以做定性和定量的分析,用于病原微生物鉴定、B族链球菌的产前筛查、微生物药敏检测和病原菌耐药性。   临床免疫学检验  因传统方法如ELISA检测有致命缺陷,所以质谱有其应用必要性。随着标记物的研发和蛋白制备更加成熟,质谱技术在免疫检验优势更为突出。  临床分子生物诊断  质谱因其高通量、时间短和成本低的优势,可广泛应用于核酸的分型和测定。目前技术有药物基因组检测、肿瘤易感基因检测、新生儿耳聋基因检测和液体活检。  质谱技术的未来  质谱技术几十年来发展较大, 在临床检验中凸显的作用也十分明显, 越来越多的检测项目正被转移至质谱技术平台进行检测,现已成为临床检验中的重要新型工具。  质谱技术作为检验领域新兴的发展方向,较其他方法具有较大优势,前景广阔。但我国临床检验中质谱技术的应用还非常有限, 检测的项目较少、人才缺乏, 与国外发展水平差异较大, 有很多需要完善的地方。随着质谱检测数据的判断标准的建立、技术人才的培养、质控体系的完善和收费标准的等问题的解决。质谱检测将迎来新的发展机遇,不仅仅只应用在少量第三方检测机构与大型综合三甲医院开展,基层医院同样也能开展。因此,质谱技术将是未来临床检验、高校科研发展的主要方向。

  • 食品中苯甲酸和山梨酸检验的气相色谱法的方法

    [b]食品中苯甲酸和山梨酸检验的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]法的方法,样品处理时,所用乙醚提取液经无水硫酸钠脱水后,应无残留水分,否则会影响实验结果,为什么?假设有水分残留,检验结果偏低还是偏高?[/b]

  • 气相色谱法的斜率检验

    斜率的检验,是检验分析方法的灵敏度。由于操作中的随机误差所导致的斜率变化不应超出一定的允许范围。第四版上说一般而言,分子吸收分光光度法要求其相对差值小于5%,而原子吸收则要求其相对差值小于10%那请问,一般气象色谱的相对偏差应该要多少呢?

  • 请问有谁在用气相色谱仪检验EO残留量

    请问有谁在用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]检验EO残留量,我公司想买一台[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url],但不知道买什么型号的好,其所有的配置有哪些

  • 当质谱技术应用于医学检验(二)

    二、质谱技术在医学检验中的主要应用1、质谱技术在临床生化检验中的应用质谱技术在应用较早的国家已成为继免疫学方法和化学发光法之后的第三大生化检测技术。目前采用质谱技术检测的项目数量虽然与其他两种方法相比还有很大差距,但越来越多的生化检测项目正被转移至质谱技术平台进行检测;质谱技术也成为生化检验领域新兴的发展方向和不可或缺的重要技术[6]。质谱技术在临床生化检验中应用最为成熟的项目主要包括:生化遗传检测、治疗药物监测、类固醇激素检测、营养素检测以及毒理学检测。技术高特异性的特点可有效避免结构类似物对检测结果的影响,为临床提供更准确的结果,提高患者的依从性。技术高灵敏度的特点可在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,为疾病的预测和诊疗分型提供准确结果。国外许多内分泌实验室已经将大部分体内激素类物质的检测由放射免疫学方法或免疫学方法转换为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS方法,并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。质谱技术一次可检测多种化合物的特点,可提高检测通量、减少样品用量和降低检测成本。如在生化遗传检测中,质谱技术一次可分析60多种氨基酸和酰基肉碱,筛查40余种新生儿遗传代谢病;在营养素检测中一次可分析20种氨基酸、20种脂肪酸、10余种微量元素或5种脂溶性维生素,有效提高了检测通量、减少了样品用量,并提供了丰富的检测信息;在毒理学检测中一次可检测尿液中19种药物,实现了高通量、快速高效的药物筛查技术[7]。在临床生化检验领域,质谱技术相比于传统方法的优势较为突出,但随着技术的深入应用与经验的积累,技术应用的缺点也逐步凸显出来,包括质谱技术应用的陷阱问题、实验室日常运行过程中的管理问题以及相关政策法规问题等,主要体现在:(1) 质谱技术在分析基质复杂的生物样本时,检测结果易受到基质效应、结构类似物干扰以及质谱信号产生的不稳定所带来的干扰影响;对这些问题认识和预防不当,则质谱的检测结果将存在较大的错误风险;(2) 质谱技术相比于免疫学方法和化学发光法,检测的自动化程度较低,对人员依赖性较大;同时各厂家仪器系统还未实现与临床实验室信息管理系统 (LIS) 的接口双向对接,在数据处理和报告发放环节,仍未实现自动化;(3) 对于质谱技术应用较成熟的项目,检测数据仍缺乏统一的应用标准[4];(4) 质谱技术检测方法所需的标准物质、试剂和耗材等,目前主要依赖于进口,较多的检测项目受限于这些因素而开展受阻;(5) 目前质谱实验室的方法基本为自建方法,标准化和规范化较为薄弱。美国临床实验室标准化协会已发布了临床质谱的使用指南[8],中华医学会检验医学分会、卫生计生委临床检验中心和《中华检验医学杂志》编辑部也于2017年10月份共同发布了《[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-质谱临床应用建议》[9],这些都为质谱技术临床检测工作提供良好了的指导和参考;(6) 由于质谱技术较为复杂,仪器构成多样化,在实际的应用过程中,需要有经验的专业技术人才进行规范的使用操作,但目前国内相关的技术人才匮乏;质谱实验室的仪器设备昂贵,对于安装条件有特殊要求,建设需要投入大量的资金;这些使得质谱技术临床应用的门槛较高,一定程度上限制了技术的应用;(7) 在日常运营过程中仪器的维修服务成本较高,维修周期较长,维修的及时性也存在不能满足临床检测的报告周期固定性的要求;(8) 国内对于质谱技术在临床的应用监管还不成熟,相关的检测项目在临床上无收费标准,也在一定程度上限制了技术的应用普及。虽然质谱技术的应用仍存在较多缺陷,但随着技术的革新与发展,应用监管的成熟,各项瓶颈将被不断突破,未来随着质谱仪器的各项性能的提升;前处理自动化的实现;检测数据自动输出并实现与实验室信息系统的双向对接,以及结果报告自动预警功能的实现,质谱仪有望像免疫学方法和化学发光法一样,成为临床生化检验中自动化、智能化、易用化的检测平台。2、质谱技术在微生物检验中的应用近年来,MALDI-TOF技术已成功应用于微生物的鉴定及分型,并逐渐成为微生物鉴定的主流技术,可快速检测和鉴定革兰阳性菌、革兰阴性菌、厌氧菌、分枝杆菌、酵母菌和丝状真菌等[6,10-14]。相比于传统的革兰染色、菌落形态、表型鉴定及分子生物学技术, MALDI-TOF技术具有快速、准确、经济、高通量等优点。MALDI-TOF是基于细菌表面蛋白分子检测的技术,通过测定未知微生物自身独特的蛋白质指纹图谱及特征性的图谱峰,并与数据库中参考菌株的蛋白指纹图谱进行比对,从而实现菌株的鉴定[11]。该技术是将完整的微生物细胞直接进行检测,样品制备简单,检测周转时间短,在数分钟内就可以得到一个菌种的测试结果,且分析用菌量极少,而传统方法完成常规细菌鉴定至少需要8~18h或更长时间。MALDI-TOF通过检测细菌胞膜成分或表达的特异蛋白对细菌进行种群的鉴别,敏感性和准确性高,可以区分表型相似或相同的菌株,提供属、种、型水平的鉴定,对临床常见分离菌鉴定到种水平的准确率很高。以16S r RNA基因测序结果为标准,质谱检测结果准确率为90.0%~95.0%[15],不仅可以识别病原菌,而且有助于发现新的病原菌。此外,质谱技术还用于病原体的药物敏感性检测,常规的药物敏感性实验方法比较费时,局限于少数细菌,MALDI-TOF通过比对耐药菌株和药物敏感菌株间的特征性蛋白和图谱峰及检测耐药菌株与抗生素共培养后的分解产物,可以分析几乎所有的耐药机制。研究表明,相比于标准的微生物培养技术,质谱技术可降低约50%的试剂成本和劳动力成本[16]。但是,MALDI-TOF作为一项新兴技术,在微生物鉴定方面也存在着一定的局限性。如对于具有特殊结构的菌种和图谱极为相似的菌种的鉴定区分存在一定的难度、对于一些罕见菌种或新型细菌鉴定困难、对血培养样本中的混合菌种难以准确鉴别等,原因是质谱数据库中标准菌株的图谱有限、质谱峰的数据不充分以及细菌库中无这些菌株[17,18]。随着仪器技术参数、质谱数据库及分析软件的不断更新完善,所有的分离株将被逐步的明确鉴定出来。因此,随着质谱技术在临床微生物实验室的应用数据库进一步完善,MALDI-TOF技术必将在微生物鉴定、菌种分型、同源分析、耐药监测等多方面发挥出更大作用,有望成为新一代病原微生物诊断的常规技术。3、质谱技术在核酸检测中的应用核酸质谱检测技术是在MALDI-TOF原理的基础上,结合引物延伸分析法和碱基特异裂解分析法,针对双链DNA的特性进行了特殊优化,使样品在电离过程中不产生或产生较少的碎片离子,可用于检测核酸的分子量和研究基因组单核苷酸多态性 (single nucleotide polymorphism, SNP) ,是近年来应用于临床核酸检测的新型软电离生物质谱[19]。相比于以凝胶电泳为基础的测序法,质谱技术具有分辨率高、分离速度快、杂质干扰少的优点,被广泛应用于核酸测序、核酸指纹图谱、核酸SNP分析等[20]。SNP是指基因组DNA序列上某个位置单个核苷酸碱基的差异,即基因位点的突变,在人群中的发生频率大于1%,是决定个体疾病易感性和药物反应性差异的重要因素,通过分析突变的位点,可预测疾病,并提供诊断意见和指导用药。MALDI-TOF分析检测SNP是根据不同的分子量将等位基因排序,区分和鉴别相对分子量达7000左右 (含20多个碱基) 、仅存在1个碱基差别的不同DNA,可以精准地分辨到碱基种类。药物代谢酶遗传多态性是产生药物毒副作用、降低或丧失药物疗效的主要原因之一,通过检测药物代谢酶的基因型可对临床用药方案进行指导和调整,为临床个体化用药提供依据。以往检测药物代谢酶基因多态性通常采用化学法,依赖于核苷酸的互补性对核酸序列进行分析,对于序列的长度、复杂性、反应条件等都具有较高的要求,容易受到不同程度的化学因素干扰,导致检测结果出现偏差。若能将化学和物理方法结合起来对药物代谢酶基因进行检测,将极大提高检测结果的准确性。MALDI-TOF是药物代谢酶基因多态性的新型检测方法,其根据核苷酸分子被电离后在真空管中的飞行时间来确定其分子量大小,最终确定核苷酸序列,检测结果仅仅依赖于核酸分子量。经过验证比较,MALDI-TOF检测结果与Sanger测序的结果符合率为100%[21,22]。传统的Sanger测序方法虽然是序列测定的金标准,但其操作步骤繁琐费时和试剂成本高等限制了其临床应用。MALDI-TOF可通过一次实验检测多个标本的多个突变,实现基因型的高通量、快速检测,为个体化用药提供更加多样化的检测手段。4、质谱技术在蛋白质组学中的应用质谱技术可检测蛋白质的氨基酸组成、分子量、多肽或二硫键的数目与位置及蛋白质的空间构象等,从而实现未知肽段的筛选、测序、肽指纹图谱、蛋白质表达谱、蛋白质翻译后修饰谱、全蛋白完整无损分析等。质谱多样化的前端连接方式极大地促进了研究者对基础蛋白科学领域的认识,但将这些认识转变为对临床实践的有效信息则有相当大的难度。到目前为止,基于质谱技术的将蛋白组学多样性的蛋白和多肽标志物, 成功应用于临床检测的案例并不多见[22]。相反,对于已知的、确定的多肽和蛋白标志物即目标蛋白组学,质谱技术得到了较好的应用。目前,已经有一些关于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS用于临床目标多肽和蛋白分析的文章发表,如甲状腺球蛋白 (Tg) 和淀粉样蛋白的鉴定与定量分析等[23-25]。质谱技术在这一领域的应用,在很多情况下均可为临床提供有价值的信息[21],如对某一分析物的免疫学方法不存在时;已经存在的免疫学方法不能给出某些临床关键问题的答案时;已经存在的免疫学方法存在干扰时;某一分析物存在多个异构体时;对同一分析物的检测,不同的检测方法间存在较大的结果变异性时;已经存在的分析方法流程较为复杂时,质谱技术均可发挥相应作用,弥补免疫学方法的不足。质谱技术在医学检验领域中应用的下个目标和挑战,是如何弥补免疫学方法在蛋白和多肽检测方面的局限性。相信随着技术的发展,这方面的突破会越来越多,为临床提供更多的有价值的质谱检测数据。【参考文献】[1]潘柏申.迎接质谱技术进入检验医学领域[J].中华检验医学杂志, 2017, 40 (10) :733-736.[2] Jannetto PJ, Fitzgerald RL.Effective use of mass spectrometry in the clinical laboratory[J].Clin Chem, 2016, 62 (1) :92-98.[3] 韩丽乔, 庄俊华, 黄宪章.质谱技术及其在临床检验中的应用[J].检验医学, 2013, 28 (3) :252-256.[4] 张自强, 李岩.质谱技术在临床生化检测中的应用[J].检验医学, 2015, 30 (5) :407-409.[5] 李水军, 王思合.[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-串联质谱技术的临床应用进展[J].临床检验杂志, 2016, 34 (12) :881-884.[6] Vogeser M, Seger C.Quality management in clinical application of mass spectrometry measurement systems[J].Clin Biochem, 2016, 49 (13-14) :947-954.[7] 王思合, 程雅婷, 赵蓓蓓.临床色谱质谱检验技术[M].北京:人民卫生出版社, 2017.[8] 沈立松, 马妍慧.质谱技术在检验医学中的应用现状和前景[J].诊断学理论与实践, 2012, 11 (5) :536-538.[9] 中华医学会检验医学分会, 卫生计生委临床检验中心.[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-质谱临床应用建议[J].中华检验医学杂志, 2017, 40 (10) :770-779.[10] Van Veen SQ, Class ECJ, Kuijper EJ.High-throughput identification of bacteria and yeast by matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry in conventional medical microbiology laboratories[J].J Clin Microbiol, 2010, 48 (3) :900-907.[11] Robert PR, Brosnikoff C, Turnbull L, et al.Multicenter evaluation of the vitek 2 anaerobe and Coryne bacterium identification card[J].J Clin Microbiol, 2008, 46 (8) :2646-2651.

  • 在抗氧化剂检验中的气相色谱法

    在抗氧化剂检验中的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]法的样品处理中“含有油脂较多的样品,用石油醚提取”而“含有油脂较少的样品,加入乙腈”,提取剂不同的原因是什么?

  • 质谱技术及其在临床检验中的应用

    [font=&][size=18px]引言[/size][/font][font=&][size=18px]质谱(mass spectrometry,MS)技术是一种重要的检测分析技术,通过将待测样本转换成高速运动的离子,根据不同的离子拥有不同的质荷比(m/z)进行分离和检测目标离子或片段,然后依据保留时间和其丰度值进行定性和定量[ 1]。近年来,质谱技术发展迅速,通过改进离子源和分离器相继发展了多种类型的质谱仪如电喷雾离子源质谱(ESI-MS)、大气压化学电离离子源质谱(APCI-MS)、四级杆(QQQ)质谱仪、离子阱质谱技术以及各种串联、联用质谱仪等多种类型,极大提高了检测的分辨率和检测范围。质谱技术最先应用于计量和分析化学领域,在临床检验中质谱仍属于一种年轻的检测方法。但自从其在临床检验应用以来,便以其高灵敏度、低检测限、样本用量少、高通量、检测速度快、样本前处理简单的优势显示出巨大的生命力,尤其和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]、高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]的联用极大的扩展了质谱技术在临床检验中的分析范围。[/size][/font][font=&][size=18px]一、质谱仪的组成[/size][/font][font=&][size=18px]质谱仪主要有5个部分组成:进样系统、离子源、质量分析器、检测器和数据处理系统。其核心部件是离子源和质量分析器。离子源的功能是将由进样系统引入的样本分子转化成离子,包括硬电离方法和软电离方法。硬电离方法给予样本较大的能量,如电子轰击电离、化学电离、场致离子化电离等 软电离方法是一种比较温和的离子化方式,包括快原子轰击电离、大气压化学电离、大气压光致电离、电喷雾电离、基质辅助激光解吸电离等类型。硬电离方法适用于一些小分子化合物的分析,软电离适用于分子量较大的化合物,尤其是一些生物分子,如蛋白质、多肽、寡聚核苷酸等。质量分析器主要是将电离产生的离子根据其不同的质荷比来分离目标离子,其主要类型有单聚焦、双聚焦、摆线、磁分析器、飞行时间、四级杆质量分析器、离子阱分析器、傅立叶变换离子回旋共振质谱等类型。此外仪器还需要在高真空环境中进行离子分离,因此真空系统也是质谱仪必备的组成部分[ 2]。[/size][/font][font=&][size=18px]二、质谱仪的工作原理[/size][/font][font=&][size=18px]质谱仪的基本工作原理:待测样本由进样系统进入离子源内电离成离子进入质量分析器,然后质量分析器据形成的离子的m/z进行分离,后进入检测器检测,数据系统将离子信号转换成谱图进行质谱解析或定量分析。目前生命科学领域中的质谱仪大都由几种质量检测器串联组成,这样可以提高离子分离效率,使检测更具特异性和准确度[ 3]。[/size][/font][font=&][size=18px]三、质谱仪在临床检验中应用[/size][/font][font=&][size=18px](一)在微生物检验方面的应用[/size][/font][font=&][size=18px]传统的致病微生物检测大多采用微生物培养、生物化学和分子生物学的方法检测,不仅分析周期长而且没有明确的种群分型标准,往往造成分析结果的滞后和种类分型的误判。据估计,在临床实验室中仅在链球菌的分类中,就有高达13%的辨别错误[ 4]。近年来,质谱技术在微生物检验方面的应用越来越多,这主要得益于其得天独厚的优势:(1)可用于多种微生物样本,如痰液、血液、尿液、脑脊液和胸腹腔积液以及经过培养的样本 (2)可用于几乎所有类型的病原体鉴定和分类检测,如细菌、真菌及其孢子、病毒、寄生虫等 (3)可对病原的多种成分进行分析,包括蛋白质、脂质、脂多糖、脂寡糖、DNA、多肽及其他可被离子化的分子 (4)检测速度快,例如一个病原微生物的质谱检定实验,包括样本的采集和制备,整个过程不到10 min[ 5] (5)样本用量少 (6)样本前处理简单 (7)特异性和准确性高,例如金黄色葡萄球菌的表型鉴定,Rajakaruna等[ 6]利用基质辅助激光解吸/电离-飞行时间质谱(SELDI-TOF-MS)技术分析了来自临床实验室的95个分离群和39个葡萄球菌群,并利用MicrobeLynx软件成功的识别了各个种群 (8)高敏感性,例如[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]串联质谱可以检测到10~100个细菌或20~50个孢子的存在。在对生物样本进行处理后,甚至可以在单个菌水平发现并确定致病菌[ 7] ,使其在微生物尤其是传染病病原体鉴定方面具有巨大的优势。近年来已建立了微生物胞膜蛋白质、脂多糖、核酸等的指纹数据库,使其检测更加准确和快速。[/size][/font][font=&][size=18px]目前在细菌检测中应用较多是飞行质谱技术。通过检测细菌胞膜成分或表达的特异蛋白对细菌进行种群的鉴别,不仅可以识别病原菌,而且有助于发现新的病原菌。此外还有用于病原体的药物敏感性实验检测和真菌检测研究等[ 8, 9] 。[/size][/font][font=&][size=18px](二)质谱技术在临床免疫学检验的应用[/size][/font][font=&][size=18px]飞行质谱技术的全称是表面增强激光解吸电离飞行时间质谱技术(surface enhanced laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry,SELDI-TOF-MS),是利用相同能量的带电粒子,由于质量的差异而具有不同速度从而以不同时间通过相同的漂移距离到达接收器,依据离子束到达检测器的时间推算出m/z,从而进行定性和定量检测。其高灵敏度、高通量的分析特点使其在临床免疫学检验生物标志物检测方面成为一项有力的工具,筛选作用独特高效。如前列腺癌及前列腺增生、卵巢癌、胰腺癌、膀胱癌、乳腺癌、肺癌、肝癌、肾癌、结肠癌、喉癌、鼻咽癌、食道癌等,都发现了特异的蛋白或某些蛋白的增加或者减少[ 10, 11, 12, 13]。尤其质谱检测技术在泌尿系统中的应用发展迅速。由于其检测的样本为尿液,对患者身体不造成伤害,不仅可以早期诊断肾脏疾病,而且避免或减轻了传统侵入性方法如肾脏活检等给患者带来的痛苦,提高患者治疗的依从性和存活率。在肾脏肿瘤、糖尿病性肾脏病变、肾脏移植功能检测等具有很大应用前景[ 14]。此外毛细管电泳质谱技术被广泛用于泌尿系统 peptidomical 生物标志物的研究,验证了许多已经报道的但是没有蛋白和肽段识别的研究结果[ 15]。[/size][/font][font=&][size=18px]Agger等[ 16]采用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-多重反应检测-质谱(LC-MRM/MS)方法通过同时定量测定血浆样本中载脂蛋白A-Ⅰ和载脂蛋白B来推进质谱方法同时定量多种血浆/血清中蛋白质在临床前期的生物标志物大规模筛选以及取代价格昂贵的免疫测定方法作为实验室检查的常规方法的应用。结果表明LC-MRM/MS与传统免疫学方法相关性良好且具有大规模应用于临床研究的可行性。因其简化了样本的前处理以及样本前处理中蛋白消化作用带来的变异,具有潜在的应用前景。[/size][/font][font=&][size=18px](三)在临床生物化学检验中的应用[/size][/font][font=&][size=18px]1.在体内激素检测方面的应用 质谱技术在临床生物化学中一项重要的应用是用于体内激素的检测,如类固醇激素(甾体激素)及其代谢产物的检测,具有极重要的临床诊断价值,几乎可以诊断所有的类固醇相关障碍性疾病。如睾酮(T)、双氢睾酮(DHT)、血浆雌酮硫酸盐、雌酮、雌二醇和雌三醇等的定量检测,可辅助多种激素相关疾病及激素替代治疗疾病如儿科遗传性激素相关疾病、先天性肾上腺增生症、家族性高醛甾酮过多症、多囊卵巢病、成人生殖系统和第二性征的维持、前列腺增生和前列腺癌、原发性醛固酮增多症、肾上腺机能减退、雌激素缺乏及抗雌激素药治疗、肾上腺功能异常(如Cushing's综合症)的诊断、监测、治疗和研究等[ 17, 18]。[/size][/font][font=&][size=18px]2.在血药浓度监测和药物代谢研究中的应用 临床中某些药物效用范围比较窄,很容易引起毒性反应,造成不良后果。如免疫抑制剂随着器官移植技术和移植成活率的提高越来越多的应用于患者,其在人体内过多和过少都会给患者带来很大的痛苦。但这些药物在体内的浓度往往很低,给检测带来一定的困难。近几年随着质谱技术的发展,其高灵敏度、高特异性和检测速度快的优势使其已成为药物浓度检测的重要工具。特别是在免疫抑制药物、抗肿瘤药物、抗逆转录病毒(HIV)药物、抗精神病药物、一些激素类药物、中药及其天然产物分析、药物滥用(如吗啡、鸦片和一些镇痛药)、麻醉药、中毒药物的急救中得到广泛应用,并且质谱技术被公认为生物样本中药物及其代谢产物检测的标准化方法[ 19, 20]。此外有报道通过用飞行质谱方法进行单链核苷酸多态性的快速基因分型从而指导华法林(抗凝血药)用量的研究[ 21]。这为新的多重基因分型方法提供了一个非常好的临床检验平台,促进个体化药物治疗的研究。[/size][/font][font=&][size=18px]3.在遗传性疾病检测中的应用 质谱技术在遗传性疾病的诊断和筛查中应用广泛。最为大家熟知的就是质谱技术在新生儿筛查检测中的应用,通过检测氨基酸、脂肪酸、有机酸及其代谢产物可以灵敏、准确地检测出20多种遗传代谢疾病,从而早期诊断、早期治疗,挽救了很多患儿的生命和人生[ 22, 23]。还有报道质谱技术用于快速筛查嘌呤和嘧啶代谢紊乱高危患者的研究,快速且特异,弥补了该种遗传病表型表现多样性和非特异性给诊断带来的困难[ 24]。孙卫华等[ 25]采用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]质谱联用技术([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url])测定尿琥珀酰丙酮(SA),精确性和准确性均较高,为临床上鉴别诊断酪氨酸血症I型提供了新的方法。[/size][/font][font=&][size=18px]4.痕量元素/微量营养素检测中的应用 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]电感耦合等离子体质谱[/color][/url]分析技术([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url])是20世纪80年代发展起来的无机元素分析检测技术,近年来在痕量、超痕量成分及同位素分析检测中广泛应用。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url]是在样本处理前加入待测元素的同位素,利用其测定前后的丰度比例改变而达到测定目的。可以同时测定多种痕量元素,具有检测限低、动态线性范围宽、干扰少、稳定性好、分析精密度高、速度快、样本前处理简单、高通量等诸多优点,是最准确的无机元素分析方法之一。目前已广泛应用于血清、全血、尿液以及头发中铅(Pb)、砷(As)、铁(Fe)、硒(Se)、锌(Zn)等有害重金属元素和人体微量元素的测定,可辅助临床疾病和职业病的诊断和鉴别诊断等。但是其一个最大的缺点是昂贵的耗费以及某些重金属元素比如铬和铁等有较多的干扰[ 26]。此外,质谱技术还可应用于人体微量营养元素的检测,如B12、维生素D等,对于诊断人体相关微量营养素异常导致的疾病具有重要临床应用意义。[/size][/font][font=&][size=18px]5.糖化血红蛋白的检测应用 糖化血红蛋白(HbA1c)被认为是诊断糖尿病的最好指标。Nakanishi等[ 24]报道用电喷雾电离质谱法(ESI-MS)检测HbA1c并与传统方法比较,结果显示ESI-MS方法与传统方法的相关性高于96%,而且重复性非常好,在临床检验常规方法的质量控制中可以起到很大作用。[/size][/font][font=&][size=18px](四)在分子生物诊断中的应用[/size][/font][font=&][size=18px]1.蛋白组学和核苷酸多态性的研究应用 质谱技术应用领域中的另一个重要方面是蛋白质组学研究。2002年软电离技术被授予诺贝尔化学奖。生物质谱技术也成为质谱学中最具有活力的前沿热门技术。其可以检测蛋白质的氨基酸组成、分子量、多肽或二硫键的数目和位置及蛋白质的空间构象等 还用于检测核酸的分子量和单核苷酸多态性(即基因位点的突变)研究。其准确、灵敏和高通量的特点已经成为检测蛋白及多肽分子和基因的重要技术[ 28, 29]。通过MALDI-TOF-MS检测寻找特异的一组蛋白质峰,建立肿瘤早期血清差异表达蛋白的诊断模型,对早期快速诊断肿瘤提供可能。已有研究报道用于多种肿瘤的早期诊断。单核苷酸多态性是指DNA序列上发生的单个核苷酸碱基之间的变异,在人群中的发生频率1%,是决定疾病易感性和药物反应性差异的重要因素。通过检测突变的位点可以对疾病进行预测,提供诊断意见和用药指导并探讨与疾病发生的相关性。因为MALDI-TOF-MS检测的是核苷酸本身的分子量,相较于传统的单核苷酸多态性分型检测方法更为省时、省力和可靠。[/size][/font][font=&][size=18px]2.代谢组学研究的应用 人体是一个复杂的生化大工厂。当某部件出现异常时必然会伴随着某些代谢小分子的水平异常。相对来说这些小分子比DNA、RNA、蛋白质等更能反应一个细胞当前的功能状态。代谢组学也是目前研究的一个热点,质谱技术在检测这些代谢小分子的变化上也有重要的应用,为多种疾病及肿瘤的更早期诊断和指导治疗提供依据[ 30]。如张文亮等[ 31]采用毛细管电泳与MALDI-TOF-MS联用测定血清转甲状腺素蛋白的化学修饰,为进一步探索淀粉样变性的发病机制提供了一种简便的检测方法。[/size][/font][font=&][size=18px](五)在参考方法建立和研制标准物质方面的应用[/size][/font][font=&][size=18px]在临床检验中基于准确性的标准化检测是目前急需的。1997年国际物质量咨询委员会(CCQM)将同位素稀释质谱(ED-ID-MS)原理定为一级(基准)测量原理之一,其同时具有质谱分析的高度特异性和同位素稀释的高度精密性,且测量的动态范围宽,样本制备不需严格定量操作,测量值能够直接溯源到国际单位制的物质量基本单位“摩尔”。因此基于同位素稀释质谱原理的方法在生物和临床化学溯源研究中受到越来越多的重视,为临床检验中标准物质的研制提供了技术保障,是临床检验参考方法的最佳选择。[/size][/font][font=&][size=18px]Thienpont 等[ 32]建立基于常规实验室的ED-ID-MS法检测游离T3和T4通过IFCC的候选国际传统参考测量程序方法的校准和溯源,检测指标都取得了很好的相关性。张传宝等[ 32]应用同位素稀释[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]串联质谱法建立了测定血清尿酸的候选参考方法。[/size][/font][font=&][size=18px]四、结语[/size][/font][font=&][size=18px]质谱技术,尤其是串联质谱技术可以提供物质的结构和质量信息。因此其在定性和定量生物样本中的作用越来越大,同时也适合一些探索性的工作。MALDI-TOF和SELDI质谱仪近来被广泛用于一些标志性物质的探索。三重四级杆线性离子阱分析器的发展使分析器定量的能力与离子阱的扫描能力相结合,从而可以容纳扫描器组合的不同排列。选择性反应物探测的组合和三重质谱技术的组合(MS/MS/MS)是一个定量的很好组合。电喷雾离子化、大气压光致电离是近年来发展迅速的离子源,可以检测极性和非极性化合物。[/size][/font][font=&][size=18px]质谱技术虽然有很多的优点,在近年来很多领域的应用也发展迅速,但其也有自身的瓶颈:如没有某纯物质为内标或特征性的离子碎片,则难以判断该物质是何种物质,无法定性和定量,所以目前还有许多物质无法用质谱检测,尤其是一些大分子的复杂物质 目前质谱技术的自动化程度还还相对较差,前处理过程也相对复杂,其对工作人员的技术要求较高 另外仪器昂贵,日常运行费用及维护费用也较高,如ID-MS仪器,在处理样本时需要加入适量的同位素稀释剂,该种稀释剂来源较困难,制备成本较高等,这些都为ID-MS的普及应用带来困难 此外该技术的高敏感性,如SELDI-TOF-MS技术筛检蛋白的高敏感性必然带来了检测的假阳性,这也是该技术不容忽视的一个弱点。但相信随着质谱技术的发展成熟,其在临床实验室检测中会有更广泛的应用。[/size][/font][font=&][size=18px]参考文献[/size][/font][font=&][size=18px][1] Burtis CA, Ashwood ER, Bruns DE. 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  • 质谱技术及其在临床检验中的应用

    [font=&][size=18px]引言[/size][/font][font=&][size=18px]质谱(mass spectrometry,MS)技术是一种重要的检测分析技术,通过将待测样本转换成高速运动的离子,根据不同的离子拥有不同的质荷比(m/z)进行分离和检测目标离子或片段,然后依据保留时间和其丰度值进行定性和定量[ 1]。近年来,质谱技术发展迅速,通过改进离子源和分离器相继发展了多种类型的质谱仪如电喷雾离子源质谱(ESI-MS)、大气压化学电离离子源质谱(APCI-MS)、四级杆(QQQ)质谱仪、离子阱质谱技术以及各种串联、联用质谱仪等多种类型,极大提高了检测的分辨率和检测范围。质谱技术最先应用于计量和分析化学领域,在临床检验中质谱仍属于一种年轻的检测方法。但自从其在临床检验应用以来,便以其高灵敏度、低检测限、样本用量少、高通量、检测速度快、样本前处理简单的优势显示出巨大的生命力,尤其和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]、高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]的联用极大的扩展了质谱技术在临床检验中的分析范围。[/size][/font][font=&][size=18px]一、质谱仪的组成[/size][/font][font=&][size=18px]质谱仪主要有5个部分组成:进样系统、离子源、质量分析器、检测器和数据处理系统。其核心部件是离子源和质量分析器。离子源的功能是将由进样系统引入的样本分子转化成离子,包括硬电离方法和软电离方法。硬电离方法给予样本较大的能量,如电子轰击电离、化学电离、场致离子化电离等 软电离方法是一种比较温和的离子化方式,包括快原子轰击电离、大气压化学电离、大气压光致电离、电喷雾电离、基质辅助激光解吸电离等类型。硬电离方法适用于一些小分子化合物的分析,软电离适用于分子量较大的化合物,尤其是一些生物分子,如蛋白质、多肽、寡聚核苷酸等。质量分析器主要是将电离产生的离子根据其不同的质荷比来分离目标离子,其主要类型有单聚焦、双聚焦、摆线、磁分析器、飞行时间、四级杆质量分析器、离子阱分析器、傅立叶变换离子回旋共振质谱等类型。此外仪器还需要在高真空环境中进行离子分离,因此真空系统也是质谱仪必备的组成部分[ 2]。[/size][/font][font=&][size=18px]二、质谱仪的工作原理[/size][/font][font=&][size=18px]质谱仪的基本工作原理:待测样本由进样系统进入离子源内电离成离子进入质量分析器,然后质量分析器据形成的离子的m/z进行分离,后进入检测器检测,数据系统将离子信号转换成谱图进行质谱解析或定量分析。目前生命科学领域中的质谱仪大都由几种质量检测器串联组成,这样可以提高离子分离效率,使检测更具特异性和准确度[ 3]。[/size][/font][font=&][size=18px]三、质谱仪在临床检验中应用[/size][/font][font=&][size=18px](一)在微生物检验方面的应用[/size][/font][font=&][size=18px]传统的致病微生物检测大多采用微生物培养、生物化学和分子生物学的方法检测,不仅分析周期长而且没有明确的种群分型标准,往往造成分析结果的滞后和种类分型的误判。据估计,在临床实验室中仅在链球菌的分类中,就有高达13%的辨别错误[ 4]。近年来,质谱技术在微生物检验方面的应用越来越多,这主要得益于其得天独厚的优势:(1)可用于多种微生物样本,如痰液、血液、尿液、脑脊液和胸腹腔积液以及经过培养的样本 (2)可用于几乎所有类型的病原体鉴定和分类检测,如细菌、真菌及其孢子、病毒、寄生虫等 (3)可对病原的多种成分进行分析,包括蛋白质、脂质、脂多糖、脂寡糖、DNA、多肽及其他可被离子化的分子 (4)检测速度快,例如一个病原微生物的质谱检定实验,包括样本的采集和制备,整个过程不到10 min[ 5] (5)样本用量少 (6)样本前处理简单 (7)特异性和准确性高,例如金黄色葡萄球菌的表型鉴定,Rajakaruna等[ 6]利用基质辅助激光解吸/电离-飞行时间质谱(SELDI-TOF-MS)技术分析了来自临床实验室的95个分离群和39个葡萄球菌群,并利用MicrobeLynx软件成功的识别了各个种群 (8)高敏感性,例如[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]串联质谱可以检测到10~100个细菌或20~50个孢子的存在。在对生物样本进行处理后,甚至可以在单个菌水平发现并确定致病菌[ 7] ,使其在微生物尤其是传染病病原体鉴定方面具有巨大的优势。近年来已建立了微生物胞膜蛋白质、脂多糖、核酸等的指纹数据库,使其检测更加准确和快速。[/size][/font][font=&][size=18px]目前在细菌检测中应用较多是飞行质谱技术。通过检测细菌胞膜成分或表达的特异蛋白对细菌进行种群的鉴别,不仅可以识别病原菌,而且有助于发现新的病原菌。此外还有用于病原体的药物敏感性实验检测和真菌检测研究等[ 8, 9] 。[/size][/font][font=&][size=18px](二)质谱技术在临床免疫学检验的应用[/size][/font][font=&][size=18px]飞行质谱技术的全称是表面增强激光解吸电离飞行时间质谱技术(surface enhanced laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry,SELDI-TOF-MS),是利用相同能量的带电粒子,由于质量的差异而具有不同速度从而以不同时间通过相同的漂移距离到达接收器,依据离子束到达检测器的时间推算出m/z,从而进行定性和定量检测。其高灵敏度、高通量的分析特点使其在临床免疫学检验生物标志物检测方面成为一项有力的工具,筛选作用独特高效。如前列腺癌及前列腺增生、卵巢癌、胰腺癌、膀胱癌、乳腺癌、肺癌、肝癌、肾癌、结肠癌、喉癌、鼻咽癌、食道癌等,都发现了特异的蛋白或某些蛋白的增加或者减少[ 10, 11, 12, 13]。尤其质谱检测技术在泌尿系统中的应用发展迅速。由于其检测的样本为尿液,对患者身体不造成伤害,不仅可以早期诊断肾脏疾病,而且避免或减轻了传统侵入性方法如肾脏活检等给患者带来的痛苦,提高患者治疗的依从性和存活率。在肾脏肿瘤、糖尿病性肾脏病变、肾脏移植功能检测等具有很大应用前景[ 14]。此外毛细管电泳质谱技术被广泛用于泌尿系统 peptidomical 生物标志物的研究,验证了许多已经报道的但是没有蛋白和肽段识别的研究结果[ 15]。[/size][/font][font=&][size=18px]Agger等[ 16]采用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-多重反应检测-质谱(LC-MRM/MS)方法通过同时定量测定血浆样本中载脂蛋白A-Ⅰ和载脂蛋白B来推进质谱方法同时定量多种血浆/血清中蛋白质在临床前期的生物标志物大规模筛选以及取代价格昂贵的免疫测定方法作为实验室检查的常规方法的应用。结果表明LC-MRM/MS与传统免疫学方法相关性良好且具有大规模应用于临床研究的可行性。因其简化了样本的前处理以及样本前处理中蛋白消化作用带来的变异,具有潜在的应用前景。[/size][/font][font=&][size=18px](三)在临床生物化学检验中的应用[/size][/font][font=&][size=18px]1.在体内激素检测方面的应用 质谱技术在临床生物化学中一项重要的应用是用于体内激素的检测,如类固醇激素(甾体激素)及其代谢产物的检测,具有极重要的临床诊断价值,几乎可以诊断所有的类固醇相关障碍性疾病。如睾酮(T)、双氢睾酮(DHT)、血浆雌酮硫酸盐、雌酮、雌二醇和雌三醇等的定量检测,可辅助多种激素相关疾病及激素替代治疗疾病如儿科遗传性激素相关疾病、先天性肾上腺增生症、家族性高醛甾酮过多症、多囊卵巢病、成人生殖系统和第二性征的维持、前列腺增生和前列腺癌、原发性醛固酮增多症、肾上腺机能减退、雌激素缺乏及抗雌激素药治疗、肾上腺功能异常(如Cushing's综合症)的诊断、监测、治疗和研究等[ 17, 18]。[/size][/font][font=&][size=18px]2.在血药浓度监测和药物代谢研究中的应用 临床中某些药物效用范围比较窄,很容易引起毒性反应,造成不良后果。如免疫抑制剂随着器官移植技术和移植成活率的提高越来越多的应用于患者,其在人体内过多和过少都会给患者带来很大的痛苦。但这些药物在体内的浓度往往很低,给检测带来一定的困难。近几年随着质谱技术的发展,其高灵敏度、高特异性和检测速度快的优势使其已成为药物浓度检测的重要工具。特别是在免疫抑制药物、抗肿瘤药物、抗逆转录病毒(HIV)药物、抗精神病药物、一些激素类药物、中药及其天然产物分析、药物滥用(如吗啡、鸦片和一些镇痛药)、麻醉药、中毒药物的急救中得到广泛应用,并且质谱技术被公认为生物样本中药物及其代谢产物检测的标准化方法[ 19, 20]。此外有报道通过用飞行质谱方法进行单链核苷酸多态性的快速基因分型从而指导华法林(抗凝血药)用量的研究[ 21]。这为新的多重基因分型方法提供了一个非常好的临床检验平台,促进个体化药物治疗的研究。[/size][/font][font=&][size=18px]3.在遗传性疾病检测中的应用 质谱技术在遗传性疾病的诊断和筛查中应用广泛。最为大家熟知的就是质谱技术在新生儿筛查检测中的应用,通过检测氨基酸、脂肪酸、有机酸及其代谢产物可以灵敏、准确地检测出20多种遗传代谢疾病,从而早期诊断、早期治疗,挽救了很多患儿的生命和人生[ 22, 23]。还有报道质谱技术用于快速筛查嘌呤和嘧啶代谢紊乱高危患者的研究,快速且特异,弥补了该种遗传病表型表现多样性和非特异性给诊断带来的困难[ 24]。孙卫华等[ 25]采用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]质谱联用技术([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url])测定尿琥珀酰丙酮(SA),精确性和准确性均较高,为临床上鉴别诊断酪氨酸血症I型提供了新的方法。[/size][/font][font=&][size=18px]4.痕量元素/微量营养素检测中的应用 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]电感耦合等离子体质谱[/color][/url]分析技术([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url])是20世纪80年代发展起来的无机元素分析检测技术,近年来在痕量、超痕量成分及同位素分析检测中广泛应用。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url]是在样本处理前加入待测元素的同位素,利用其测定前后的丰度比例改变而达到测定目的。可以同时测定多种痕量元素,具有检测限低、动态线性范围宽、干扰少、稳定性好、分析精密度高、速度快、样本前处理简单、高通量等诸多优点,是最准确的无机元素分析方法之一。目前已广泛应用于血清、全血、尿液以及头发中铅(Pb)、砷(As)、铁(Fe)、硒(Se)、锌(Zn)等有害重金属元素和人体微量元素的测定,可辅助临床疾病和职业病的诊断和鉴别诊断等。但是其一个最大的缺点是昂贵的耗费以及某些重金属元素比如铬和铁等有较多的干扰[ 26]。此外,质谱技术还可应用于人体微量营养元素的检测,如B12、维生素D等,对于诊断人体相关微量营养素异常导致的疾病具有重要临床应用意义。[/size][/font][font=&][size=18px]5.糖化血红蛋白的检测应用 糖化血红蛋白(HbA1c)被认为是诊断糖尿病的最好指标。Nakanishi等[ 24]报道用电喷雾电离质谱法(ESI-MS)检测HbA1c并与传统方法比较,结果显示ESI-MS方法与传统方法的相关性高于96%,而且重复性非常好,在临床检验常规方法的质量控制中可以起到很大作用。[/size][/font][font=&][size=18px](四)在分子生物诊断中的应用[/size][/font][font=&][size=18px]1.蛋白组学和核苷酸多态性的研究应用 质谱技术应用领域中的另一个重要方面是蛋白质组学研究。2002年软电离技术被授予诺贝尔化学奖。生物质谱技术也成为质谱学中最具有活力的前沿热门技术。其可以检测蛋白质的氨基酸组成、分子量、多肽或二硫键的数目和位置及蛋白质的空间构象等 还用于检测核酸的分子量和单核苷酸多态性(即基因位点的突变)研究。其准确、灵敏和高通量的特点已经成为检测蛋白及多肽分子和基因的重要技术[ 28, 29]。通过MALDI-TOF-MS检测寻找特异的一组蛋白质峰,建立肿瘤早期血清差异表达蛋白的诊断模型,对早期快速诊断肿瘤提供可能。已有研究报道用于多种肿瘤的早期诊断。单核苷酸多态性是指DNA序列上发生的单个核苷酸碱基之间的变异,在人群中的发生频率1%,是决定疾病易感性和药物反应性差异的重要因素。通过检测突变的位点可以对疾病进行预测,提供诊断意见和用药指导并探讨与疾病发生的相关性。因为MALDI-TOF-MS检测的是核苷酸本身的分子量,相较于传统的单核苷酸多态性分型检测方法更为省时、省力和可靠。[/size][/font][font=&][size=18px]2.代谢组学研究的应用 人体是一个复杂的生化大工厂。当某部件出现异常时必然会伴随着某些代谢小分子的水平异常。相对来说这些小分子比DNA、RNA、蛋白质等更能反应一个细胞当前的功能状态。代谢组学也是目前研究的一个热点,质谱技术在检测这些代谢小分子的变化上也有重要的应用,为多种疾病及肿瘤的更早期诊断和指导治疗提供依据[ 30]。如张文亮等[ 31]采用毛细管电泳与MALDI-TOF-MS联用测定血清转甲状腺素蛋白的化学修饰,为进一步探索淀粉样变性的发病机制提供了一种简便的检测方法。[/size][/font][font=&][size=18px](五)在参考方法建立和研制标准物质方面的应用[/size][/font][font=&][size=18px]在临床检验中基于准确性的标准化检测是目前急需的。1997年国际物质量咨询委员会(CCQM)将同位素稀释质谱(ED-ID-MS)原理定为一级(基准)测量原理之一,其同时具有质谱分析的高度特异性和同位素稀释的高度精密性,且测量的动态范围宽,样本制备不需严格定量操作,测量值能够直接溯源到国际单位制的物质量基本单位“摩尔”。因此基于同位素稀释质谱原理的方法在生物和临床化学溯源研究中受到越来越多的重视,为临床检验中标准物质的研制提供了技术保障,是临床检验参考方法的最佳选择。[/size][/font][font=&][size=18px]Thienpont 等[ 32]建立基于常规实验室的ED-ID-MS法检测游离T3和T4通过IFCC的候选国际传统参考测量程序方法的校准和溯源,检测指标都取得了很好的相关性。张传宝等[ 32]应用同位素稀释[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]串联质谱法建立了测定血清尿酸的候选参考方法。[/size][/font][font=&][size=18px]四、结语[/size][/font][font=&][size=18px]质谱技术,尤其是串联质谱技术可以提供物质的结构和质量信息。因此其在定性和定量生物样本中的作用越来越大,同时也适合一些探索性的工作。MALDI-TOF和SELDI质谱仪近来被广泛用于一些标志性物质的探索。三重四级杆线性离子阱分析器的发展使分析器定量的能力与离子阱的扫描能力相结合,从而可以容纳扫描器组合的不同排列。选择性反应物探测的组合和三重质谱技术的组合(MS/MS/MS)是一个定量的很好组合。电喷雾离子化、大气压光致电离是近年来发展迅速的离子源,可以检测极性和非极性化合物。[/size][/font][font=&][size=18px]质谱技术虽然有很多的优点,在近年来很多领域的应用也发展迅速,但其也有自身的瓶颈:如没有某纯物质为内标或特征性的离子碎片,则难以判断该物质是何种物质,无法定性和定量,所以目前还有许多物质无法用质谱检测,尤其是一些大分子的复杂物质 目前质谱技术的自动化程度还还相对较差,前处理过程也相对复杂,其对工作人员的技术要求较高 另外仪器昂贵,日常运行费用及维护费用也较高,如ID-MS仪器,在处理样本时需要加入适量的同位素稀释剂,该种稀释剂来源较困难,制备成本较高等,这些都为ID-MS的普及应用带来困难 此外该技术的高敏感性,如SELDI-TOF-MS技术筛检蛋白的高敏感性必然带来了检测的假阳性,这也是该技术不容忽视的一个弱点。但相信随着质谱技术的发展成熟,其在临床实验室检测中会有更广泛的应用。[/size][/font][font=&][size=18px]参考文献[/size][/font][font=&][size=18px][1] Burtis CA, Ashwood ER, Bruns DE. 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  • 当质谱技术应用于医学检验-2

    二、质谱技术在医学检验中的主要应用  1、质谱技术在临床生化检验中的应用  质谱技术在应用较早的国家已成为继免疫学方法和化学发光法之后的第三大生化检测技术。目前采用质谱技术检测的项目数量虽然与其他两种方法相比还有很大差距,但越来越多的生化检测项目正被转移至质谱技术平台进行检测;质谱技术也成为生化检验领域新兴的发展方向和不可或缺的重要技术[6]。  质谱技术在临床生化检验中应用最为成熟的项目主要包括:生化遗传检测、治疗药物监测、类固醇激素检测、营养素检测以及毒理学检测。技术高特异性的特点可有效避免结构类似物对检测结果的影响,为临床提供更准确的结果,提高患者的依从性。技术高灵敏度的特点可在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,为疾病的预测和诊疗分型提供准确结果。  国外许多内分泌实验室已经将大部分体内激素类物质的检测由放射免疫学方法或免疫学方法转换为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS方法,并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。质谱技术一次可检测多种化合物的特点,可提高检测通量、减少样品用量和降低检测成本。如在生化遗传检测中,质谱技术一次可分析60多种氨基酸和酰基肉碱,筛查40余种新生儿遗传代谢病;在营养素检测中一次可分析20种氨基酸、20种脂肪酸、10余种微量元素或5种脂溶性维生素,有效提高了检测通量、减少了样品用量,并提供了丰富的检测信息;在毒理学检测中一次可检测尿液中19种药物,实现了高通量、快速高效的药物筛查技术[7]。  在临床生化检验领域,质谱技术相比于传统方法的优势较为突出,但随着技术的深入应用与经验的积累,技术应用的缺点也逐步凸显出来,包括质谱技术应用的陷阱问题、实验室日常运行过程中的管理问题以及相关政策法规问题等,主要体现在:  (1) 质谱技术在分析基质复杂的生物样本时,检测结果易受到基质效应、结构类似物干扰以及质谱信号产生的不稳定所带来的干扰影响;对这些问题认识和预防不当,则质谱的检测结果将存在较大的错误风险;  (2) 质谱技术相比于免疫学方法和化学发光法,检测的自动化程度较低,对人员依赖性较大;同时各厂家仪器系统还未实现与临床实验室信息管理系统 (LIS) 的接口双向对接,在数据处理和报告发放环节,仍未实现自动化;  (3) 对于质谱技术应用较成熟的项目,检测数据仍缺乏统一的应用标准[4];  (4) 质谱技术检测方法所需的标准物质、试剂和耗材等,目前主要依赖于进口,较多的检测项目受限于这些因素而开展受阻;  (5) 目前质谱实验室的方法基本为自建方法,标准化和规范化较为薄弱。美国临床实验室标准化协会已发布了临床质谱的使用指南[8],中华医学会检验医学分会、卫生计生委临床检验中心和《中华检验医学杂志》编辑部也于2017年10月份共同发布了《[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-质谱临床应用建议》[9],这些都为质谱技术临床检测工作提供良好了的指导和参考;  (6) 由于质谱技术较为复杂,仪器构成多样化,在实际的应用过程中,需要有经验的专业技术人才进行规范的使用操作,但目前国内相关的技术人才匮乏;质谱实验室的仪器设备昂贵,对于安装条件有特殊要求,建设需要投入大量的资金;这些使得质谱技术临床应用的门槛较高,一定程度上限制了技术的应用;  (7) 在日常运营过程中仪器的维修服务成本较高,维修周期较长,维修的及时性也存在不能满足临床检测的报告周期固定性的要求;  (8) 国内对于质谱技术在临床的应用监管还不成熟,相关的检测项目在临床上无收费标准,也在一定程度上限制了技术的应用普及。  虽然质谱技术的应用仍存在较多缺陷,但随着技术的革新与发展,应用监管的成熟,各项瓶颈将被不断突破,未来随着质谱仪器的各项性能的提升;前处理自动化的实现;检测数据自动输出并实现与实验室信息系统的双向对接,以及结果报告自动预警功能的实现,质谱仪有望像免疫学方法和化学发光法一样,成为临床生化检验中自动化、智能化、易用化的检测平台。  2、质谱技术在微生物检验中的应用  近年来,MALDI-TOF技术已成功应用于微生物的鉴定及分型,并逐渐成为微生物鉴定的主流技术,可快速检测和鉴定革兰阳性菌、革兰阴性菌、厌氧菌、分枝杆菌、酵母菌和丝状真菌等[6,10-14]。相比于传统的革兰染色、菌落形态、表型鉴定及分子生物学技术, MALDI-TOF技术具有快速、准确、经济、高通量等优点。MALDI-TOF是基于细菌表面蛋白分子检测的技术,通过测定未知微生物自身独特的蛋白质指纹图谱及特征性的图谱峰,并与数据库中参考菌株的蛋白指纹图谱进行比对,从而实现菌株的鉴定[11]。  该技术是将完整的微生物细胞直接进行检测,样品制备简单,检测周转时间短,在数分钟内就可以得到一个菌种的测试结果,且分析用菌量极少,而传统方法完成常规细菌鉴定至少需要8~18h或更长时间。MALDI-TOF通过检测细菌胞膜成分或表达的特异蛋白对细菌进行种群的鉴别,敏感性和准确性高,可以区分表型相似或相同的菌株,提供属、种、型水平的鉴定,对临床常见分离菌鉴定到种水平的准确率很高。以16S r RNA基因测序结果为标准,质谱检测结果准确率为90.0%~95.0%[15],不仅可以识别病原菌,而且有助于发现新的病原菌。此外,质谱技术还用于病原体的药物敏感性检测,常规的药物敏感性实验方法比较费时,局限于少数细菌,MALDI-TOF通过比对耐药菌株和药物敏感菌株间的特征性蛋白和图谱峰及检测耐药菌株与抗生素共培养后的分解产物,可以分析几乎所有的耐药机制。  研究表明,相比于标准的微生物培养技术,质谱技术可降低约50%的试剂成本和劳动力成本[16]。但是,MALDI-TOF作为一项新兴技术,在微生物鉴定方面也存在着一定的局限性。如对于具有特殊结构的菌种和图谱极为相似的菌种的鉴定区分存在一定的难度、对于一些罕见菌种或新型细菌鉴定困难、对血培养样本中的混合菌种难以准确鉴别等,原因是质谱数据库中标准菌株的图谱有限、质谱峰的数据不充分以及细菌库中无这些菌株[17,18]。  随着仪器技术参数、质谱数据库及分析软件的不断更新完善,所有的分离株将被逐步的明确鉴定出来。因此,随着质谱技术在临床微生物实验室的应用数据库进一步完善,MALDI-TOF技术必将在微生物鉴定、菌种分型、同源分析、耐药监测等多方面发挥出更大作用,有望成为新一代病原微生物诊断的常规技术。  3、质谱技术在核酸检测中的应用  核酸质谱检测技术是在MALDI-TOF原理的基础上,结合引物延伸分析法和碱基特异裂解分析法,针对双链DNA的特性进行了特殊优化,使样品在电离过程中不产生或产生较少的碎片离子,可用于检测核酸的分子量和研究基因组单核苷酸多态性 (single nucleotide polymorphism, SNP) ,是近年来应用于临床核酸检测的新型软电离生物质谱[19]。相比于以凝胶电泳为基础的测序法,质谱技术具有分辨率高、分离速度快、杂质干扰少的优点,被广泛应用于核酸测序、核酸指纹图谱、核酸SNP分析等[20]。  SNP是指基因组DNA序列上某个位置单个核苷酸碱基的差异,即基因位点的突变,在人群中的发生频率大于1%,是决定个体疾病易感性和药物反应性差异的重要因素,通过分析突变的位点,可预测疾病,并提供诊断意见和指导用药。MALDI-TOF分析检测SNP是根据不同的分子量将等位基因排序,区分和鉴别相对分子量达7000左右 (含20多个碱基) 、仅存在1个碱基差别的不同DNA,可以精准地分辨到碱基种类。  药物代谢酶遗传多态性是产生药物毒副作用、降低或丧失药物疗效的主要原因之一,通过检测药物代谢酶的基因型可对临床用药方案进行指导和调整,为临床个体化用药提供依据。以往检测药物代谢酶基因多态性通常采用化学法,依赖于核苷酸的互补性对核酸序列进行分析,对于序列的长度、复杂性、反应条件等都具有较高的要求,容易受到不同程度的化学因素干扰,导致检测结果出现偏差。若能将化学和物理方法结合起来对药物代谢酶基因进行检测,将极大提高检测结果的准确性。  MALDI-TOF是药物代谢酶基因多态性的新型检测方法,其根据核苷酸分子被电离后在真空管中的飞行时间来确定其分子量大小,最终确定核苷酸序列,检测结果仅仅依赖于核酸分子量。经过验证比较,MALDI-TOF检测结果与Sanger测序的结果符合率为100%[21,22]。传统的Sanger测序方法虽然是序列测定的金标准,但其操作步骤繁琐费时和试剂成本高等限制了其临床应用。MALDI-TOF可通过一次实验检测多个标本的多个突变,实现基因型的高通量、快速检测,为个体化用药提供更加多样化的检测手段。  4、质谱技术在蛋白质组学中的应用  质谱技术可检测蛋白质的氨基酸组成、分子量、多肽或二硫键的数目与位置及蛋白质的空间构象等,从而实现未知肽段的筛选、测序、肽指纹图谱、蛋白质表达谱、蛋白质翻译后修饰谱、全蛋白完整无损分析等。质谱多样化的前端连接方式极大地促进了研究者对基础蛋白科学领域的认识,但将这些认识转变为对临床实践的有效信息则有相当大的难度。到目前为止,基于质谱技术的将蛋白组学多样性的蛋白和多肽标志物, 成功应用于临床检测的案例并不多见[22]。  相反,对于已知的、确定的多肽和蛋白标志物即目标蛋白组学,质谱技术得到了较好的应用。目前,已经有一些关于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS用于临床目标多肽和蛋白分析的文章发表,如甲状腺球蛋白 (Tg) 和淀粉样蛋白的鉴定与定量分析等[23-25]。质谱技术在这一领域的应用,在很多情况下均可为临床提供有价值的信息[21],如对某一分析物的免疫学方法不存在时;已经存在的免疫学方法不能给出某些临床关键问题的答案时;已经存在的免疫学方法存在干扰时;某一分析物存在多个异构体时;对同一分析物的检测,不同的检测方法间存在较大的结果变异性时;已经存在的分析方法流程较为复杂时,质谱技术均可发挥相应作用,弥补免疫学方法的不足。  质谱技术在医学检验领域中应用的下个目标和挑战,是如何弥补免疫学方法在蛋白和多肽检测方面的局限性。相信随着技术的发展,这方面的突破会越来越多,为临床提供更多的有价值的质谱检测数据。

  • 气相色谱仪在药品检验中的应用

    [b][导读][/b][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的工作原理[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]在药品检验中的应用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的工作原理色谱仪的工作原理是利用色谱柱将混合物进行分离,再通过检测器逐一进行分离出来的组分。色谱柱的直径以毫米为计算单位,在狭小的空间内填充固体吸附剂或者液体溶剂,所填充的就为固定相,与之相对应的为流动相。而[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]是将多组份混合物进行分离的工具,它是利用流动相来对色谱柱进行冲洗的色谱技术。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的优点[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的优点主要体现在分离效率高,分析速度快 样品用量少和检测灵敏度高 选择性可分离,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]最大的一个优点是应用范围广泛。不仅可以应用于中西药品原料以及成品的分析,还可以用于生物化学的临床应用、病理和毒理的研究 环境保护的污染地痕量毒物的分析、监测和研究 甚至可以拓展到卫生检查、石油加工以及食品制作等领域当中。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]在药品鉴别上的应用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url],在针对药品鉴别上,根据[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url],色谱保留时间和组分结构、性质有直接关系,为定参数,因此,在药品鉴别上[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]被广泛应用。例如,在对头孢拉定、曲安奈德等药品鉴别中就使用了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url],在中医药品鉴别中也起到重要作用。由于我国药品种类繁多,同名异物品种也比较多,很难发现其中的根本性区别,在临床应用时造成困扰。例如,中药防风的药品,其中包括,水防风、川防风、云防风等,通过[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]对它们的薄层色谱进行鉴别并加以区分,并从正品防风中提取的化合物作为对照品,再用高效液色谱技术进行区别鉴定,使用效果十分理想。 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]对药品有效成分含量测定[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]也可在药品有效成分含量方面进行应用,通过[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]技术测定药品的含量,可以将药品中所含有的杂质消除,但是在测定过程中由于受药品制剂中及共存药物的干扰,无法对其有效成分进行判定,采用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的相关技术可以避免其他成分的干扰,并有效地进行测定。

  • 气相色谱-质谱联用技术讲解

    [font=微软雅黑]仪器系统|一[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  (一)[/font][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]系统的组成[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用仪[/color][/url]是分析仪器中较早实现联用技术的仪器。自[/font][font=微软雅黑]1957年霍姆斯和莫雷尔首次实现[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]和质谱联用以后,这一技术得到长足的发展。在所有联用技术中[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url],即[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]发展最完善,应用最广泛。目前从事有机物分析的实验室几乎都把[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]作为主要的定性确认手段之一,在很多情况下又用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]进行定量分析。另一方面,目前市售的有机质谱仪,不论是磁质谱、四极杆质谱、离子阱质谱还是飞行时间质谱(TOF),傅里叶变换质谱(FTMS)等均能和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联用。还有一些其他的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]和质谱联接的方式,如[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]-燃烧炉-同位素比质谱等。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]逐步成为分析复杂混合物最为有效的手段之一。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]分离样品中各组分,起着样品制备的作用;接口把[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]流出的各组分送入质谱仪进行检测,起着[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]和质谱之间适配器的作用,由于接口技术的不断发展,接口在形式上越来越小,也越来越简单;质谱仪对接口依次引入的各组分进行分析,成为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的检测器;计算机系统交互式地控制[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]、接口和质谱仪,进行数据采集和处理,是[/font][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]的中央控制单元。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  (二)[/font][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]联用中主要的技术问题[/font][/font][font=微软雅黑]  [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]和质谱仪联用技术中主要着重要解决两个技术问题:[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]1.仪器接口[/font][/font][font=微软雅黑]  众所周知,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的入口端压力高于大气压,在高于大气压力的状态下,样品混合物的气态分子在载气的带动下,因在流动相和固定相上的分配系数不同而产生的各组分在色谱柱内的流速不同,使各组分分离,最后和载气一起流出色谱柱。通常色谱往的出口端为大气压力。质谱仪中样品气态分子在具有一定真空度的离子源中转化为样品气态离子。这些离子包括分子离子和其他各种碎片离子在高真空的条件下进入质量分析器运动。在质量扫描部件的作用下,检测器记录各种按质荷比分离不同的离子其离子流强度及其随时间的变化。因此,接口技术中要解决的问题是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的大气压的工作条件和质谱仪的真空工作条件的联接和匹配。接口要把[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]柱流出物中的载气,尽可能多的除去,保留或浓缩待测物,使近似大气压的气流转变成适合离子化装置的粗真空,并协调色谱仪和质谱仪的工作流量。[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]2.扫描速度[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  没和色谱仪联接的质谱仪一般对扫描速度要求不高。和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]联接的质谱仪,由于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]峰很窄,有的仅几秒钟时间。一个完整的色谱峰通常需要至少[/font][font=微软雅黑]6个以上数据点。这样就要求质谱仪有较高的扫描速度,才能在很短的时间内完成多次全质量范围的质量扫描。另一方面,要求质谱仪能很快地在不同的质量数之间来回切换,以满足选择离子检测的需要。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  (三)[/font][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]联用仪和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的主要区别[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]联用后,仪器控制、高速采集数据量以及大量数据的适时处理对计算机的要求不断提高。一般小型台式的常规检测[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用仪[/color][/url]由个人计算机及其Windows95或Windows支持。而大整研究用的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]联用仪,主要是磁质谱或者多级串联质谱大都有小型工作站及其Unix系统支持。为方便用户使用,随着个人计算机CPU和软件的迅速发展,不少大型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]联用仪的计算机系统开始采用PC。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]联用后,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]部分的气路系统和质谱仪的真空系统几乎不变,仅增加了接口的气路和接口真空系统。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]联用后,整机的供电系统不仅变化不大。除了向原有的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]、质谱仪和计算机及其外设各部件供电以外,还需向接口及其传输线恒温装置和接口真空系统供电。[/font][/font][font=微软雅黑]  [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]法和其他[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]法作一简单比较,可见如下一些性能和操作上的区别:[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]1)[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]方法定性参数增加,定性可靠。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]方法不仅与GC方法一样能提供保留时间,而且还能提供质谱图,由质谱图、分子离子峰的准确质量、碎片离子峰强比、同位素离子峰、选择离子的子离子质谱图等使[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]方法定性远比GC方法可靠。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]2)[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]方法是一种通用的色谱检测方法,但灵敏度却远高于GC方法中的通用检测器中任何一种。GC方法中常用的只有FID和TCD是通用检测器,其余都是选择性检测器,与检测样品中的元素或官能团有关。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]3)虽然用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的选择性检测器,能对一些特殊的化合物进行检测,不受复杂基质的干扰,但难以用同一检测器同时检测多类不同的化合物,而不受基质的干扰。而采用色质联用中的提取[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/3p][color=#3333ff]离子色谱[/color][/url]、选择离子检测等技术可降低化学噪声的影响,分离出总离子图上尚未分离的色谱峰。在色质联用技术中,高分辨质谱的联用仪检测准确质量数、串联质谱(时间串联或空间串联)的选择反应检测或选择离子子离子检测等均能在一定程度上降低化学噪音,提高信噪比。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]4)从[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]和色质联用的一般经验来说、质谱仪定量似乎总不如[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url],但是,由于色质联用可用同位素稀释和内标技术,以及质谱技术的不断改进,色质联用仪的定量分析精度极大改善。在一些低浓度的定量分析中,接近多数[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]检测器的检测下限时,色质联用仪的定量精度优于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]5)[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]方法中的大多数样品处理方法、分离条件、仪器维护等都要保持,移植成为色质联用的方法。在色质联用中选择衍生化试剂时,要求衍生化物在一般的离子化条件下能产生稳定的,合适的质量碎片。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]6)[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]法中,经过一段时间的使用,某些检测器需要清洗。在色质联用中检测器不常需要清洗,最常需要清洗的是离子源或离子盒。离子源或离子盘是否清洁,是影响仪器工作状态的重要因素。柱老化时不联接质谱仪、减少注入高浓度样品、防止引入高沸点组分、尽量减少进样量、防止真空泄漏、反油等是防止离子源污染的方法。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]工作时的合适温度参数均可以移植到色质联用仪上,其他各部件的温度设置要注意防止出现冷点,否则,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]的色谱分辨率将会恶化。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  (四)[/font][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]联用仪器的分类[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]仪器的分类有多种方法,按照仪器的机械尺寸,可以初略地分为大型、中型、小型三类[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用仪[/color][/url];又可以按照仪器的性能,初略地分为高档、中档、低档三类[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用仪[/color][/url]或研究级和常规检测级两类。按照质谱技术,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]通常是指四极杆质谱或磁质谱,GC-ITMS通常是指[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]-离子阱质谱,GC-TOFMS是指[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]-飞行时间质谱等。按照质谱仪的分辨率,又可以分为高分辨(通常分辨率高于5000)、中分辨(通常分辨率在1000和5000之间)、低分辨(通常分辨率低于1000)[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用仪[/color][/url]。小型台式四极杆质谱检测器。(MSD)的质量范围一般低于1000。四级杆质谱由于其本身固有的限制,一般[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]分辨率在2000以下。市场占有率较大、和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联用的高分辨磁质谱一般最高分辨率可达60000以上。和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联用的飞行时间质谱(TOFMS),其分辨率可达5000左右。[/font][/font][font=微软雅黑]  (一)接口技术评价[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]联用仪的接口是解决[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]和质谱联用的关键组件。理想的接口是能除去全部载气,但却能把待测物毫无损失地从[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]传输到质谱仪。实际工作中甩传输产率Y、浓缩系数N、延时t和峰展宽系数H来评价接口性能(见表)。当Y→100%、足够的N,t→0、H→1的该接口几乎达到理想状态。[/font][/font][font=微软雅黑]  (二)常用接口介绍[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  在色质联用技术的发展过程中,还出现过许多其他接口方式,如分子流式分离器,利用分子量小,流导大容易除去的原理,分离载气和样品;如有机薄膜分离器,利用对有机气体选择性溶解,使作为载气的无机气体和样品分离;又如钯[/font][font=微软雅黑]" 银管分离器,利用钯" 银管对氢的选择反应传输而达到分离的目的;等等。由于这些分离器总体性能都不如表11-3-2中所列接口,因此只在一些很特殊的场合下使用。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]1 直接导入型接口(Direct coupling)[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  内径在[/font][font=微软雅黑]0.25至0.32的毛细管色谱柱的载气流量在1-2ml/min。这些柱通过一根金属毛细管直接引入质谱仪的离子源。这种接口方式是迄今为止最常用的一种技术。其基本原理见图中所示。毛细管柱沿图中箭头方向插入,直至有1-2mm的色谱柱伸出该金属毛细管。载气和待测物一起从[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]柱流出立即进入离子源的作用场。由于载气氦气是惰性气体不发生电离,而待测物却会形成带电粒子。待测物带电粒子在电场作用下加速向质量分析器运动,而载气却由于不受电场影响,被真空泵抽走。接口的实际作用是支撑插入端毛细管,使其准确定位。另一个作用是保持温度,使色谱柱流出物始终不产生冷凝。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  使用于这种接口的载气限于氦气或氢气。当[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]出口的载气流量高于[/font][font=微软雅黑]2ml/min时,质谱仪的检测灵敏度会下降。一般使用这种接口,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的流量在0.7-1.0ml/min。色谱柱的最大流速受质谱仪真空泵流量的限制。最高工作温度和最高柱温相近。接口组件结构简单,容易维护。传输率达100%,这种联接方法一般都使质谱仪接口紧靠[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的侧面。这种接口应用较为广泛。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]2.开口分流型接口[/font][/font][font=微软雅黑]  色谱柱洗脱物的一部分被送入质谱仪,这样的接口称为分流型接口。在多种分流型接口中开口分流型接口最为常用。其工作原理见图中所示。[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]柱的一段插入接口,其出口正对着另一毛细管,该毛细管称为限流毛细管。限流毛细管承受将近[/font][font=微软雅黑]0.1MPa的压降,与质谱仪的真空泵相匹配,把色谱柱洗脱物的一部分定量地引入质谱仪的离子源。内套管固定插色谱柱的毛细管和限流毛细管,使这两根毛细管的出口和入口对准。内套管置于一个外套管中,外套管充满氦气。当色谱柱的流量大于质谱仪的工作流量时,过多的色谱柱流出物和载气随氦气流出接口;当色谱柱的流量小于质谱仪的工作流量时,外套管中的氦气提供补充。因此,更换色谱柱时不影响质谱仪工作,质谱仪也不影响色谱仪的分离性能。这种接口结构也很简单,但色谱仪流量较大时,分流比较大,产率较低,不适用于填充柱的条件。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]3.喷射式分子分离器接口[/font][/font][font=微软雅黑]  常用的喷射式分子分离器接口工作原理是根据气体在喷射过程中不同质量的分子都以超音速的同样速度运动,不同质量的分子具有不同的动量。动量大的分子,易保持沿喷射方向运动,而动量小的易于偏离喷射方向,被真空泵抽走。分子量较小的载气在喷射过程中偏离接受口,分子量较大的待测物得到浓缩后进入接受口。喷射式分子分离器具有体积小热解和记忆效应较小,待测物在分离器中停留时间短等优点。[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  还有一些其他的分子分离器接口,但现在市售的[/font][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]仪器一般采用直接导入较多,故不再对其他的分子分离器作过多的介绍。[/font][/font][font=微软雅黑]  衍生化方法|三[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  在[/font][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]方法分析实际样品时,对羟基、胺基、羧基等官能团进行衍生化往往起着十分重要的作用。主要有以下一些益处:[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]1)改善了待测物的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]性质。[/font][/font][font=微软雅黑]  待测物中一些极性较大的基团的存在,如羟基、羧基等[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]特性不好,在一些通用的色谱柱上不出峰或峰拖尾,衍生化以后,情况改善。[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]2)改善了待测物的热稳定性。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  某些待测物,热稳定性不够,在气化时或色谱过程中分解或变化,衍生化以后,待测物定量转化成在[/font][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]测定条件下稳定的化合物。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]3)改变了待测物的分子质量。[/font][/font][font=微软雅黑]  衍生化后的待测物绝大多数是分子量增大,有利于使待测物和基质分离,降低背景化学噪音的影响。[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]4)改善了待测物的质谱行为。[/font][/font][font=微软雅黑]  大多数情况下,衍生化后的待测物产生较有规律、容易解释的质量碎片。[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]5)引入卤素原子或吸电子基团,使待测物可用化学电离方法检测。很多情况下可以提高检测灵敏度,检测到待测物的分子量。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]6)通过一些特殊的衍生化方法,可以拆分一些很难分离的手性化合物。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  当然,衍生化方法应用不当,也会带来一些弊端,例如:[/font][font=微软雅黑]①柱上衍生化有时会损伤色谱柱。②某些衍生化试剂需在氮气气流中吹干除去,方法不当会有损失。③衍生化反应不完全,会影响灵敏度。④衍生化试剂选用不当,有时会使待测物分子量增加过多,接近或超过一些小型质谱检测器的质量范围。[/font][/font][font=微软雅黑] [font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]检测中选用衍生化试剂除了和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]中选择衍生化试剂相同的准则以外,还应注意到衍生化产物的质谱特性:质量碎片特征性强,分子量适中,适合质量型检测器检测,也有利于与基质干扰物分离,表中列出了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]中常用的衍生化方法。[/font][/font][font=微软雅黑]  谱库与计算机检索|四[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  随着计算机技术的飞速发展,人们可以将在标准电离条件(电子轰击电离源,[/font][font=微软雅黑]70eV电子束轰击)下得到的大量已知纯化合物的标准质谱图存贮在计算机的磁盘里,作成已知化合物的标准质谱谱库,然后将在标准电离条件下得到的,已被分离成纯化合物的未知化合物质谱图与计算机内存的质谱谱库内的质谱图按一定的程序进行比较,将匹配度(相似度)高的一些化合物检出,并将这些化合物的名称、分子量、分子式、结构式(有些没有)和匹配度(相似度)给出,这将对解析未知化合物,进行定性分析有很大帮助。目前,质谱谱库已成为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]联用仪中不可缺少的一部分,特别是用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]联用仪分析复杂样品,出现数十个甚至上百个色谱峰时,要用人工的方法对每一个色谱峰的质谱图态解析,那是十分困难的,要耗费大量的时间和人力。只有利用质谱谱库和计算机检索,才能顺利、快速地完成[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]的谱图解析任务。[/font][/font][font=微软雅黑]  (一)常用的质谱谱库[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  用标准电离条件[/font][font=微软雅黑]———电子轰击电离源,70eV电子束轰击已知纯有机化合物,将这些标准质谱图和有关质谱数据存贮在计算机的磁盘中就得到了质谱谱库,目前最常用的质谱谱库有以下一些:[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]1)NIST库由美国国家科学技术研究所出版,最新版本收有64K张标准质谱图。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]2)NIST/EPA/NIH库是由美国国家科学技术研究所(NIST)、美国环保局(EPA)和美国国立卫生研究院(NIH)共同出版,最新版本收有的标准质谱图超过129K张,约有107K个化合物及107K个化合物的结构式。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]3)Wiley库 有3种版本。第六版本的Wiley库收有标准质谱图230K张;第六版本的Wiley/NIST库收有标准质谱图275K张;Wiley选择库(Wiley Select Libraries)收有90K张标准质谱图。在Wiley库中同一个化合物可能有重复的不同来源的质谱图。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]4)农药库(Standard Pesticide Libraray) 内有340个农药的标准质谱图。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]5)药物库(Pffeger Dryg Libraray) 内有4370个化合物的标准质谱图,其中包括许多药物、杀虫剂、环境污染物及其代谢产物和它们的衍生化产物的标准质谱图。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]6)挥发油库(Essential Oil Libraray) 内有挥发油的标准质谱图。[/font][/font][font=微软雅黑] [font=微软雅黑]在这[/font][font=微软雅黑]6个质谱谱库中前三个是通用质谱谱库,一般的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]联用仪上有配有其中的一个或两个谱库。目前用的最广泛的是NIST/EPA/NIH库。后三个是专用质谱谱库,根据工作的需要可以选择使用。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  (二)[/font][font=微软雅黑]NIST/EPA/NIH库及其检索简介[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  现在,几乎所有的[/font][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]联用仪上都配有NIST/EPA/NIH库,各仪器公司所配用的NIST/EPA/NI库所含有的标准质谱图的数目可能有所不同,这可能是与各仪器公司选择的谱库版本不同,配置也有所不同。如1992年版本的NIST/EPA/NIH库收有62235个化合物的标准质谱图,而NIST/EPA/NIH选择复制库还有12592张标准质谱图可以安装。还有14个不同定位的使用者库可与NIST/EPA/NIH库结合使用。质谱工作者还可将自己实验中得到的标准质谱图及数据用文本文件存在使用者库中,或者自己建立使用者库。这些都使不同仪器公司提供的NIST/EPA/NIH库所含有的标准质谱图的数目有所不同。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]NIST/EPA/NIH库的检索方式有两种:一种是在线检索,一种是离线检索。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  在线检索是将[/font][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]分析时得到的、已扣除本底的质谱图,按选定的检索谱库和预先设定的库检索参数、库检索过滤器与谱库中存有的质谱图进行比对,将得到的匹配度(相似度)最高的20个质谱图的有关数据(化合物的名称、分子量、分子式、可能的结构、匹配度等等)列出来,供被检索的质谱图定性作参考。[/font][/font][font=微软雅黑]  离线检索是在得到一张质谱图后,根据这张质谱图的有关信息,从质谱谱库中调出有关的质[/font][font=微软雅黑]  谱图与其进行比较。通过比较,可对该质谱图作出定性分析。离线检索的检索方式有以下几种:[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]1)ID号检索 ID号是NIST/EPA/NIH库给每一个化合物规定识别号———即该化合物在库中的顺序号。只要直接输入该化合物的ID号(如果已知),就可以将此化合物的标准质谱图调出进行比较。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]2)CAS登记号检索 CAS登记号是每个化合物在化学文摘服务处登记的号码。如已知该化合物的CAS登记号,就可以用CAS登记号检索。只要输入CAS登记号,就可以将此化合物的标准质谱图调出进行比较。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]3)NIST库名称检索如知道该化合物在NIST库中的名称,就可以用此名称进行检索。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]4)使用者库名称检索按该化合物在使用者库中的准确名称进行检索。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]5)分子式检索给出化合物的特定分子式就可以用分子式检索。将这一分子式输入后,就可以给出库中符合这一分子式的全部化合物的标准质谱图。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]6)分子量检索将分子量输入后,就可以给出库中符合这一分子量的全部化合物的标准质谱图。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]7)峰检索将得到的质谱数据接峰的质量数(m/z)和相对强度(基峰为100,其他峰以基峰强度的百分数表示)范围依次输入。如知道最大质量数,可在Maxmass栏内输入。如从分子离子上有中性丢失,可在Loss栏内输入,这一丢失的最大值是m/z=64。如输入0,则此质谱图一定有分子离子峰。在输入这些峰的数据后就可得到一系列化合物的标准质谱图。输入的峰越多,输入的相对强度范围越窄,检出的化合物数量就越少,甚至检不出化合物来。此时可减少输入的峰或放宽相对强度范围,就可检出化合物。[/font][/font][font=微软雅黑]  (三)使用谱库检索时应注意的问题[/font][font=微软雅黑]  为了使检索结果正确,在使用谱库检索时应注意以下几个问题。[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]1)质谱库中的标准质谱图都是在电子轰击电离源中,用70eV电子束轰击得到的,所以被检索的质谱图也必须是在电子轰击电离源中,用70eV电子束轰击得到的,否则检索结果是不可靠的。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]2)质谱谱库中标准质谱图都是用纯化合物得到的,所以被检索的质谱图也应该是纯化合物的。本底的干扰往往使被检索的质谱图发生畸变,所以扣除本底的干扰对检索的正确与否十分重要。现在的质谱数据系统都带有本底扣除功能,重要的是如何确定(即选择)本底,这就要靠实践经验。在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]分析中,有时要扣除色谱峰一侧的本底,有时要扣除峰两侧的本底。本底扣除时扣除的都是某一段本底的平均值,选择这一段的长短及位置也是凭经验决定。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]3)在总离子流图中选择哪次扫描的质谱图进行检索,对检索结果的影响也很重要。当总离子流的峰很强时,选择峰顶的扫描进行检索,可能由于峰顶时进入离子源的样品量太大,在离子源内发生分子-离子反应,使质谱图发生畸变,得不到正确的检索结果。笔者就曾发现,当选择总离子流强度很大的扫描时,由于分子离子反应,出现了(2M+1)+,(2M)+或(2M-1)+的情况。当被检索的峰前干扰严重时(如检索主峰后的峰时),往往在峰的后沿处选择质谱图进行检索;当被检索的峰后干扰严重时(如检索主峰前的峰时),往往在峰的前沿处选择质谱图进行检索。这样做就是要尽可能避免被检索的质谱图被其他物质所干扰。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  ([/font][font=微软雅黑]4)要注意检索后给出的匹配度(相似度)最高的化合物并不一定就是要检索的化合物,还要根据被检索质谱图中的基峰,分子离子峰及其已知的某些信息(如是否含某些特殊元素—F、Cl、Br、I、S、N等等,该物质的稳定性、气味等等),从检索后给出的一系列化合物中确定被检索的化合物。[/font][/font][font=微软雅黑]  应用|五[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]联用在分析检测和研究的许多领域中起着越来越重要的作用,特别是在许多有机化合物常规检测工作中成为一种必备的工具。如环保领域在检测许多有机污染物,特别是一些浓度较低的有机化合物,如二口恶英等的标准方法中就规定用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url];药物研究、生产、质控以及进出口的许多环节中都要用到[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url];法庭科学中对燃烧、爆炸现场的调查,对各种案件现场的各种残留物的检验,如纤维、呕吐物、血迹等检验和鉴定,无一不要用到[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url];工业生产许多领域,如石油、食品、化工等行业都离不开[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url];甚至竞技体育运动中,用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]进行的兴奋剂检测起着越来越重要的作用。[/font][/font][font=Calibri] [/font]

  • 【求助】用气相色谱检-质谱联用检测具有顺式、反式结构物质的色谱峰

    最近用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]检-质谱联用检测了一种具有顺式、反式结构农残类物质,出现了两个分离不好的色谱峰,保留时间相差0.03秒,两个峰的响应值基本相同,用质谱检测抽取的离子是一样,调整升温程序也无法分开。不知道各位有没有碰到过类似的情况,给点建议如何处理,是同时取两个峰的响应值还是有什么其它的办法?谢谢

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