2018年中國質譜會大咖秀聚焦質譜新應用

　　分析測試百科網訊 2018年11月24日，2018年中國質譜學術大會在廣州盛大召開。在開幕式（相關報道：2018年中國質譜大會羊城開幕 2000人共慶中國質譜新時代）之后，南京大學陳洪淵院士、廈門大學Renato Zenobi、中國科學院大連化學物理研究所張玉奎院士、中國科學院生態環境研究中心環境化學與生態毒理學國家重點實驗室江桂斌院士、加拿大阿爾伯塔大學樂曉春院士紛紛帶來精彩的大會報告。分析測試百科網作為本次活動的合作媒體，全程參與并跟蹤報道。

大會報告現場

南京大學 陳洪淵院士

　　南京大學陳洪淵院士帶來了題為《中國質譜新時代》的報告。

　　中國質譜進入新時代的主要標志

　　陳洪淵院士介紹了中國質譜進入新時代的主要標志有：學術會議的融合，全國性質譜學術會議統一以年份命名；質譜極大地適應了前沿學科的發展，順應了時代的需求，被公認為科學技術測量的利器；開始廣泛地研發、市場化地制造各類商品質譜儀，是質譜進入新時代的第三個標志；科研上，開始用質譜手段探索從瞄準航天、遙遠的星空，到細胞內部以至微納界面的電子遷移，能量（級）躍遷，物質輸運等微觀、納觀，以及生命過程的精準測量。

　　質譜分析發展近況

　　陳洪淵表示質譜分析發展基本特點有：生物大分子分析能力，大量成分同時分析能力，超微量、納克級分析能力、時空分辨。

　　陳洪淵介紹了近年來我國質譜論文發表情況，代謝組學發文數量情況，我國學者在質譜方面的科研成果，質譜在各領域的應用情況等。隨即，陳洪淵介紹了近年來中國質譜研究在各領域的一些應用案例：

　　在環境應用領域，使用電噴霧電離（ESI）高分辨率四極桿飛行時間質譜進行飲用水中十二種鹵代苯醌（HBQ）的表征。

　　在材料應用領域，基于毛細管電泳（CE）分離與電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）相結合的復雜介質中納米顆粒（NP）的鑒定和精確尺寸表征。通過質譜掃描和電泳圖譜峰的高斯擬合，可以在一次運行中獲得多個NP的化學成分，尺寸分布和離子種類的多維信息。結果比使用常規方法獲得的結果更準確。該方法為研究多分散NP系統和快速篩選含NP產物提供了強有力的工具。

　　在能源應用領域，采用正離子電噴霧電離（ESI）傅立葉變換離子回旋共振分析了中國塔里木盆地成熟度較高的兩種代表性深層原油中的硫化合物質譜（FT-ICR MS）。

　　在生命分析應用領域，使用成像質譜（IMS）技術在給藥時間內，獲得在攜帶神經膠質瘤的全身大鼠和模型小鼠中同時獲得抗癌劑及其代謝物的差異分布的全局視圖。通過使用LG/HRMS方法，從肝臟提取物中鑒定出90種酰基輔酶A。該方法進一步用于惡性膠質瘤細胞的代謝組學研究，用異檸檬酸脫氫酶1（1DH1）突變探討其代謝差異。

　　質譜生命分析進入單細胞時代

　　隨后，陳洪淵還介紹了單細胞質譜三部曲的具體要求：單細胞水平物質分析——小分子物質、脂類、糖類、DNA/RNA、蛋白質；單細胞群體分析——組織切片成像、組織構成分析、萬級高通量分析；單細胞成像——單個細胞物質時空分辨分析。

　　目前國際上單細胞質譜技術有MALDI-SIMS質譜單細胞成像，芯片電噴霧質譜，電噴霧針取樣電噴霧質譜等。我國學者在此領域也有很多單細胞質譜分析方法，包括現在正在開展的單細胞凝膠球微流控技術，蛋白的凝膠球電噴霧質譜分析，凝膠球細胞分析和細胞外環境與細胞內容物分離檢測等。

廈門大學 Renato Zenobi

　　廈門大學Renato Zenobi帶來了題為《二次電噴霧電離（SESI）高分辨質譜用于呼吸代謝組學分析》的報告。Renato Zenobi表示SESI-MS非常適合于或在線診斷，并且通過呼氣進行無創診斷。靈敏度達ppt級，峰值可達1000Da，適合OSA/CF/COPD癌癥的診斷。Renato Zenobi還介紹了新型呼吸生物標志物、Mini10和Mini11迷你/便攜式質譜設備、基于芯片的化學傳感器等。

中國科學院大連化學物理研究所 張玉奎院士

　　中國科學院大連化學物理研究所張玉奎院士帶來了題為《蛋白質組學研究中的液質聯用新技術》的報告。張玉奎院士介紹了離子液體輔助的提取體系，分別采用復合體提取常用NP40提取體系和添加了離子液體的NP40提取體系從HeLa細胞中提取蛋白質；提取的EGFR復合體，CAV1復合體和IPTR1復合體等組成蛋白在離子液體輔助的提取體系中的質譜信號更強；說明離子液體可以增強對蛋白質復合體的提取能力。膠束形成是非變性表面活性劑提取膜蛋白質及穩定蛋白質的原因。分子動力學模擬結果顯示，不加離子液體，NP40未能充分形成團簇；加入離子液體后NP40可以形成完美團簇。

　　蛋白質組學需要好的色譜分離，張玉奎課題組為實現微量蛋白質組樣品的高靈敏度分析，構建了基于細內徑色譜柱和一體式鍍金噴針的液質聯用平臺。提出重力輔助刻蝕方法制備鍍層噴針：將聚酰胺層剝離一段后，固定于儲液罐中，再加入很少量的刻蝕液；隨著刻蝕進行，外徑逐漸減小，直至將毛細管刻斷；結合化學沉積的方法，可在噴針表面鍍金屬層。制備的噴針具有更均勻的表面和更小的電阻；對HeLa細胞酶解產物進行分析，獲得了更強的質譜響應信號；自制噴針的離子化效率有明顯提高；具有更好的重現性和噴霧穩定性；蛋白質鑒定數目提高10%以上。

　　張玉奎還介紹了一種C18功能化氨基橋聯雜化毛細管整體柱，通過減少硅羥基引起的非特異性吸附，改善峰型，提高柱效，改善了分離選擇性。

　　在色譜-質譜的蛋白質復合體研究中，張玉奎介紹了一種化學交聯-質譜技術，可提供蛋白質復合體結構域位點信息，適合復雜樣品中蛋白質復合體的分析，是冷凍電鏡、核磁、X射線晶體衍射等技術的重要補充。隨后，張玉奎介紹了分體式可富集型交聯劑BSPNO在大腸桿菌中相互作用研究、HeLa細胞蛋白質相互作用規模化分析、膜蛋白質結構解析和In Vivo化學交聯等。

中國科學院生態環境研究中心環境化學與生態毒理學國家重點實驗室 江桂斌院士

　　中國科學院生態環境研究中心環境化學與生態毒理學國家重點實驗室江桂斌院士帶來了題為《質譜技術在大氣污染物鑒定中的應用》的報告。

　　江桂斌介紹到霧霾的現實，而且目前中國已經建成的全方位的大氣監測網絡。研究發現我國PM2.5組成和危害不同于發達國家，成因和組分決定了致毒機制，不可照搬國外研究成果來評價我國大氣細顆粒污染對人體健康的影響，需要自己的理論與方法創新。Si同位素指紋反映了近來北京PM來源的變化，建立了五種同位素分餾高精度方法，表示大氣細顆粒物組分極為復雜。

　　江桂斌介紹到其課題組優化后的GC×GC-TOF MS分析方法實現了>11900化合物的分離；PM2.5中非靶標有機污染物的GC×GC-TOF MS的甄別；早期單分子、單細胞的檢測與成像，提高活檢靈敏度。

加拿大阿爾伯塔大學 樂曉春院士

　　加拿大阿爾伯塔大學樂曉春院士帶來了題為《質譜應用于環境健康研究》的報告。樂曉春介紹到環境暴露造成的健康效應、環境暴露以及環境暴露組學的研究。

　　樂曉春介紹了砷對環境健康的影響。全世界2億人飲用水中天然存在的砷的濃度高于世界衛生組織(世衛組織)的指南。在砷與蛋白質結合的測定中，質譜起著重要作用。p53影響多種疾病，利用基質輔助激光解吸/電離(MALDI-TOF)質譜法可測定砷與p53的結合，利用轉錄因子分析監測p53與DNA的相互作用以及突變型p53的重復研究。

　　砷形態分析的質譜技術中，樂曉春介紹了電感耦合等離子體質譜（ICP MS）、電噴霧串聯質譜(ESI MS/MS)和液相色譜分離技術等，考察了三價砷與p53的結合、突變體p53設計、轉錄因子分析、砷與p53的作用因子的交互作用等。