導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇生物質(zhì)譜技術(shù)與方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1質(zhì)譜分析的特點(diǎn)

質(zhì)譜分析用于蛋白質(zhì)等生物活性分子的研究具有如下優(yōu)點(diǎn)：很高的靈敏度能為亞微克級(jí)試樣提供信息，能最有效地與色譜聯(lián)用，適用于復(fù)雜體系中痕量物質(zhì)的鑒定或結(jié)構(gòu)測(cè)定，同時(shí)具有準(zhǔn)確性、易操作性、快速性及很好的普適性。

2質(zhì)譜分析的方法

近年來(lái)涌現(xiàn)出較成功地用于生物大分子質(zhì)譜分析的軟電離技術(shù)主要有下列幾種：

①電噴霧電離質(zhì)譜；

②基質(zhì)輔助激光解吸電離質(zhì)譜；

③快原子轟擊質(zhì)譜；

④離子噴霧電離質(zhì)譜；

⑤大氣壓電離質(zhì)譜。在這些軟電離技術(shù)中，以前面三種近年來(lái)研究得最多，應(yīng)用得也最廣泛。

3蛋白質(zhì)的質(zhì)譜分析

蛋自質(zhì)是一條或多條肽鏈以特殊方式組合的生物大分子，復(fù)雜結(jié)構(gòu)主要包括以肽鏈為基礎(chǔ)的肽鏈線型序列[稱為一級(jí)結(jié)構(gòu)]及由肽鏈卷曲折疊而形成三維[稱為二級(jí)，三級(jí)或四級(jí)]結(jié)構(gòu)。目前質(zhì)譜主要測(cè)定蛋自質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)包括分子量、肽鏈氨基酸排序及多肽或二硫鍵數(shù)目和位置。

3.1蛋白質(zhì)的質(zhì)譜分析原理以往質(zhì)譜(MS)僅用于小分子揮發(fā)物質(zhì)的分析，由于新的離子化技術(shù)的出現(xiàn)，如介質(zhì)輔助的激光解析/離子化、電噴霧離子化，各種新的質(zhì)譜技術(shù)開(kāi)始用于生物大分子的分析。其原理是：通過(guò)電離源將蛋白質(zhì)分子轉(zhuǎn)化為氣相離子，然后利用質(zhì)譜分析儀的電場(chǎng)、磁場(chǎng)將具有特定質(zhì)量與電荷比值(M/Z值)的蛋白質(zhì)離子分離開(kāi)來(lái)，經(jīng)過(guò)離子檢測(cè)器收集分離的離子，確定離子的M/Z值，分析鑒定未知蛋白質(zhì)。

3.2蛋白質(zhì)和肽的序列分析現(xiàn)代研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多的小肽同蛋白質(zhì)一樣具有生物功能，建立具有特殊、高效的生物功能肽的肽庫(kù)是現(xiàn)在的研究熱點(diǎn)之一。因此需要高效率、高靈敏度的肽和蛋白質(zhì)序列測(cè)定方法支持這些研究的進(jìn)行?，F(xiàn)有的肽和蛋白質(zhì)測(cè)序方法包括N末端序列測(cè)定的化學(xué)方法Edman法、C末端酶解方法、C末端化學(xué)降解法等，這些方法都存在一些缺陷。例如作為肽和蛋白質(zhì)序列測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)方法的N末端氨基酸苯異硫氰酸酯(phenylisothiocyanate)PITC分析法(即Edman法，又稱PTH法)，測(cè)序速度較慢(50個(gè)氨基酸殘基/天)；樣品用量較大(nmol級(jí)或幾十pmol級(jí))；對(duì)樣品純度要求很高；對(duì)于修飾氨基酸殘基往往會(huì)錯(cuò)誤識(shí)別，而對(duì)N末端保護(hù)的肽鏈則無(wú)法測(cè)序。C末端化學(xué)降解測(cè)序法則由于無(wú)法找到PITC這樣理想的化學(xué)探針，其發(fā)展仍面臨著很大的困難。在這種背景下，質(zhì)譜由于很高的靈敏度、準(zhǔn)確性、易操作性、快速性及很好的普適性而倍受科學(xué)家的廣泛注意。在質(zhì)譜測(cè)序中，靈敏度及準(zhǔn)確性隨分子量增大有明顯降低，所以肽的序列分析比蛋白容易許多，許多研究也都是以肽作為分析對(duì)象進(jìn)行的。近年來(lái)隨著電噴霧電離質(zhì)譜(electrosprayionisation，ESI)及基質(zhì)輔助激光解吸質(zhì)譜(matrixassistedlaserdesorption/ionization，MALDI)等質(zhì)譜軟電離技術(shù)的發(fā)展與完善，極性肽分子的分析成為可能，檢測(cè)限下降到fmol級(jí)別，可測(cè)定分子量范圍則高達(dá)100000Da，目前基質(zhì)輔助的激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜法(MALDITOFMS)已成為測(cè)定生物大分子尤其是蛋白質(zhì)、多肽分子量和一級(jí)結(jié)構(gòu)的有效工具，也是當(dāng)今生命科學(xué)領(lǐng)域中重大課題——蛋白質(zhì)組研究所必不可缺的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前在歐洲分子生物實(shí)驗(yàn)室(EMBL)及美國(guó)、瑞士等國(guó)的一些高校已建立了MALDITOFMS蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)(序列)譜庫(kù)，能為解析FAST譜圖提供極大的幫助，并為確證分析結(jié)果提供可靠的依據(jù)。

3.3蛋白質(zhì)的質(zhì)譜分析方式質(zhì)譜用于肽和蛋白質(zhì)的序列測(cè)定主要可以分為三種方法：一種方法叫蛋白圖譜(proteinmapping)，即用特異性的酶解或化學(xué)水解的方法將蛋白切成小的片段，然后用質(zhì)譜檢測(cè)各產(chǎn)物肽分子量，將所得到的肽譜數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)庫(kù)，搜索與之相對(duì)應(yīng)的已知蛋白，從而獲取待測(cè)蛋白序列。將蛋白質(zhì)繪制“肽圖”是一重要測(cè)列方法。第二種方法是利用待測(cè)分子在電離及飛行過(guò)程中產(chǎn)生的亞穩(wěn)離子，通過(guò)分析相鄰?fù)M類型峰的質(zhì)量差，識(shí)別相應(yīng)的氨基酸殘基，其中亞穩(wěn)離子碎裂包括“自身”碎裂及外界作用誘導(dǎo)碎裂.第三種方法與Edman法有相似之處，即用化學(xué)探針或酶解使蛋白或肽從N端或C端逐一降解下氨基酸殘基，形成相互間差一個(gè)氨基酸殘基的系列肽，名為梯狀測(cè)序(laddersequencing)，經(jīng)質(zhì)譜檢測(cè)，由相鄰峰的質(zhì)量差知道相應(yīng)氨基酸殘基。

3.3.1蛋白消化蛋白的基團(tuán)越大，質(zhì)譜檢測(cè)的準(zhǔn)確率越低。因此，在質(zhì)譜檢測(cè)之前，須將蛋白消化成小分子的多肽，以提高質(zhì)譜檢測(cè)的準(zhǔn)確率。一般而言，6-20個(gè)氨基酸的多肽最適合質(zhì)譜儀的檢測(cè)?，F(xiàn)今最常用的酶為胰蛋白酶(trypsin)，它于蛋白的賴氨酸(lysine)和精氨酸(arginine)處將其切斷。因此，同一蛋白經(jīng)胰蛋白酶消化后，會(huì)產(chǎn)生相同的多肽。

3.3.2基質(zhì)輔助激光解吸電離/飛行時(shí)間質(zhì)譜測(cè)量法(MALDI-TOFMS)簡(jiǎn)而言之，基質(zhì)輔助激光解吸電離/飛行時(shí)間質(zhì)譜測(cè)量?jī)x是將多肽成分轉(zhuǎn)換成離子信號(hào)，并依據(jù)質(zhì)量/電荷之比(mass/charge，m/z)來(lái)對(duì)該多肽進(jìn)行分析，以判斷該多肽源自哪一個(gè)蛋白。

3.3.3電子噴霧電離質(zhì)譜測(cè)量法(electrosprayion-izationmassspectrometry，ESI-MS)。

篇2

1.離子化接口

液質(zhì)聯(lián)用經(jīng)歷了約30年的發(fā)展，直至采用了大氣壓電離（（API）技術(shù)之后，才發(fā)展成為可常規(guī)應(yīng)用的重要分離分析方法。液質(zhì)中最常用有大氣壓電噴霧電離源（ESI）和大氣壓化學(xué)電離源（APCI），兩者同屬于大氣壓電離（API）技術(shù)，其離子化過(guò)程發(fā)生在大氣壓下，這與氣質(zhì)中采用在真空下電離的技術(shù)有本質(zhì)不同。其中ESI技術(shù)應(yīng)用更為廣泛。

2.質(zhì)量分析器

用于液質(zhì)聯(lián)用儀中最常用的有四極桿質(zhì)譜儀，離子阱質(zhì)譜儀、飛行時(shí)間質(zhì)譜儀、四極離子阱質(zhì)譜儀和四極飛行時(shí)間質(zhì)譜儀等等。迄今為止，四極質(zhì)譜儀與其它質(zhì)譜儀相比，仍然是應(yīng)用最為廣泛的。其包括單四極質(zhì)譜儀和三重四極質(zhì)譜儀。

單四極質(zhì)譜儀的主要優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)可靠、優(yōu)良的性價(jià)比，適合于定性定量分析。其缺點(diǎn)是質(zhì)譜譜圖分辨率較低。只有在測(cè)定成分是純物質(zhì)且沒(méi)有化學(xué)背景雜質(zhì)與之重疊時(shí)，才可能測(cè)定準(zhǔn)確質(zhì)量。用單四極質(zhì)譜儀作定量分析采用選擇離子監(jiān)測(cè)（SIM），檢測(cè)限取決于能否將目標(biāo)化合物與樣品中的其它成分（包括背景干擾）加以區(qū)別。

單四極質(zhì)譜儀無(wú)法實(shí)現(xiàn)MS/MS功能，若需要該功能，以進(jìn)行化合物結(jié)構(gòu)分析或者選擇反應(yīng)檢測(cè)（SRM）以提高選擇性及定量分析檢測(cè)限，則要采用三重四極質(zhì)譜儀（QQQMS或TQMS）。目前，用液質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)行復(fù)雜成分的定量分析時(shí)，三重四極質(zhì)譜仍是首選儀器，它具有多種MS/MS功能，除產(chǎn)物離子掃描外，還有前體離子掃描和恒定中性丟失掃描。

二、液質(zhì)聯(lián)用儀的應(yīng)用概況

1.藥學(xué)領(lǐng)域

將液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)應(yīng)用于藥物及其代謝產(chǎn)物研究是該技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛、研究論文報(bào)道最多的領(lǐng)域。液相質(zhì)譜與串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用顯示了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，代表了藥物代謝研究的發(fā)展趨勢(shì)。

從質(zhì)量分析器的角度看，盡管QQQMS在藥物生物轉(zhuǎn)化與代謝產(chǎn)物鑒定上取得顯著的貢獻(xiàn)，但他的局限性在于四極桿質(zhì)量分析器沒(méi)有足夠的質(zhì)量準(zhǔn)確度，不能給出母離子和子離子的元素組成，因此，用于結(jié)構(gòu)鑒定有時(shí)不夠明確。與QQQ相比，離子阱（TRAP）在MS和MS/MS的全掃描功能上更強(qiáng)，而且它的多級(jí)質(zhì)譜測(cè)定（MSn）靈敏度較好，并能解釋分子裂解過(guò)程?，F(xiàn)在常常應(yīng)用此功能進(jìn)行代謝物鑒定。但是TRAP具有低質(zhì)量截止點(diǎn)（1/3效應(yīng)）、碰撞效率低和定量分析性能較差等缺憾，而Q-TRAP不但可以克服這些缺點(diǎn)，而且可以選擇母離子掃描和中性丟失掃描等。Q-TRAP用于代謝產(chǎn)物是相對(duì)較新的方法，其組成相當(dāng)于QQQ中的第3個(gè)Q用線性離子阱代替，可以得到更豐富的數(shù)據(jù)。Q-TOF可以精確測(cè)定母體藥物或代謝產(chǎn)物分子以及由CID產(chǎn)生的碎片離子的準(zhǔn)確質(zhì)量，從而獲得其元素的組成，但只有當(dāng)母離子不受元素組成相同的離子的干擾時(shí)，才可能用子離子的準(zhǔn)確質(zhì)量測(cè)定去做結(jié)構(gòu)解析。QQQ以及Q-TOF還有一個(gè)局限性是產(chǎn)生的CID圖譜不能將一級(jí)子離子與二級(jí)或三級(jí)分解子離子區(qū)分開(kāi)來(lái)，使圖譜解析變得困難。而Q-TRAP可以在質(zhì)譜分析的每一階段將母離子隔離并捕獲，從而可以確定離子的親緣關(guān)系，使代謝物的CID圖譜的解釋變得較為容易。

2.食品領(lǐng)域

食品中的化學(xué)污染物包括：農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、添加劑、加工過(guò)程中的污染物、有毒或不潔的包裝材料、環(huán)境污染物、生物毒素、真菌毒素以及重金屬等。對(duì)這些污染物的監(jiān)測(cè)能力則是控制食品安全的關(guān)鍵所在。此類分析對(duì)樣品的制備方法要求較高，并對(duì)分析儀器的檢測(cè)能力要求更為苛刻。

目前，國(guó)外LC/MS在農(nóng)殘上的應(yīng)用以分析苯脲、三嗪、氨基甲酸酯、氯苯氧酸及硝基酚為主。分析儀器主要使用QQQ和Q-IT。定量分析使用SIM。不同的農(nóng)藥分析需要選取不同的檢測(cè)模式。一般說(shuō)來(lái)，中性及堿性農(nóng)藥，如三嗪、氨基甲酸酯、有機(jī)磷、季胺鹽農(nóng)藥、苯脲使用正離子（PI）檢測(cè)，而酸性農(nóng)藥，如苯氧酸、磺酰脲使用負(fù)離子（NI）檢測(cè)。有時(shí)兩種模式同時(shí)使用。

3.代謝組學(xué)

代謝組學(xué)以生物體液為研究對(duì)象，包括尿液、膽汁、血漿、組織提取液、腦脊液、、唾液、膀胱液等，力求分析生物體系中的所有代謝產(chǎn)物，整個(gè)分析過(guò)程應(yīng)能盡可能地保留和反映總體代謝產(chǎn)物的信息。

代謝組學(xué)要求分析生物體系中所有的代謝產(chǎn)物，單一的分析技術(shù)難以滿足這一要求。氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)（GC/MS）具有高靈敏度、高重復(fù)性、可檢庫(kù)鑒定已知物等特點(diǎn)，其局限性是樣品必須氣化，且不能分析大分子、難揮發(fā)性物質(zhì)和熱不穩(wěn)定性物質(zhì)；核磁共振（NMR）對(duì)樣品無(wú)損傷且重復(fù)性好，廣泛應(yīng)用于藥物工業(yè)和病人的尿、血樣分析，但其靈敏度不高，不能鑒定混合物；而液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)（LC/MS）是具有高效、快速分離效能的LC與靈敏、準(zhǔn)確的MS或MSn的結(jié)合，被廣泛應(yīng)用于難揮發(fā)性化合物、極性化合物、熱不穩(wěn)定化合物和大分子化合物（包括蛋白質(zhì)、多肽、多糖、多聚物等）的分析，既可定性，也可定量，是最具前途的代謝組學(xué)的研究技術(shù)之一。

4.蛋白質(zhì)組學(xué)

80年代后期在有機(jī)質(zhì)譜的發(fā)展中出現(xiàn)了歷史性的巧合，同期出現(xiàn)了基體輔助激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜（MALDI/TOF/MS）和電噴霧電離質(zhì)譜 （ESI/MS），打開(kāi)了有機(jī)質(zhì)譜分析研究生物大分子的新領(lǐng)域，并很快發(fā)展成為能在所有層次上分析研究蛋白質(zhì)和其它生物分子的生物質(zhì)譜學(xué)。MALDI/TOF/MS 的肽質(zhì)量指紋譜方法（PMF）具有高通量高靈敏度和操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，已得到了廣泛的應(yīng)用，但它不適合分析蛋白質(zhì)的混合物。與之相比HPLC/ESI/MS/ MS雖然只有較低的高通量分析，但能取得更好的分析結(jié)果，而且適合分析蛋白質(zhì)混合物和蛋白質(zhì)復(fù)合物。

5.同時(shí)液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)還廣泛應(yīng)用于興奮劑檢測(cè)、物證鑒定、印染行業(yè)有害物質(zhì)檢測(cè)、環(huán)境污染物分析、臨床診斷研究等領(lǐng)域。

篇3

EDC和POPs對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康造成的不良影響，危害人類的生殖能力，誘發(fā)腫瘤、影響人類神經(jīng)系統(tǒng)，成為繼溫室效應(yīng)、臭氧層破壞之后的第三大環(huán)境問(wèn)題，引起全球廣泛關(guān)注，其分析檢測(cè)技術(shù)和方法的相關(guān)研究也得到廣泛關(guān)注。

EDC和POPs多有交叉，多數(shù)環(huán)境激素屬于持久性有機(jī)污染物，而持久性有機(jī)物幾乎都直接或間接地具有環(huán)境激素作用。我國(guó)從2004年開(kāi)始開(kāi)展水環(huán)境中持久性有機(jī)物和環(huán)境激素的檢測(cè)，目前已有多個(gè)研究機(jī)構(gòu)發(fā)展了EDC和Pops的分析能力，并應(yīng)用于水環(huán)境污染與評(píng)價(jià)研究；國(guó)外對(duì)該類有機(jī)污染物的檢測(cè)更是超過(guò)30年，如對(duì)水環(huán)境中多氯聯(lián)苯（PCBs），多氯代烷烴（PCAS），多溴聯(lián)苯醚（PBDEs）等的轉(zhuǎn)化和遷徙均進(jìn)行了大量的研究工作[3]。

當(dāng)前水環(huán)境中持久性有機(jī)物和環(huán)境激素的檢測(cè)技術(shù)仍隨著檢測(cè)新技術(shù)的發(fā)展而不斷改進(jìn)與提高。本文一方面介紹水環(huán)境中環(huán)境激素和持久性有機(jī)物的檢測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，另一方面對(duì)檢測(cè)技術(shù)中運(yùn)用的重要技術(shù)特點(diǎn)，包括高分辯氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用或多重質(zhì)譜（HSGC/MS/MS）、柱后衍生、大體積富集濃縮等技術(shù)的要點(diǎn)進(jìn)行分析，以利廣大環(huán)境研究工作者參考和借鑒。

1儀器分析技術(shù)

1.1色譜與質(zhì)譜分析

在水環(huán)境中，EDC和POPs具有分布廣泛、殘留濃度低的特點(diǎn)，因此，對(duì)水環(huán)境中的POPs進(jìn)行分析時(shí)，要求分析手段必須具有靈敏、準(zhǔn)確、快速和自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。氣相色譜法（GC）、氣相色譜/質(zhì)譜法（GC/MS）等是常用的分析方法。

采用氣相色譜進(jìn)行分離分析時(shí)，配合電子捕獲檢測(cè)器（ECD）可以提高靈敏度。采用大容量注射（如編程的溫度汽化器，或柱上進(jìn)樣）注入幾十微升的樣本提取，可以提高檢測(cè)限[4]。采用GC/MS，須針對(duì)環(huán)境激素的質(zhì)譜裂解特征，確定各個(gè)化合物的靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)的準(zhǔn)分子離子和子離子，優(yōu)化質(zhì)譜檢測(cè)模式，各個(gè)化合物的檢測(cè)條件，使每個(gè)組分均可獲得高的專一性和高靈敏度，使同時(shí)快速檢測(cè)痕量多組分成為可能。同時(shí)，用程序升溫方法，優(yōu)化氣相色譜方法，盡可能的提高分離度，為質(zhì)譜分析提供基礎(chǔ)。薛南東等采用GC-ECD檢測(cè)、GC-MSD定性證實(shí)的農(nóng)藥類內(nèi)分泌干擾物檢測(cè)方法,實(shí)現(xiàn)31種目標(biāo)物同時(shí)檢測(cè)[5]。常愛(ài)敏等采用GC-ECD定量檢測(cè),GC-MS定性驗(yàn)證,建立了同時(shí)分析水中31種農(nóng)藥類環(huán)境激素的檢測(cè)方法[6]。

采用GC/MS進(jìn)行EDC的檢測(cè)，對(duì)樣品進(jìn)行衍生化處理，可提高質(zhì)譜檢測(cè)靈敏度。普遍采用的方法為三甲基硅烷（TMS）衍生化，如加入100μL吡啶，200μL含有1%三甲基氯硅烷（TMCS）的雙(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺（BSTFA），混勻，密封，在70℃下水浴1h。

1.2GC或LC與串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用

POPs干擾物質(zhì)多、組成復(fù)雜，且毒殺芬、多氯聯(lián)苯、二惡英等包含多種同系物或異構(gòu)體，普通的低分辨質(zhì)譜難于達(dá)到上述要求。高分辨質(zhì)譜或多級(jí)質(zhì)譜，借助其高靈敏度和高選擇性、高特異性，能達(dá)到對(duì)POPs定性和定量的要求，因此，成為目前的發(fā)展趨勢(shì)[7]。

采用氣相色譜/質(zhì)譜/質(zhì)譜(GC/MS/MS)法測(cè)定多氯聯(lián)苯(PCB),具有良好的靈敏度和選擇性,在地表水樣品檢測(cè)時(shí),樣品只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的液液萃取一濃縮,無(wú)須任何凈化過(guò)程即可上機(jī)分析,方法檢出限低于ng/L級(jí)[8]。

液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)(LC-MS/MS),顏流水等建立了基于時(shí)間分段技術(shù)的高效液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)測(cè)定飲用水中9種環(huán)境激素殘留的方法，利用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)和掃描時(shí)間分段檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)正、負(fù)離子不同掃描模式一次完成雙酚A和鄰苯二甲酸二丁酯的檢測(cè)，研究并建立了飲用水中環(huán)境激素的多組分快速檢測(cè)方法[9]。

2預(yù)處理技術(shù)

在應(yīng)用氣相色譜法(簡(jiǎn)稱GC)或高效液相色譜法(簡(jiǎn)稱HPLC)進(jìn)行有機(jī)物分析，尤其是環(huán)境中EDC、POPs、PCB、Dionex等超痕量、多組分物質(zhì)的分析時(shí)，由于特異性、選擇性和靈敏度的要求極高，各種樣品的預(yù)處理技術(shù)被予以重視并得到充分應(yīng)用[10]。

2.1大體積富集濃縮技術(shù)

無(wú)論是EDCs還是POPs的水環(huán)境樣品檢測(cè)，都需要對(duì)大體積樣品進(jìn)行富集、提取、濃縮，降低被測(cè)定物質(zhì)的檢測(cè)限，提高檢測(cè)靈敏度，實(shí)現(xiàn)痕量檢測(cè)。在EDC和POPs的檢測(cè)中，一般情況下，每個(gè)樣品都采集10L至20L水樣，經(jīng)過(guò)萃取濃縮，最后達(dá)到1mL甚至0.1mL的進(jìn)樣體積，以滿足超痕量分析的需要。

在POPs水樣預(yù)處理中，采用丙酮和正己烷等有機(jī)溶劑，對(duì)12L水樣進(jìn)行液-液萃取分離。對(duì)這樣大容量樣品進(jìn)行萃取，可以巧妙地利用磁力攪拌，充分混合水相和有機(jī)相，使水相中POPs最大限度地轉(zhuǎn)移至有機(jī)相中。

2.2固相萃取技術(shù)

固相萃取技術(shù)(SolidPhaseExtraction，SPE)是一種吸附劑萃取技術(shù)，樣品通過(guò)填充吸附劑萃取柱，分析物和部分雜質(zhì)被保留在柱上，然后用選擇性溶劑除去雜質(zhì)，洗脫出分析物，從而達(dá)到分離和富集目的。EDCs分析中，普遍采用SPE技術(shù)進(jìn)行EDC樣品的前處理。比如處理水樣體積為10L水樣。采用oasisHLB5cc萃取柱（玻璃壁）進(jìn)行固相萃取，采用二氯甲烷和丙酮混合溶劑（70％二氯甲烷/30％丙酮）進(jìn)行洗脫。

不同固相萃取吸附劑適用于不同環(huán)境激素的富集、凈化，這方面的優(yōu)化研究對(duì)象包括硅藻土吸附劑、氧化鋁吸附劑、活性炭吸附劑、鍵合硅膠基吸附劑、有機(jī)聚合物吸附劑。經(jīng)過(guò)優(yōu)化篩選出回收率高，凈化能力強(qiáng)的高效固相萃取劑，為痕量多組分同時(shí)檢測(cè)提供樣品處理方法。

2.3濾膜技術(shù)的廣泛應(yīng)用

濾膜技術(shù)廣泛應(yīng)用于EDCs分析中，對(duì)大體積樣品進(jìn)行SPE之前，往往采用Millipore玻璃纖維濾膜（孔徑1μm）對(duì)水樣進(jìn)行初步過(guò)濾，以去除雜質(zhì)、固液分離、膜萃取有機(jī)物。在EDCs和POPs的分析技術(shù)，廣泛應(yīng)用各種濾膜。在POPs分析中，采用高通量濾膜將水樣中的固體和液體部分過(guò)濾分離，分別處理后進(jìn)行檢測(cè)分析。

2.4微波萃取技術(shù)

在利用液-液萃取分離富集固形物質(zhì)中的POPs時(shí)，濾膜中固體物質(zhì)可采用微波萃取進(jìn)行分離。微波萃取時(shí)，為提高萃取效率，可將每張濾膜撕成條狀，放入50mL具有螺旋蓋的圓底離心管，每瓶加入溶劑，采用微波進(jìn)行多次提取，保證了提取效率。最后一次離心后擠壓濾紙，收集殘留的萃取液，保證提取完全。

2.5大容量和分步濃縮技術(shù)

無(wú)論是EDC檢測(cè)中SPE處理后的洗脫液，還是POPs檢測(cè)中反復(fù)液-液萃取處理之后的丙酮層，均可使用濃縮儀進(jìn)行濃縮。POPs分析中還采用了分步濃縮技術(shù)，先將萃取液濃縮至5mL，進(jìn)行凈化處理，之后再濃縮至0.1mL進(jìn)行GC/MS分析。高效濃縮技術(shù)能保證富集效率，滿足GC/MS的檢測(cè)要求，有效降低方法的檢測(cè)限。

2.6凈化柱技術(shù)

在EDC分析中，采用硅凈化柱（5％aqueousSilicagelcolumn）過(guò)濾，或者在固相萃取小柱之后連接凈化柱，在SPE的洗脫步驟之后，連續(xù)實(shí)現(xiàn)樣品的脫水和凈化。對(duì)POPs分析中濃縮至5mL的初步濃縮液，也同樣使用凈化柱，實(shí)現(xiàn)樣品的脫水和凈化。與采用無(wú)機(jī)物凈化相比，凈化柱能大大提高樣品的凈化程度，減少進(jìn)入GC/MS的樣品中的雜質(zhì)，有利于后續(xù)GC/MS的高效分析工作。

3快速檢測(cè)方法的應(yīng)用

EDC分析中，除了使用高分辨分析儀器，還可利用生物對(duì)POPs的某些特征反應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境中POPs的檢測(cè)，主要包括:生物傳感器檢測(cè)法、表面胞質(zhì)團(tuán)共振(SPR)檢測(cè)法和以Ah受體為基礎(chǔ)的生物測(cè)試方法等。

例如采用特異性核受體檢測(cè)技術(shù)——NuclearLigandAssay的CoA-BaP系統(tǒng)（共激活劑－細(xì)菌堿性磷酸酶）進(jìn)行EDC的生物分析。這是一種快速的生物配體篩選方法，易于使用，敏感度高，適用于大多數(shù)核受體。特異性核受體檢測(cè)技術(shù)使用器材為ERα雌激素試劑盒（MicrosystemCompany），應(yīng)用96孔板，具有高效、高通量篩選的特征[11]。

4結(jié)束語(yǔ)

在EDC和POPs檢測(cè)中，嚴(yán)密的工作方案是十分重要的，比如，對(duì)一個(gè)樣品進(jìn)行反復(fù)萃取，能提高POPs和其他目標(biāo)物質(zhì)的萃取效率。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須嚴(yán)格避免交叉污染，避免有毒物質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的沾污。實(shí)驗(yàn)室操作中，非常注意器具和材料不能直接接觸桌面。分離的濾膜如果不能立即分析，用無(wú)塵紙包覆，并置于錫箔內(nèi)，嚴(yán)格避光保存于4℃以下。

篇4

關(guān)鍵詞：肽類毒素　脂多糖內(nèi)毒素　霉菌毒素　檢測(cè)方法

項(xiàng)目類別：農(nóng)業(yè)科技 項(xiàng)目編號(hào)：XF11C004 項(xiàng)目名稱：徐州市乳品質(zhì)量安全檢測(cè)技術(shù)

生物毒素主要指微生物在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中產(chǎn)生的有毒化學(xué)物質(zhì)，微量毒素侵入機(jī)體后即可引起生物機(jī)能破壞，使人畜中毒。包括肽類毒素、脂多糖內(nèi)毒素、霉菌毒素等。

肽類毒素主要有溶血素、腸毒素等，其中產(chǎn)生溶血素的細(xì)菌主要有單核細(xì)胞增生李斯特菌、霍亂弧菌等。溶血素的致病機(jī)理是作用于細(xì)胞膜，造成其結(jié)構(gòu)和功能的紊亂，使大量細(xì)胞內(nèi)的成分泄漏，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。產(chǎn)生腸毒素的細(xì)菌主要有金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和蠟樣芽孢桿菌等。腸毒素是細(xì)菌外毒素，通過(guò)吸收或在腸內(nèi)產(chǎn)生，作用于腸黏膜，通常引起腹瀉等不適癥狀。

脂多糖內(nèi)毒素是革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的主要組成成分。研究表明，過(guò)量的脂多糖內(nèi)毒素可引起機(jī)體嚴(yán)重的病理生理反應(yīng)，表現(xiàn)為發(fā)熱、低血壓、休克、器官功能衰竭甚至死亡等。

霉菌毒素是霉菌產(chǎn)生的一種有毒的次級(jí)代謝產(chǎn)物，它是主要的真菌毒素，多數(shù)具有致癌作用。霉菌毒素主要有：黃曲霉素、赭曲霉素、單端孢霉烯族毒素等。目前為止，黃曲霉毒素有　B　1、B　2、M　1、M　2、G　1、G2　等幾種，其中黃曲霉素B1的毒性和致癌性最強(qiáng)，被稱為第一大類致癌物。赭曲霉素有　A、B、C、D　共4　種，其中毒性最大的是赭曲霉素A。單端孢霉烯族毒素中比較常見(jiàn)的是A　類單端孢霉烯族毒素，它主要包括T-2　毒素和HT-2　毒素。

目前，生物毒素的檢測(cè)技術(shù)已得到越來(lái)越多的重視，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)這些毒素也研究頗多。傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)以檢測(cè)致病菌為主，需要培養(yǎng)，檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)?，F(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)便、快速、靈敏度高，且能達(dá)到微量檢測(cè)的目的。本文對(duì)這些生物毒素的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行較為詳細(xì)的闡述并對(duì)這些方法的特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。

1、肽類毒素的檢測(cè)

肽類毒素傳統(tǒng)的檢測(cè)方法主要有：酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)、聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)和生物傳感技術(shù)等。近年來(lái)產(chǎn)生了一些新興檢測(cè)技術(shù)，如：懸浮芯片技術(shù)等。

1.1　酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)

酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)是利用酶標(biāo)記物同抗原抗體復(fù)合物的免疫反應(yīng)與酶的催化放大作用相結(jié)合，當(dāng)偶聯(lián)物與固相載體上的抗原或抗體反應(yīng)和酶的相應(yīng)底物，即起催化水解或氧化還原反應(yīng)而呈顏色。所生成的顏色深淺與待測(cè)標(biāo)本含量成比例，由此進(jìn)行定性或定量分析。酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)是一種敏感、快速、簡(jiǎn)單的方法，應(yīng)用較廣，但是利用酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)食品中金黃色葡萄球菌腸毒素時(shí)，會(huì)因?yàn)榧訇?yáng)性或假陰性影響檢測(cè)結(jié)果。

1.2　聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)

聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)是一種在體外模擬DNA　復(fù)制過(guò)程，對(duì)特定的DNA或DN段進(jìn)行快速擴(kuò)增的方法。聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)具有靈敏度高、檢測(cè)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。目前常用的聚合酶鏈反應(yīng)種類有定性聚合酶鏈反應(yīng)和熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)。熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)是把熒光基團(tuán)加入普通聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)反應(yīng)體系中，利用熒光信號(hào)積累檢測(cè)整個(gè)聚合酶鏈反應(yīng)反應(yīng)的進(jìn)程，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)未知物進(jìn)行定量。熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)比常規(guī)聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)自動(dòng)化程度更高、特異性更強(qiáng)，其應(yīng)用也更廣泛。根據(jù)報(bào)道已有包括葡萄球菌各型腸毒素，大腸桿菌毒素等30多種毒素可以應(yīng)用聚合酶鏈反應(yīng)來(lái)檢驗(yàn)。

1.3　生物傳感技術(shù)

生物傳感技術(shù)是以酶的催化或者抗原抗體結(jié)合等特異反應(yīng)，通過(guò)換能器將反應(yīng)結(jié)果輸出為可檢測(cè)的信號(hào)通過(guò)信號(hào)分析定性或定量待測(cè)物質(zhì)。生物傳感器檢測(cè)法具有分析速度快、檢樣微量、生物功能膜可反復(fù)多次使用等特點(diǎn)，可用于許多物質(zhì)的檢測(cè)。

1.4　懸浮芯片技術(shù)

懸浮芯片技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、重復(fù)性好、靈敏度高以及線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)外已經(jīng)有利用懸浮芯片技術(shù)檢測(cè)的報(bào)道。國(guó)內(nèi)孫肖紅等利用懸浮芯片系統(tǒng)建立檢測(cè)模型，檢測(cè)不同濃度金黃色葡萄球菌腸毒素B，其線性范圍為0.2～1653.4ng/mL，最低檢測(cè)值為203pg/mL均優(yōu)于酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)（最低檢測(cè)質(zhì)量濃度為60ng/mL），除與2.μg/mL金黃色葡萄球菌熱休克毒素有交叉反應(yīng)外，和其他幾種細(xì)菌、毒素、蛋白均無(wú)交叉反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)證明懸浮芯片定量檢測(cè)方法對(duì)于模擬添加的金黃色葡萄球菌腸毒素B　具有良好的檢測(cè)效果。這比國(guó)外報(bào)道的熒光免疫層析法、磁免疫層析法、芯片傳感器等方法的靈敏度都要高，與生物傳感器-　質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、毛細(xì)管芯片技術(shù)等在同一數(shù)量級(jí)。綜合國(guó)內(nèi)外對(duì)懸浮芯片的研究來(lái)看，該技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊，但是懸浮芯片能否從粉末樣品中直接檢測(cè)毒素和病原，尚缺乏模型和評(píng)價(jià)。

2、脂多糖內(nèi)毒素的檢測(cè)

1968年，國(guó)外研究人員Levin等建立了利用鱟實(shí)驗(yàn)檢測(cè)脂多糖內(nèi)毒素的方法。近幾十年來(lái)，脂多糖內(nèi)毒素的檢測(cè)方法已有很大進(jìn)展，實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確性高，但是由于費(fèi)時(shí)、響應(yīng)慢、自動(dòng)化程度低等原因已限制了其應(yīng)用。近十年來(lái)出現(xiàn)了利用生物傳感技術(shù)和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測(cè)細(xì)菌內(nèi)毒素的報(bào)道。國(guó)外研究人員Goh等用增強(qiáng)型綠色熒光蛋白固定在傳感器上制成了熒光內(nèi)毒素生物傳感器，根據(jù)脂多糖內(nèi)毒素與之結(jié)合時(shí)熒光強(qiáng)度的衰減檢測(cè)細(xì)菌內(nèi)毒素的含量。此熒光生物傳感器存在非分析物產(chǎn)生的熒光干擾問(wèn)題，是近年來(lái)發(fā)展較快的一類光學(xué)生物傳感器。國(guó)內(nèi)岳麗娜等利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀聯(lián)用技術(shù)，對(duì)脂多糖內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)品所含的3-羥基脂肪酸種類進(jìn)行檢測(cè)，用于分析脂多糖內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)品菌種來(lái)源的純度。結(jié)果表明脂多糖內(nèi)毒素工作標(biāo)準(zhǔn)品中含有非腸道細(xì)菌，因此會(huì)出現(xiàn)誤差，對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀聯(lián)用法檢測(cè)脂多糖內(nèi)毒素，不受其標(biāo)準(zhǔn)品及細(xì)菌的生物活性的限制，可用于細(xì)菌內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)品菌株來(lái)源的輔助監(jiān)控及應(yīng)用中的異常情況的研究分析。

此外，檢測(cè)脂多糖內(nèi)毒素也有酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)、流式細(xì)胞術(shù)、化學(xué)發(fā)光測(cè)定法等方法，這些方法特異性、準(zhǔn)確性高，但需要專業(yè)人員操作，步驟多，必須在實(shí)驗(yàn)室完成，其應(yīng)用需要大量實(shí)際操作驗(yàn)證。

3、霉菌毒素的檢測(cè)

檢測(cè)霉菌霉素的常規(guī)方法由經(jīng)典的薄層色譜法發(fā)展到高效液相色譜法、酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)、免疫親和層析法等?，F(xiàn)在，質(zhì)譜分析已被引入毒素分析中并衍生出各種質(zhì)譜方法，如高效液相色譜法-常壓化學(xué)電離質(zhì)譜測(cè)定法、液質(zhì)連用法、電噴霧-質(zhì)譜法、液相串聯(lián)質(zhì)譜法、超高壓液相聯(lián)合三重四極桿質(zhì)譜儀法，及同時(shí)測(cè)定上百種樣品的高效液相色譜法-串聯(lián)質(zhì)譜-電噴霧陽(yáng)離子等技術(shù)。隨著這些新方法、新手段的發(fā)展，為霉菌毒素的檢測(cè)提供了比較廣的選擇，適應(yīng)了不同的檢測(cè)目的和要求。

3.1　薄層色譜法

薄層色譜法是測(cè)定食品中霉菌毒素的經(jīng)典方法，該方法操作簡(jiǎn)便、費(fèi)用低、能同時(shí)定性定量霉菌毒素。其檢測(cè)過(guò)程是：提取、柱層析、洗脫、濃縮、薄層分離。由于此方法操作繁瑣、靈敏度低，現(xiàn)在的研究重點(diǎn)是改進(jìn)樣品的提取和凈化方法，因此建立了薄層掃描法來(lái)測(cè)定霉菌毒素，進(jìn)而提高薄層色譜法的精度。國(guó)內(nèi)張寰等報(bào)道了利用薄層掃描法，在掃描儀上繪制黃曲霉毒素掃描圖譜，并由此分辨出黃曲霉素種類，然后定量分析，從而得到樣品的黃曲霉毒素含量。鑒于此方法的靈敏度低、安全性差等缺點(diǎn)，已越來(lái)越不適用現(xiàn)代分析的要求。

3.2　高效液相色譜法

高效液相色譜法具有高效、快速、靈敏度高、重現(xiàn)性好、檢測(cè)限低、定量準(zhǔn)確的特點(diǎn)，是定性定量霉菌毒素的常用方法，其中應(yīng)用最廣的是反相高效液相色譜法。國(guó)外研究人員Sobolev等利用高效液相色譜法，以新研發(fā)的氧化物質(zhì)Al2O3作為流動(dòng)相，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的甲醇　―　水提取液進(jìn)行凈化處理，樣品中加標(biāo)品2.5～7.5ng/g，結(jié)果表明：AFBl、AFB2、AFGl、AFG2　的回收率為　80%～87%，最低檢測(cè)限為1.0ng/g，此方法與商業(yè)檢測(cè)黃曲霉素方法相比，凈化設(shè)備費(fèi)用更低。國(guó)外研究人員Razzazi-Fazeli等利用高效液相色譜法-質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測(cè)單端孢霉烯族毒素，檢測(cè)限為　5　0～8　5　n　g　/　g，回收率為77%～101%。鑒于高效液相色譜法的這些優(yōu)點(diǎn)，其在霉菌毒素檢測(cè)中的應(yīng)用越來(lái)越多，但是由于樣品前處理較復(fù)雜，設(shè)備昂貴，操作時(shí)需專門人員等問(wèn)題，難以滿足快速檢測(cè)的目的，限制了其應(yīng)用。

3.3　酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)

酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)法靈敏度高、特異性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便，適宜大量樣品的快速篩選，且設(shè)備費(fèi)用比高效液相色譜法低，因此廣泛用于霉菌毒素的檢測(cè)。利用此方法檢測(cè)霉菌毒素可以達(dá)到定性定量的目的。此外，根據(jù)酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)開(kāi)發(fā)的毒素試劑盒實(shí)現(xiàn)了快速檢測(cè)霉菌毒素的目的。國(guó)外Saha等利用基于酶聯(lián)免疫檢測(cè)的流動(dòng)裝置檢測(cè)紅辣椒中黃曲霉素B1與赭曲霉毒素A，檢測(cè)限分別為2ng/g　和10ng/g，結(jié)果證明此方法準(zhǔn)確性高，與單獨(dú)酶聯(lián)免疫檢測(cè)相關(guān)性良好，并且為歐盟的法定標(biāo)準(zhǔn)提供了簡(jiǎn)單、快速、有效的檢測(cè)方法。酶聯(lián)免疫檢測(cè)測(cè)定結(jié)果易出現(xiàn)假陽(yáng)性問(wèn)題，且只能測(cè)定單一毒素。目前的一項(xiàng)研究是將酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)和膠體金技術(shù)與噬菌體展示技術(shù)相結(jié)合，此方法可以顯著提高檢測(cè)限，縮短檢測(cè)時(shí)間，同時(shí)可以減少毒素測(cè)定中所使用的毒素標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)實(shí)驗(yàn)人員及環(huán)境的危害，這種結(jié)合技術(shù)應(yīng)用前景廣闊[　31]。

3.4　免疫親和柱法

免疫親和柱是以單克隆免疫親和柱為分離手段，根據(jù)單克隆抗體與載體蛋白偶聯(lián)后將其填柱形成免疫親和柱，并與霉菌毒素抗原產(chǎn)生一一對(duì)應(yīng)的特異性吸附關(guān)系。免疫親和柱法包括免疫親和柱-熒光光度法和免疫親和柱-高效液相色譜法。裴道國(guó)等采用改良型免疫親和柱凈化-　熒光光度檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)花生及花生制品中的黃曲霉毒素。結(jié)果表明：改良后的方法具有更好的準(zhǔn)確性和精密度，檢測(cè)技術(shù)操作更簡(jiǎn)便，檢測(cè)時(shí)間由傳統(tǒng)的25min縮短至10min，大大提高了檢測(cè)效率。免疫親和柱-高效液相色譜法用于檢測(cè)霉菌毒素在國(guó)內(nèi)外的報(bào)道中也比較多。陳新等利用免疫親和柱-高效液相色譜法分別定量地檢測(cè)飼料中的黃曲霉毒素B1、B2、G1　和G2，在黃曲霉毒素B1為0～50μg/kg　測(cè)定范圍內(nèi)其線性相關(guān)系數(shù)為0.91，檢測(cè)靈敏度為1μg/kg，可以作為測(cè)定飼料及飼料原料中的黃曲霉毒素B1的定量確認(rèn)法。國(guó)外研究人員Aksenov等利用免疫親和柱-熒光-高效液相色譜法檢測(cè)了赭曲霉素，將檢測(cè)限提高至0.5mg/kg，優(yōu)化了其檢測(cè)方法。免疫親和柱法簡(jiǎn)便快速、靈敏度極高，一個(gè)樣品只需10～15min，比傳統(tǒng)方法快。特別是免疫親和柱-高效液相色譜法可以特效性地將霉菌毒素或其他真菌毒素分離出來(lái)，分離效率和回收率高，比高效液相色譜法更有優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景。

4、結(jié)論

生物毒素的檢測(cè)方法多種多樣，但其靈敏度、精度、適用條件各不相同。近幾年來(lái)，檢測(cè)肽類毒素切實(shí)可用的檢測(cè)方法主要是熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)和酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)，生物傳感器技術(shù)因其分析速度快、檢樣微量等特點(diǎn)，可用于許多物質(zhì)的檢測(cè)，但在國(guó)內(nèi)的使用情況來(lái)看，由于成本高而不能被廣泛采用。懸浮芯片技術(shù)由于操作簡(jiǎn)便、靈敏度高以及線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，未來(lái)的應(yīng)用前景將十分廣闊。利用氣色譜法-質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測(cè)脂多糖內(nèi)毒素的技術(shù)相對(duì)比較成熟，而免疫學(xué)方法在我國(guó)還處于理論階段，未來(lái)還需要大量的實(shí)踐驗(yàn)證及優(yōu)化。檢測(cè)霉菌毒素較常用的檢測(cè)方法是酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)法和免疫親和柱法。酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)法法操作簡(jiǎn)便，成本比較低，適合大量樣品的快速篩選，且設(shè)備費(fèi)用較低，因此在我國(guó)已廣泛應(yīng)用。免疫親和柱法快速簡(jiǎn)便、靈敏度極高，分離效率和回收率高。另外，國(guó)外一些新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)和使用，在我國(guó)是值得引進(jìn)且具有推廣價(jià)值的。

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篇5

關(guān)鍵詞：食品安全；現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)；食品檢測(cè)

1引言

近年來(lái)，食品安全問(wèn)題逐漸成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)之一。危及人類健康和生命安全的重大食品安全事件屢屢發(fā)生，從歐州的瘋牛病、二惡英到我國(guó)的蘇丹紅、瘦肉精和三聚氰胺等令人防不勝防。新技術(shù)的發(fā)展、農(nóng)用化學(xué)品的濫用，養(yǎng)殖業(yè)的不規(guī)范用藥以及環(huán)境的污染等都是造成食品安全問(wèn)題的原因，因此加強(qiáng)食品安全檢測(cè)是解決食品安全的重要措施。傳統(tǒng)的食品檢測(cè)方法已不能滿足人們對(duì)食品安全的需求，因此，新的檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。現(xiàn)代食品檢測(cè)技術(shù)主要通過(guò)儀器分析、分子生物學(xué)等方式對(duì)食品進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)，能夠?qū)κ称分泻械挠泻ξ镔|(zhì)、微生物及食品轉(zhuǎn)基因等問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)，從而及時(shí)采取合理措施對(duì)問(wèn)題食品進(jìn)行處理，保障社會(huì)中食品使用的安全。

2現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)

2.1熒光定量PCR檢測(cè)技術(shù)

熒光定量PCR檢測(cè)技術(shù)是在常規(guī)PCR的基礎(chǔ)上運(yùn)用熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)，把核酸擴(kuò)增、雜交、檢測(cè)等技術(shù)結(jié)合在一起，在PCR指數(shù)擴(kuò)增期間通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)熒光信號(hào)的強(qiáng)弱來(lái)即時(shí)測(cè)定特異性產(chǎn)物的量，據(jù)此計(jì)算待檢樣品中目的基因的拷貝數(shù)。熒光定量PCR標(biāo)記的方法由最初單一的染料法，發(fā)展到特異性更高的探針?lè)ā?/p>

熒光定量PCR技術(shù)自產(chǎn)生以來(lái)，經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展完善，已廣泛應(yīng)用于食品中致病微生物的檢測(cè)。李光偉等[1]采用沙門氏菌fimY基因序列，設(shè)計(jì)特異引物和探針，建立了檢測(cè)食品中沙門氏菌的熒光定量PCR檢測(cè)方法。胡建華等[2]根據(jù)GenBank公布的志賀氏菌ipaH基因的保守序列設(shè)計(jì)特異性引物，篩選合適的DNA 模板制備方法，以熒光定量PCR檢測(cè)方法與常規(guī)PCR檢測(cè)方法結(jié)合，檢測(cè)培養(yǎng)液和牛奶陽(yáng)性樣品中的志賀菌目。

同時(shí)，熒光定量PCR技術(shù)是檢測(cè)轉(zhuǎn)基因食品最可靠、最快捷的方法，基于轉(zhuǎn)基因特異DN段的熒光定量PCR篩選方法已被一些國(guó)家作為相關(guān)食品法規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法。吳志毅等[3]采用普通PCR法和熒光定量PCR法對(duì)Bt63轉(zhuǎn)基因大米的檢測(cè)靈敏度進(jìn)行對(duì)比研究。根據(jù)大米內(nèi)源蔗糖磷酸合成酶基因SPS和結(jié)構(gòu)特異性基因Btc的基因序列，選用特異性的引物和探針進(jìn)行研究，經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn)表明具有專一性，能用于品系鑒定。在靈敏度試驗(yàn)中，陽(yáng)性轉(zhuǎn)基因大米按照不同質(zhì)量百分比進(jìn)行梯度稀釋，提取DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增。結(jié)果表明：普通PCR檢測(cè)的靈敏度在0.1%左右，而熒光定量PCR檢測(cè)的靈敏度為0.01%，是普通PCR檢測(cè)的10倍以上。

2.2核酸探針檢測(cè)技術(shù)

核酸探針檢測(cè)技術(shù)的原理是堿基配對(duì)、互補(bǔ)的兩條核酸單鏈通過(guò)退火形成雙鏈，這一過(guò)程稱為核酸雜交。核酸探針是指帶有標(biāo)記物的已知序列的核酸片段，它能和與其互補(bǔ)的核酸序列雜交，形成雙鏈，所以可用于待測(cè)核酸樣品定基因序列的檢測(cè)。每一種病原體都有獨(dú)特的核酸片段，通過(guò)分離和標(biāo)記這些片段就可制備出探針，用于疾病的診斷及食品安全等研究，該技術(shù)具有特異性好、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。

在食品檢測(cè)中，核酸探針檢測(cè)技術(shù)主要用于致病性病原菌的檢測(cè)。核酸探針可用于檢測(cè)任何特定的病原微生物，并能鑒別密切相關(guān)的毒株，因此可廣泛應(yīng)用于進(jìn)出口動(dòng)物性食品的檢驗(yàn)，包括沙門氏菌、彎桿菌、輪狀病毒、狂犬病毒等多種病原體[4]。但核酸探針技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些問(wèn)題，如放射性同位素標(biāo)記的核酸探針半衰期短，對(duì)人體有危害，操作技術(shù)復(fù)雜，使用費(fèi)高等缺點(diǎn)，所以多作為實(shí)驗(yàn)室診斷手段。

2.3酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)

ELISA是一種把抗原和抗體的特異性免疫反應(yīng)和酶的高效催化作用有機(jī)結(jié)合起來(lái)的檢測(cè)技術(shù)。基本原理是，使抗原或抗體結(jié)合到某種固相載體表面，并保持其免疫活性。使抗原或抗體與某種酶連接成酶標(biāo)抗原或抗體，這種酶標(biāo)抗原或抗體既保留其免疫活性，又保留酶的活性。在測(cè)定時(shí)，把受檢標(biāo)本（測(cè)定其中的抗體或抗原）和酶標(biāo)抗原或抗體按不同的步驟與固相載體表面的抗原或抗體起反應(yīng)。用洗滌的方法使固相載體上形成的抗原抗體復(fù)合物與其他物質(zhì)分開(kāi)，最后結(jié)合在固相載體上的酶量與標(biāo)本中受檢物質(zhì)的量成一定的比例。加入酶反應(yīng)的底物后，底物被酶催化變?yōu)橛猩a(chǎn)物，產(chǎn)物的量與標(biāo)本中受檢物質(zhì)的量直接相關(guān)，故可根據(jù)顏色反應(yīng)的深淺刊物定性或定量分析。

ELISA已廣泛應(yīng)用于食品安全檢測(cè)的各個(gè)領(lǐng)域。在致病微生物檢測(cè)方面姚斐等[5]用間接ELISA可快速有效檢測(cè)出活的非可培養(yǎng)狀態(tài)的大腸桿菌O157：H7。此外，采用Dot-ELISA檢測(cè)沙門氏菌，耗時(shí)短，比傳統(tǒng)方法快4～6d，這都表明了ELISA可以快速的檢測(cè)出食品中的致病微生物。

在農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面，余向陽(yáng)等[6]以辣根過(guò)氧化物酶對(duì)兔抗擬除蟲菊酯類農(nóng)藥抗體進(jìn)行標(biāo)記，建立了檢測(cè)蔬菜中多種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的直接競(jìng)爭(zhēng)抑制ELISA方法，用該方法對(duì)南京市場(chǎng)107個(gè)樣品檢測(cè)的陽(yáng)性檢出率明顯高于氣相色譜法。賀亮[6]建立了直接競(jìng)爭(zhēng)ELISA檢測(cè)磺胺二甲嘧啶殘留方法，該方法最小檢出量為1.97ng/mL，檢測(cè)范圍5～200ng/mL?，F(xiàn)已開(kāi)發(fā)的商業(yè)化酶聯(lián)免疫ELISA檢測(cè)試劑盒，可快速定性、定量檢測(cè)動(dòng)物組織、雞蛋、蜂蜜、牛奶、血清等樣品中磺胺間甲氧嘧啶（SMM）、磺胺嘧啶（SD或SDZ）、磺胺甲惡唑（SMZ）、磺胺噻唑（ST）藥物的殘留量。

ELISA已用于檢測(cè)食品中毒素。黃曲霉毒素是一種致癌性很強(qiáng)的真菌毒素，各國(guó)都嚴(yán)格限制其在食品中的含量，其中B1的毒性最強(qiáng)。蔣建云等[7]利用ELISA法的AFB1試劑盒，通過(guò)抗黃曲霉毒素B1抗體與酶標(biāo)抗原、待測(cè)抗原的競(jìng)爭(zhēng)免疫反應(yīng)以及酶的催化顯色反應(yīng)相結(jié)合來(lái)檢測(cè)黃曲霉毒素B1的含量。該方法具有分析速度快，提取和純化步驟簡(jiǎn)便，準(zhǔn)確度高、成本低、污染少，一次可測(cè)定大批量標(biāo)本等優(yōu)點(diǎn)。

2.4高效液相色譜～質(zhì)譜連用技術(shù)

HPLC-MS技術(shù)是將液相色譜與質(zhì)譜串聯(lián)成為一個(gè)整機(jī)使用的檢測(cè)技術(shù)，它以液相色譜作為分離系統(tǒng)，質(zhì)譜為檢測(cè)系統(tǒng)。樣品在質(zhì)譜部分和流動(dòng)相分離，被離子化后，經(jīng)質(zhì)譜的質(zhì)量分析器將離子碎片按質(zhì)量數(shù)分開(kāi)，經(jīng)檢測(cè)器得到質(zhì)譜圖。液質(zhì)聯(lián)用體現(xiàn)了色譜和質(zhì)譜優(yōu)勢(shì)的互補(bǔ)，將色譜對(duì)復(fù)雜樣品的高分離能力，與MS具有高選擇性、高靈敏度及能夠提供相對(duì)分子質(zhì)量與結(jié)構(gòu)信息的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

HPLC-MS技術(shù)在食品安全方面的應(yīng)用主要集中在食品中農(nóng)藥、獸藥殘留和非法添加物的檢測(cè)。王鳳池[8]建立了通過(guò)固相萃?。⊿PE）-HPLC-MS/MS技術(shù)同時(shí)測(cè)定腸衣品中8種硝基咪哇類藥物殘留量的方法。樣品經(jīng)乙酸乙醋提取，經(jīng)SCX固相萃取柱凈化后，通過(guò)HPLC-MS/MS測(cè)定，8種分析物在0.1、0.5和1μg/kg 3個(gè)水平的回收率在87.3%～117%之間，重復(fù)性在3.35%～10.1%，8種分析物的檢出限為0.049～0.083μg/kg。黃芳等[9]建立了食品中三聚氰胺的高效液相色譜-質(zhì)譜測(cè)定方法，用Kromasil C18 柱（4.6mm×250mm，5μm），流動(dòng)相為5%乙腈：95%水（含0.1%甲酸），采用正離子模式的電噴霧質(zhì)譜檢測(cè)，線性范圍為0.01～0.5mg/L，檢出限0.01mg/L，回收率為80%～99%。

2.5近紅外光譜技術(shù)

現(xiàn)代近紅外光譜技術(shù)是將光譜測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、化學(xué)計(jì)量學(xué)技術(shù)與基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以無(wú)損檢測(cè)為優(yōu)勢(shì)的分析技術(shù)。近紅外光是介于可見(jiàn)光和中紅外光之間的電磁波，近紅外光譜區(qū)與被測(cè)物質(zhì)中O-H、N-H、C-H 及S-H 等含氫基團(tuán)的分子內(nèi)部原子間振動(dòng)的倍頻和合頻的吸收區(qū)一致，通過(guò)掃描樣品的近紅外光譜，能得到其中有機(jī)分子含氫基團(tuán)的特征信息[10]。不同物質(zhì)在近紅外光譜區(qū)因成分不同而存在特定的吸收特征，這為近紅外光譜定量或定性分析物質(zhì)提供了理論依據(jù)。

近紅外光譜技術(shù)具有無(wú)損性、前處理操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)成本低、反應(yīng)迅速等特點(diǎn)使其在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用日益廣泛。Kawasaki等[11]構(gòu)建了基于近紅外光譜技術(shù)的牛奶品質(zhì)檢測(cè)模型，該模型可較好地檢測(cè)牛奶的各項(xiàng)理化指標(biāo)，評(píng)價(jià)牛奶的品質(zhì)。屠振華等[12]運(yùn)用近紅外光譜技術(shù)，結(jié)合模式識(shí)別法對(duì)蜂蜜摻假進(jìn)行了識(shí)別分析，分別采用偏最小二乘判別分析、獨(dú)立軟模式法等方法進(jìn)行蜂蜜摻假識(shí)別模型的建立和樣品檢測(cè)，結(jié)果表明該方法的正確判別率達(dá)100%。Liu等[13]采用表面增強(qiáng)拉曼光譜建立了蘋果和番茄表面西維因、亞胺硫磷、谷硫磷殘留的檢測(cè)方法，采用偏最小二乘法和主成分分析法建立這3種農(nóng)藥的定性和定量模型對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行校正處理，處理后西維因、亞胺硫磷和谷硫磷這3種農(nóng)藥在蘋果上的檢出限分別為4.51、6.51、6.66mg/mL，在番茄上的檢測(cè)限分別可達(dá)5.35、2.91、2.94mg/mL，方法回收率可達(dá)78%～124%，所建立的方法可以有效檢測(cè)水果和蔬菜中的農(nóng)藥殘留。

3結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，食品安全越來(lái)越受到大家的關(guān)注。食品安全關(guān)乎國(guó)計(jì)民生，政府機(jī)構(gòu)應(yīng)制定切實(shí)可行的食品安全政策法規(guī)，建立健全市場(chǎng)監(jiān)管機(jī)制，加強(qiáng)消費(fèi)者的食品安全意識(shí)。同時(shí)，必須大力發(fā)展食品安全檢測(cè)技術(shù)，完善檢測(cè)體系，為食品的安全和品質(zhì)監(jiān)管作出更大的貢獻(xiàn)。

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篇6

關(guān)鍵詞：氣相色譜法 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用 定性 物質(zhì)成分 添加劑

中圖分類號(hào)：TS207 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-5336（2015）02-0031-01

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，人們?yōu)榱嗽鰪?qiáng)分析的靈敏性，把氣相色譜法和高靈敏選擇性檢測(cè)器結(jié)合了起來(lái)。氣相色譜法剛開(kāi)始應(yīng)用是在20世紀(jì)五、六十年代，并且迅速在工農(nóng)業(yè)等行業(yè)里變得流行，它是一種把氣體當(dāng)作流動(dòng)相的色譜法。氣相色譜法的原理是如果把樣品置于固定相和流動(dòng)相中間，由于氣體擴(kuò)散速度比較快，便能夠快速到達(dá)平衡狀態(tài)，所以在當(dāng)時(shí)可以算作是一種高新的分離分析技術(shù)。而后來(lái)出現(xiàn)的氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)則是為了彌補(bǔ)氣相色譜法定性能力不強(qiáng)的缺陷，既囊括了它的優(yōu)勢(shì)，又很好地解決了它僅能依靠組分的保留特性來(lái)對(duì)樣品進(jìn)行定性的不方便問(wèn)題，現(xiàn)在氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)正以其快分析速度、高靈敏度和高分離效率的良好特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用在食品和藥品等領(lǐng)域中。

1 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的分析特點(diǎn)

氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)同時(shí)具有氣相色譜法的高效率和質(zhì)譜法的極強(qiáng)定性能力的優(yōu)點(diǎn)，克服了單一的氣相色譜和質(zhì)譜的缺陷，主要優(yōu)勢(shì)為：第一，既避免了樣品制備和樣品轉(zhuǎn)移等繁瑣過(guò)程，又滿足了質(zhì)譜分析的單一性樣品要求；第二，能夠兼具質(zhì)量、強(qiáng)度三維、保留時(shí)間等信息；第三，借助計(jì)算機(jī)，可以使操作更加簡(jiǎn)單方便，實(shí)現(xiàn)高效的分析自動(dòng)化。

2 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用

2.1 對(duì)物質(zhì)成分進(jìn)行準(zhǔn)確分析

近幾年來(lái)，食品安全問(wèn)題一直備受關(guān)注，而利用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用可以準(zhǔn)確分析物質(zhì)成分，比如說(shuō)，使用固相微萃取技術(shù)和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析啤酒的成分，可以分析出的主要化合物有四十二種，用這種方法來(lái)檢測(cè)淡水魚肉氣味，醇類和羥基化合物等主要成分能夠被分析檢測(cè)出來(lái)，分析出的揮發(fā)性成分分別在鯽魚肉中有四十二種，草魚肉中有三十種，鰱魚肉中有四十種。由此可見(jiàn)，氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用在食品檢驗(yàn)中的成分分析方面可以有很廣泛的應(yīng)用。

2.2 在食品農(nóng)藥殘留檢驗(yàn)中有著重要作用

近年來(lái)，菜農(nóng)都加大了對(duì)蔬菜噴施的農(nóng)藥劑量和次數(shù)，導(dǎo)致蔬菜中殘留的農(nóng)藥成分相當(dāng)復(fù)雜，由于現(xiàn)在農(nóng)藥殘留而導(dǎo)致的中毒事件頻發(fā)，食品安全的問(wèn)題更加得到了人們的關(guān)注。傳統(tǒng)上是用氣相色譜的檢測(cè)器對(duì)農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)，但是農(nóng)藥極性差別很大，不能利用單一色譜進(jìn)行檢測(cè)，所以這種傳統(tǒng)的方法并不能全面地對(duì)所有品種的殘留農(nóng)藥進(jìn)行檢測(cè)。利用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的離子檢測(cè)方式回收率在百分之八十到一百二十之間，能夠定性、定量地對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中的除蟲菊酯、氨基甲酸酯等殘留農(nóng)藥進(jìn)行檢測(cè)，例如許國(guó)旺結(jié)合時(shí)間編程選擇離子檢驗(yàn)?zāi)Ｊ?，借助氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用方法，有效地檢測(cè)出了果蔬中的多種除蟲菊酯，這種技術(shù)操作簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)、檢出限低、回收率高，由于不需要對(duì)提取液進(jìn)行嚴(yán)格凈化，可以進(jìn)行定性和定量分析，所以能使檢測(cè)速度大幅度提升。

氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在果蔬農(nóng)藥殘留檢測(cè)中應(yīng)用十分廣泛，通過(guò)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用方法能夠定量、定性地分析蘋果中的農(nóng)藥殘留，可以分析檢測(cè)出蘋果中的氨基甲酸酯、有機(jī)氯、有機(jī)磷等五十多種農(nóng)藥成分，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。此外，啤酒的有機(jī)磷農(nóng)藥檢測(cè)利用了固相萃取技術(shù)可以使回收率高達(dá)百分之八十以上，測(cè)量結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)值偏差小于百分之八。

2.3 在獸藥殘留中的應(yīng)用

養(yǎng)殖戶在養(yǎng)殖牲畜的時(shí)候通常要給動(dòng)物喂養(yǎng)一些藥物，這些藥物可以幫助控制畜禽的疾病或者對(duì)某種疾病起到預(yù)防作用，另外還可以促進(jìn)動(dòng)物成長(zhǎng)，而這些藥物在肉食產(chǎn)品中難免會(huì)有少量的殘留，這時(shí)對(duì)肉、禽、蛋、奶的藥物殘留檢測(cè)就可以用到氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)。

2.4 在食品添加劑中的應(yīng)用

為了使食品色、香、味等品質(zhì)得到改善，常常在食品加工過(guò)程中加入一些天然的或經(jīng)化學(xué)合成的添加劑，這些食品添加劑不僅可以增加食物的營(yíng)養(yǎng)成分，還能夠使視頻的保質(zhì)期盡量延長(zhǎng)，我國(guó)的食品添加劑種類眾多，像香料、著色劑、抗氧化劑、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、防腐劑等加起來(lái)一共有兩千個(gè)的品種。

郭嵐等曾經(jīng)用酒精來(lái)提取食用油中的丁基羥基茴香醚（即BHA）和叔丁基對(duì)苯二酚（即TBHQ） 等，并且運(yùn)用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分離測(cè)定這幾種抗氧化劑，結(jié)果令人滿意。這種方法的平均回收率高達(dá)百分之八十以上，以其無(wú)毒、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)捷的優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用在調(diào)和油、花生油和大豆油等食用油的抗氧化劑測(cè)定中。郭新東等人對(duì)測(cè)定辣椒油中蘇丹紅1和蘇丹紅2的分析方法進(jìn)行了研究，采用了固相萃取-氣質(zhì)聯(lián)用，周敏等也采用改進(jìn)的前處理方法，用氣相色譜一氣質(zhì)聯(lián)用儀快速對(duì)面粉中過(guò)氧化苯甲酞進(jìn)行定性定量分析，此種方法操作很簡(jiǎn)單，靈敏度高，穩(wěn)定性也很好。后來(lái)，胡強(qiáng)等人又建立了一種對(duì)不同食品中低含量甜蜜素的快速氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用的檢測(cè)方法，成功地對(duì)含脂肪等液、固體試樣、含蛋白等不同樣品除去雜質(zhì)，用超聲波提取、衍生，最后利用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行定量、定性測(cè)試。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和食品檢測(cè)的高準(zhǔn)確性和迅速性的需求，氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用也借著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步而達(dá)到了十分廣泛的應(yīng)用，且應(yīng)用范圍越來(lái)越寬，比如酒香氣成分檢測(cè)、品質(zhì)檢測(cè)等都可以用到這種方法。綜上所述，氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用則主要表現(xiàn)在對(duì)物質(zhì)成分、對(duì)農(nóng)藥殘留、對(duì)獸藥殘留和食品添加劑的精準(zhǔn)的定性和定量檢測(cè)中，以后氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)必將在食品檢驗(yàn)中發(fā)揮更重要的作用。

參考文獻(xiàn)

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篇7

關(guān)鍵詞 微型輝光放電等離子體； 質(zhì)譜； 掃描； 成像

1 引 言

質(zhì)譜成像是一種分子成像技術(shù)，但是它不同于需要熒光標(biāo)記的激光共振聚焦、放射自顯影、免疫沉淀等方法，這種方法無(wú)需額外標(biāo)記或分子印染過(guò)程就能獲得獨(dú)特、精確的圖像，它使成像不局限于某些特異分子，而是面向大多數(shù)分子。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，質(zhì)譜成像已成為法醫(yī)、食品分析、地質(zhì)檢測(cè)[1～4]等相關(guān)領(lǐng)域的重要分析手段，近年來(lái)，該技術(shù)廣泛應(yīng)用于生物組織及臨床研究[5～7]，并取得了較好的成果。質(zhì)譜成像是將樣品的空間信息與其化學(xué)信息一一對(duì)應(yīng)，可以對(duì)樣品x，y二維或x，y，z三維方向順次掃描，由此獲得對(duì)應(yīng)的質(zhì)譜數(shù)據(jù)，然后用不同的顏色代表不同組分的空間分布，并通過(guò)相關(guān)的軟件按其空間位置做出質(zhì)譜影像圖。

目前，用于質(zhì)譜成像的技術(shù)根據(jù)其工作條件和解吸機(jī)制的不同，主要分為以下幾類：（1）在真空條件下的基質(zhì)輔助激光解吸電離（Matrix assisted laser desorption ionization， MALDI）質(zhì)譜成像技術(shù)[8]、二次離子質(zhì)譜（Secondary ion mass spectrometry， SIMS）[9]等技術(shù)；（2）常壓下基于噴霧的電離技術(shù)， 如解吸電噴霧電離（Desorption electrospray ionization， DESI）[10]、探針電噴霧電離（Probe electrospray ionization， PESI） ＼[11] 等技術(shù)；（3）基于激光電離技術(shù)，如激光燒蝕電噴霧離子化（Laser ablation electrospray ionization， LAESI）[12]、紅外激光消融亞穩(wěn)誘導(dǎo)化學(xué)離子化 （Infrared laser ablation metastable-induced chemical ionization，IR-LAMICI） ＼[13]等技術(shù)；（4）基于等離子體的電離技術(shù)，如低溫等離子體探針（Low temperature probe， LTP）技術(shù)[14]、解吸大氣壓化學(xué)電離（Desorption atmospheric pressure chemical ionization， DAPCI）[15]等。近年來(lái)，隨著醫(yī)學(xué)診斷、地質(zhì)檢測(cè)等相關(guān)領(lǐng)域的需要，質(zhì)譜成像技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注，尤其是常壓開(kāi)源質(zhì)譜成像，該技術(shù)主要用于分析分子量低于2000 Da的分子，空間分辨率通常為幾十到幾百微米[16～18]?；诘入x子體的離子化技術(shù)由于其本身的限制，用于質(zhì)譜成像的還較少。由于本實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的微型輝光放電等離子體離子源（MFGDP）[19]具有無(wú)污染、高靈敏度、特異性強(qiáng)、高通量等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又是尺寸小、低溫的等離子體，因而在質(zhì)譜成像方面具有巨大的潛能，基于此，本實(shí)驗(yàn)對(duì)MFGDP作為離子源用于成像分析作了初步的探索研究，通過(guò)對(duì)加有尿素的鋼筆墨跡以及冬棗切片的掃描，得到了字跡的具體輪廓和切片中不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)硬脂酸和槲皮素衍生物的質(zhì)譜影像圖，并取得了較好的結(jié)果，因而為字畫研究、藝術(shù)品鑒定、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分布圖的獲取提供了一種新方法。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器、試劑與材料

LCQ-Fleet型離子阱質(zhì)譜儀（Thermo Fisher， San Jose， CA），配置Xcalibur （Version 1.4RS1）工作站；載物臺(tái)、2維電控位移臺(tái)及步進(jìn)電機(jī)控制器（北京卓立漢光儀器有限公司）；直流穩(wěn)壓電源（揚(yáng)州雙鴻電子有限公司）；質(zhì)量流量控制器（北京七星電子有限公司）；MFGDP離子源（實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)）。

碳素鋼筆墨水與冬棗均從當(dāng)?shù)厣痰曩?gòu)得；分析純的尿素購(gòu)自于上海生工公司；普通氬氣（99.9%）由僑源氣體公司提供。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1 樣品制備 配含有70 μg/mL尿素的碳素鋼筆墨水溶液，將鋼筆字跡“3”寫于陶瓷片，字跡的掃描面積為14 mm×12 mm；用刀片切下約0.5 mm厚的帶果皮的冬棗切片，并將切片置于干凈的載玻片上直接進(jìn)行成像分析。

2.2.2 MFGDP的參數(shù)及工作條件 MFGDP離子源本體結(jié)構(gòu)參數(shù)見(jiàn)原報(bào)道[19，20]。工作條件：維持MFGDP離子源的穩(wěn)定放電電壓為1520 V，電流11 mA，氬氣流速0.8 L/min；等離子氣出口端距電動(dòng)平移臺(tái)上的樣品約6 mm；離子源與質(zhì)譜儀進(jìn)樣口距離為約1 cm；樣品與質(zhì)譜儀進(jìn)樣口平齊；MFGDP-MSI的實(shí)際工作情況如圖1所示；電動(dòng)位移臺(tái)的移動(dòng)速度、移動(dòng)順序均由步進(jìn)電機(jī)控制。

2.2.3 質(zhì)譜條件 MFGDP直接與一臺(tái)去掉廠方配置離子源的LCQ-Fleet型離子阱質(zhì)譜儀聯(lián)用，進(jìn)行質(zhì)譜分析檢測(cè)。 在正、負(fù)離子模式下均關(guān)閉質(zhì)譜儀的自動(dòng)增益（ACG）。 質(zhì)譜儀參數(shù)如下：毛細(xì)管溫度200℃； 毛細(xì)管電壓9.5 V； Tube lens 29 V； Multipole RF DAC 320 V； 最大離子注射時(shí)間50 ms； 微掃描次數(shù)（Microscan）3； 其余參數(shù)均為質(zhì)譜儀的自動(dòng)調(diào)諧值。

2.2.4 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)分析時(shí)將質(zhì)譜儀得到的原始raw文件先用imzML Converter軟件轉(zhuǎn)化為imzML文件，再通過(guò)Datacube Explorer獲得最終的質(zhì)譜影像圖。

3 結(jié)果與討論

3.1 質(zhì)譜成像的可行性評(píng)估

為了驗(yàn)證MFGDP離子源用于質(zhì)譜成像的實(shí)用性，本實(shí)驗(yàn)對(duì)含有70 μg/mL尿素的鋼筆墨跡進(jìn)行了一系列對(duì)比分析。對(duì)鋼筆寫下的“3”字進(jìn)行質(zhì)譜成像分析，圖像的掃描面積為14 mm×12 mm，單個(gè)像素點(diǎn)的尺寸為144 μm×150 μm，以尿素的質(zhì)子化分子離子峰m/z 61作為檢測(cè)對(duì)象，對(duì)應(yīng)的質(zhì)譜圖、質(zhì)譜成像圖和實(shí)際樣品圖如圖2所示。

結(jié)果表明，質(zhì)譜成像圖中尿素的二維離子分布輪廓圖與實(shí)際圖中分布基本一致，但在質(zhì)譜圖能觀察到較為明顯的明暗條紋，這可能是由于采用較小的行距引起，其影響因素還需進(jìn)一步考察并驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)可以表明MFGDP離子源用于質(zhì)譜成像具有實(shí)用性，能夠提供目標(biāo)分子在樣品中的分布信息及其相對(duì)豐度。

3.2 MFGDP-MSI的條件優(yōu)化

與其它的等離子體常壓解吸源測(cè)試樣品一樣，用MFGDP離子源直接掃描樣品時(shí)儀器工作參數(shù)的設(shè)定會(huì)直接影響質(zhì)譜信號(hào)的強(qiáng)弱，進(jìn)而影響成像的質(zhì)量。為了優(yōu)化實(shí)驗(yàn)參數(shù)，繼續(xù)對(duì)含有70 μg/mL尿素的鋼筆字跡進(jìn)行對(duì)比分析，在MFGDP離子源本身結(jié)構(gòu)參數(shù)確定的條件下，MFGDP離子源工作電流、工作氣的流速、樣品與等離子體羽尾端之間的距離、樣品與質(zhì)譜儀入口之間的距離、等離子體羽的長(zhǎng)短、電動(dòng)位移臺(tái)的移動(dòng)速率、縱向間隔都會(huì)影響MFGDP-MSI的分辨率。本實(shí)驗(yàn)中MFGDP離子源工作電流、工作氣的流速、樣品與等離子體羽之間的距離、樣品與質(zhì)譜儀入口之間的距離、等離子體羽的長(zhǎng)短都采用了MFGDP離子源做質(zhì)譜分析時(shí)的最優(yōu)條件[19]，通過(guò)對(duì)影響質(zhì)譜信號(hào)的其它參數(shù)的優(yōu)化，選擇了最優(yōu)體系，結(jié)果表明，電動(dòng)位移臺(tái)的移動(dòng)速率、縱向間隔對(duì)圖案的輪廓清晰度以及縱向分辨率的影響最大。通過(guò)初步研究探索，確定電動(dòng)位移臺(tái)的最佳水平移動(dòng)速率為0.3 mm/s，縱向間隔dy為0.4 mm。由最佳條件下鋼筆墨跡“A”的影像圖（圖3）可見(jiàn)，影像圖與實(shí)際圖的輪廓一致，且清晰度較高。

3.3 實(shí)際樣品分析

以冬棗切片為分析對(duì)象，研究不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)硬脂酸和槲皮素在棗內(nèi)的分布情況。用刀片切下厚約0.5 mm的帶果皮的冬棗切片，并置于干凈的載玻片上直接掃描，掃描面積12 mm×11.2 mm，在最佳條件下，掃描總時(shí)間不超過(guò)20 min。圖4為冬棗切片的實(shí)際樣品圖、以硬脂酸和槲皮素為目標(biāo)離子的質(zhì)譜成像圖。從圖4可見(jiàn)，整個(gè)冬棗切片中都含有硬脂酸，但主要分布于果肉中，而槲皮素主要以其衍生物的形式多存在于果皮中。

3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論

從“A”字的成像圖中可以看出，成像圖雖與實(shí)際圖較符合，但還是存在明顯的拖尾現(xiàn)象，其主要是受等離子體羽本身的形狀、尺寸大小的限制，也可能與質(zhì)譜儀的記憶效應(yīng)有關(guān)。在冬棗的成像圖中，觀察到有明顯黑白相間的寬條紋，主要因?yàn)镸FGDP產(chǎn)生的等離子羽在x軸方向?yàn)楸∑趛軸方向相對(duì)較厚。初步實(shí)驗(yàn)證明，MFGDP質(zhì)譜成像在不需要對(duì)分析物標(biāo)記，也不需要對(duì)分析樣品復(fù)雜預(yù)處理的前提下，不僅能提供樣品中目標(biāo)物質(zhì)的空間分布，還能提供其分子的結(jié)構(gòu)信息；更重要的是，因其整個(gè)掃描過(guò)程具有耗時(shí)短、操作簡(jiǎn)易、等離子體羽低溫等特點(diǎn)，使其有望成為生物化學(xué)、藥物定位、刑偵鑒定等領(lǐng)域的有力工具。目前其空間分辨率還不是很理想，本實(shí)驗(yàn)中分辨率大約為300 μm，主要受到了MFGDP離子源本身的制約，還需進(jìn)一步調(diào)整MFGDP離子源的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)階段我們正在改進(jìn)放電通道的結(jié)構(gòu)， 以得到尺寸更小的等離子體羽。

4 結(jié) 論

利用新型MFGDP離子源與常規(guī)離子阱質(zhì)譜儀聯(lián)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同樣品的成像分析， 此方法無(wú)需復(fù)雜的預(yù)處理，具有無(wú)污染、耗時(shí)短、特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，比較適合定位小分子物質(zhì)在組織樣品中的分布。經(jīng)初步探索研究，雖取得較好的結(jié)果，但目前其空間分辨率、靈敏度還有待進(jìn)一步提高，還需進(jìn)一步調(diào)整MFGDP離子源本身的參數(shù)，通過(guò)改進(jìn)MFGDP的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)可以獲得更微型化的等離子羽，從而進(jìn)一步提高成像的分辨率。

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黃艷鳳， 康 妍， 王永嬋， 張 平. 保鮮與加工， 2008， 8（6）： 22-24

篇8

關(guān)鍵詞電感耦合等離子體質(zhì)譜；激光剝蝕；元素成像；單細(xì)胞分析；鼠腦切片；金納米顆粒

1引言

生物體內(nèi)的微量元素具有十分重要的生物功能，參與多種生物化學(xué)過(guò)程[1＼]，如金屬離子常作為蛋白質(zhì)的活性中心，催化和調(diào)節(jié)生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)[2＼]。微量元素還與一些疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[3＼]。研究發(fā)現(xiàn)，阿爾茨海默病（Alzheimer′sdisease，AD）患者大腦的沉積斑中有高濃度的銅、鋅、鐵離子[4＼]；金屬離子在腦組織微區(qū)內(nèi)的代謝紊亂、氧化應(yīng)激與AD的形成和損傷關(guān)系密切[5＼]。因此，生物樣品中微量元素的分析和檢測(cè)，特別是元素的原位微區(qū)分析，無(wú)論對(duì)于研究微量元素在生物體內(nèi)的結(jié)構(gòu)、功能和生物效應(yīng)，還是對(duì)于闡明與微量元素相關(guān)疾病的發(fā)病機(jī)理，尋找這些疾病的預(yù)防和治療策略，都具有重要的意義。

生物體內(nèi)微量元素的分析主要使用原子吸收、原子發(fā)射、原子熒光、無(wú)機(jī)質(zhì)譜等原子光譜/質(zhì)譜儀器完成。常規(guī)方法大都需要使用強(qiáng)酸消化樣品，前處理過(guò)程冗長(zhǎng)而繁瑣，一般只能得到元素總量的信息，而無(wú)法得到元素在生物樣品中的分布信息。如果采用具有空間分辨能力的原位分析方法，如二次離子質(zhì)譜[6＼]、激光電離飛行時(shí)間質(zhì)譜[7＼]、同步輻射X射線熒光[8＼]、激光燒蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜（Laserablationinductivelycoupledplasmamassspectrometry，LAICPMS）[9＼]等方法，可以實(shí)現(xiàn)生物樣品中元素的原位、微區(qū)分析，得到元素成像圖。

在上述原位元素分析方法中，LAICPMS由于具有空間分辨率好（約5μm）、分析檢出限低（10

4g/L級(jí)）、儀器商品化程度高、運(yùn)行成本較低等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為應(yīng)用最廣泛的元素成像方法[10，11＼]。楊紅霞等[12＼]利用LAICPMS原位分析了印度芥菜中的7種元素，得到了植物莖中的元素分布圖；馮流星等[13＼]將同位素稀釋法應(yīng)用于LAICPMS的定量分析，建立了生物切片中Fe元素的原位定量分析方法。本實(shí)驗(yàn)詳細(xì)描述LAICPMS元素成像的步驟和方法，并將建立的方法應(yīng)用于鼠腦切片和單個(gè)細(xì)胞的元素成像分析。

2實(shí)驗(yàn)部分

2.1儀器與試劑

NWR213Nd：YAG激光剝蝕系統(tǒng)（美國(guó)NewWave公司）；四極桿電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（NexION300DICPMS，美國(guó)PerkinElmer公司）；冷凍切片機(jī)（德國(guó)LEICA1900）；NuncLabTekII腔室載玻片（美國(guó)賽默飛世爾科技有限公司）

本實(shí)驗(yàn)所用小鼠（C57BL/6J）購(gòu)自中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所；高純Ar氣和He氣購(gòu)自北京普萊克斯公司；LAICPMS調(diào)諧用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（SRM612），30nm金納米顆粒（RM8012）購(gòu)自美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）；細(xì)胞培養(yǎng)基、小牛血清、PBS、胰酶、青霉素、鏈霉素均購(gòu)自美國(guó)賽默飛世爾科技有限公司。

2.2樣品前處理

3月齡正常小鼠麻醉后，用生理鹽水快速灌注15min，再斷頭取腦組織。將腦組織快速冷凍，制成30μm厚的冠狀切片，置于干燥器中備用。

小鼠巨噬胞（RAW264.7）用含有10%小牛血清（FBS）、100μg/mL鏈霉素、100units/mL青霉素的DMEM/F12培養(yǎng)基在培養(yǎng)箱中（37℃，5%CO2）培養(yǎng)。NIST金納米顆粒超聲處理后，用純水稀釋至合適的濃度，加入細(xì)胞培養(yǎng)液。細(xì)胞暴露于0.1mmol/L金納米顆粒4h后，JP吸出細(xì)胞培養(yǎng)液，用PBS反復(fù)清洗后，將細(xì)胞轉(zhuǎn)移至腔室載玻片，待細(xì)胞貼壁后，除去腔室間的隔斷，將載玻片置于干燥器中備用。

2.3LAICPMS實(shí)驗(yàn)

激光剝蝕產(chǎn)生的氣溶膠由He氣載帶出樣品ZH（池，通過(guò)三通與Ar氣混合后進(jìn)入ICPMS分析。ICPMS用NIST612調(diào)諧，使U、Th信號(hào)最強(qiáng)且得到較低的氧化物產(chǎn)率（UO+/U+）。LAICPMS所用的儀器參數(shù)見(jiàn)表1。

LA采用線剝蝕模式，激光剝蝕時(shí)自動(dòng)觸發(fā)ICPMS以時(shí)間分辨模式采集質(zhì)譜數(shù)據(jù)。所得數(shù)據(jù)用MicrosoftExcel處理，用IgorPro.（美國(guó)WaveMetrics公司）軟件畫出元素成像圖。

3結(jié)果與討論

激光燒蝕系統(tǒng)可以作為ICPMS的固體進(jìn)樣裝置，工作時(shí)激光束先剝蝕樣品表面，產(chǎn)生的固體氣溶膠被載氣運(yùn)送至等離子體而完成電離，然后在質(zhì)譜中得到檢測(cè)。LAICPMS的準(zhǔn)確分析需要盡可能地滿足下面3個(gè)條件：（1）激光剝蝕產(chǎn)生的氣溶膠與固體樣品的組成相同；（2）氣溶膠可以高效率地傳輸至質(zhì)譜；（3）進(jìn)入質(zhì)譜的氣溶膠可以完全電離[14＼]。在實(shí)際分析過(guò)程中，上CM（203/5述條件常常很難完全滿足，這樣會(huì)導(dǎo)致“元素分CM）ZH）餾”（不同元素在LAICPMS分析過(guò)程中的行為差異）的產(chǎn)生。為了校正激光能量、樣品厚度、漂移對(duì)質(zhì)譜響應(yīng)的影響，LAICPMS元素成像分析時(shí)，需要選用適合內(nèi)標(biāo)元素。還要使用基體匹配的標(biāo)準(zhǔn)，以獲取準(zhǔn)確的定量分析結(jié)果。研究表明，相比過(guò)去常用波長(zhǎng)的激光器（如266nm），使用213nm波長(zhǎng)的NdKG-3∶KG-5YAG激光剝蝕得到的樣品更為均勻，元素分餾效應(yīng)更小[15＼]。使用氦氣作為載氣，可以有效地提高氣溶膠的傳輸效率，從而提高分析的靈敏度[16＼]。因此，在本實(shí)驗(yàn)中，使用波長(zhǎng)為213nm的激光，采用He氣作為載氣，并采用13C的信號(hào)作為內(nèi)標(biāo)校正元素。

3.1剝蝕模式的選擇

元素成像可采用點(diǎn)剝蝕模式（Spotablation）或線剝蝕模式（Lineablation）完成（圖1）。在點(diǎn)剝蝕模式中，激光在樣品表面每隔一定距離取一點(diǎn)剝蝕樣品，重復(fù)操作直到激光采樣的點(diǎn)陣覆蓋整個(gè)樣品。在此模式下，采集的數(shù)據(jù)真實(shí)反映每個(gè)采樣點(diǎn)上的元素信息，激光光斑越小，采樣點(diǎn)越多，得到的元素成像圖的分辨率越高。而在線剝蝕模式中，在樣品表面每隔一定距離設(shè)置一條剝蝕線段，重復(fù)設(shè)置剝蝕線段，直到激光采樣的線段覆蓋整個(gè)樣品。工作時(shí)激光沿直線連續(xù)剝蝕樣品，此時(shí)，元素成像圖的分辨率取決于激光光斑、剝蝕頻率、線掃描速率，以及剝蝕線間的距離等條件。

LAICPMS分析時(shí)，如果采用點(diǎn)剝蝕模式，在兩個(gè)剝蝕點(diǎn)之間需要耗費(fèi)較多的時(shí)間等待質(zhì)譜信號(hào)回到本底水平，才能進(jìn)行下一點(diǎn)的分析。這樣減少了有效質(zhì)譜分析時(shí)間的比例，增加了元素成像分析所需要的時(shí)間。所以在本實(shí)驗(yàn)中，采用線剝蝕模式，并使用兩種剝蝕參數(shù)分別應(yīng)用于鼠腦切片和細(xì)胞樣品（見(jiàn)表1）。需要注意的是，由于剝蝕參數(shù)的選擇，最終得到的元素成像圖在激光掃描的方向常會(huì)拉長(zhǎng)變形，一般需要在最后處理過(guò)程中恢復(fù)原始比例。

3.2激光能量的選擇

與地質(zhì)樣品不同，生物樣品的含水量較高，因此在剝蝕時(shí)，必須有效地控制剝蝕條件，既要實(shí)現(xiàn)完全剝蝕樣品，又要避免用過(guò)高的能量剝蝕而使樣品中的水大量汽化，造成樣品不規(guī)則撕裂和嚴(yán)重的元素分餾。此外，在分析生物樣品時(shí)，選擇較低能量密度（

3.3鼠腦和細(xì)胞的元素成像圖

元素C作為生物樣品的內(nèi)標(biāo)校正元素，F(xiàn)e，Cu，Zn是生物體中重要的必需微量元素，具有多種生物功能。所以，本研究選擇分析以上元素。LAICPMS分析得到的鼠腦元素成像見(jiàn)圖3。從圖3可以清楚地分辨小鼠腦的不同區(qū)域，并可以看出Fe，Cu，Zn等重要微量元素在各個(gè)腦區(qū)中的分布情況。由于Fe元素在ICPMS中受到ArO+等多原子離子的嚴(yán)重干擾，所以得到的Fe元素成像圖不如其它元素成像圖清晰。JP文獻(xiàn)＼[18＼]報(bào)道，采用碰撞反應(yīng)池技術(shù)可以消除測(cè)量時(shí)的質(zhì)譜干擾，得到更加清晰的Fe元素成像圖。由于缺乏可用于LAICPMS定量分析的生物標(biāo)準(zhǔn)參考物，定量元素成像分析相對(duì)困難。國(guó)外實(shí)驗(yàn)室常自制基體匹配的生物切片標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，采用外標(biāo)校正的辦法，實(shí)現(xiàn)生物樣品的定量元素成像[10＼]。

如果LAICPMS技術(shù)與免疫組織化學(xué)方法相結(jié)合，使用元素標(biāo)記的抗體與切片上的待測(cè)抗原反應(yīng)，通過(guò)分析標(biāo)記的元素，可以得到切片上蛋白質(zhì)（抗原）的分布信息，進(jìn)一步拓展LAICPMS在生物成像分析的應(yīng)用范圍。Seuma等[19＼]成功得到了兩種癌癥生物標(biāo)志物在組織上的成像。利用類似的方法，Wang等[20＼]同時(shí)得到了Fe，Cu，Zn等金屬元素和β淀粉樣蛋白在老年癡呆模型鼠腦切片中的元素和分子成像圖。

圖4是暴露金納米顆粒后的單細(xì)胞光學(xué)成像和元素成像圖。在本實(shí)驗(yàn)條件下，除了Mg元素外，不能得到其它天然微量元素的清晰成像。@主要是由于細(xì)胞中的這些元素含量較低，或者是由于分析這些元素時(shí)存在較為嚴(yán)重干擾。從圖4可見(jiàn)，Mg和Au元素濃度較高的位置與光學(xué)顯微鏡中細(xì)胞所在位置重合，而在沒(méi)有細(xì)胞的位置，Mg和Au元素濃度很低。因此可以確定，Mg和Au的元素信號(hào)分別來(lái)自于細(xì)胞本身和進(jìn)入細(xì)胞的金納米顆粒。

為了準(zhǔn)確得到單個(gè)細(xì)胞中的元素含量，需要發(fā)展合適的定量標(biāo)準(zhǔn)和校正方法。Wang等使用微噴系統(tǒng)制備了與細(xì)胞大小和含碳量相似的標(biāo)準(zhǔn)液滴，作為基體匹配的單細(xì)胞定量標(biāo)準(zhǔn)，成功實(shí)現(xiàn)LAICPMS定量分析單細(xì)胞中的金屬納米顆粒[21＼]。此外，現(xiàn)有的激光器最小光斑約為5μm，如果希望用LAICPMS技術(shù)得到單個(gè)細(xì)胞中的元素成像圖，則需要進(jìn)一步提高空間分辨率。Becker等提出的近場(chǎng)剝蝕技術(shù)，將LAICPMS空間分辨率提高到亞微米級(jí)，有望真正實(shí)現(xiàn)單個(gè)細(xì)胞成像分析[22＼]。

4結(jié)論

本研究建立了LAICPMS元素成像方法，得到了鼠腦切片、單細(xì)胞等不同水平生物樣品的元素成像圖。LAICPMS由于具有空間分辨率高、檢出限低、運(yùn)行成本較低等優(yōu)勢(shì)，有望作為其它生物成像技術(shù)的有力補(bǔ)充，在生物醫(yī)學(xué)研究中得到更廣泛的應(yīng)用，發(fā)揮更重要的作用。

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AbstractTraceelementsplayaveryimportantroleinbiologicalorganismandcloselyrelatedtomanydiseases.Thenewanalyticalmethodsareurgentlyneededforinsitudeterminationoftraceelementsinbiologicaltissuesorsinglecells.Amethodbasedonlaserablationinductivelycoupledplasmamassspectrometry（LAICPMS）wasdevelopedforsuchinsituanalysis.Lineablationmodewaschosenandtheoutputenergyofthelaserwasalsooptimizedatalowfluenceoflessthan1J/cm2.Thetwokindsofelementalbioimagingofbothacoronalsectionfrommousebrainandsinglecellsexposedtogoldnanoparticleswereobtainedbythedevelopedmethod.Becauseoftheuniquecharacteristics，suchasgoodspatialresolution，excellentdetectionlimit，andreasonablerunningcost，LAICPMSwillbeappliedwidelyandbecomeausefultoolinbiomedicalresearchinthefuture.

KeywordsInductivelycoupledplasmamassspectrometry；Laserablation；Elementalbioimaging；Singlecellanalysis；Mousebrainsections；Goldnanoparticles

篇9

關(guān)鍵詞：代謝組學(xué)；血清前處理方法；氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用

1引言

代謝組學(xué)是對(duì)生物系統(tǒng)的細(xì)胞在給定時(shí)間和條件下所有小分子代謝物質(zhì)進(jìn)行定性定量分析，從而定量描述生物內(nèi)源性代謝物質(zhì)的整體對(duì)內(nèi)因和外因變化應(yīng)答規(guī)律的科學(xué)。大鼠血清作為代謝組學(xué)研究中的重要體液樣本，在采用常用的氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（GM）對(duì)其進(jìn)行分析之前，需要進(jìn)行除蛋白質(zhì)和衍生化等前處理步驟。除蛋白質(zhì)是希望通過(guò)有機(jī)溶劑沉淀去除血清中所含的大量蛋白質(zhì)成分；衍生化是將血清中極性較強(qiáng)、揮發(fā)性較低的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定性和揮發(fā)性較高的物質(zhì)。目前常用的除蛋白試劑有甲醇、甲醇乙醇等。衍生化通用的是兩步法（肟化和硅烷化），而兩步法中最常用的衍生化試劑有A（NOistrimethylsilyltrifluoroacetamide）、MA（NmethylNtrimethylsilyltrifluoroacetamide）。這些方法、試劑在血清代謝組GM分析中得以廣泛應(yīng)用，但目前還沒(méi)有文獻(xiàn)對(duì)它們給血清代謝物產(chǎn)生的影響進(jìn)行過(guò)比較分析，本研究采用GM技術(shù)，對(duì)比分析了血清樣品前處理中常用的有機(jī)溶劑沉淀蛋白、兩步衍生化步驟中不同試劑對(duì)最終所能測(cè)到代謝組的影響，結(jié)果可望為血清代謝組學(xué)GM分析前處理方法的選擇提供依據(jù)。

2實(shí)驗(yàn)部分

篇10

關(guān)鍵詞 粉葛； 高效液相色譜電噴霧質(zhì)譜； 同分異構(gòu)體； 源內(nèi)碰撞誘導(dǎo)解離

1 引 言

粉葛（Radix puerariae thomsonii）為豆科植物甘葛藤（ Pueraria thomsonii Benth）的干燥根, 味甘, 辛、涼,有解肌退熱、透疹、生津止渴、通經(jīng)活絡(luò)之功效 \。粉葛自古與野葛同作葛根用。研究發(fā)現(xiàn), 粉葛與葛根（野葛）HPLC指紋圖譜\及臨床應(yīng)用\存在較大差別, 2005版中國(guó)藥典首次將粉葛與葛根（野葛）分列作為中藥材記載。粉葛中主要成分為異黃酮類化合物, 大部分以苷的形式存在, 主要包括：葛根素、3′羥基葛根素、大豆苷等\, 其主要結(jié)構(gòu)見(jiàn)表1。該類化合物中存在多對(duì)同分異構(gòu)體, 主要分為碳苷和氧苷兩類化合物。同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)相似, 極性相近, 分離難度大。分離和鑒別中藥中同分異構(gòu)體化合物, 一直是藥物分析的難題。

高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（HPLCESIMS）技術(shù)結(jié)合了色譜與質(zhì)譜的優(yōu)點(diǎn), 可有效分析復(fù)雜混合物中的單個(gè)和多個(gè)組分\。文獻(xiàn)\采用高效液相色譜（二極管陣列）/電噴霧質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)（HPLCESIMS）方法分析葛根中異黃酮類化合物。但對(duì)粉葛中化合物質(zhì)譜分析尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究采用HPLCPDAESIMSn技術(shù)鑒別分析了粉葛中C苷和O苷兩類化合物, 建立區(qū)分粉葛中異黃酮類化合物同分異構(gòu)體的電噴霧質(zhì)譜方法。表1 粉葛中主要異黃酮類化合物

譜配有電噴霧離子源（ESI）；高效液相色譜儀系統(tǒng)（Surveyor HPLC）包括 Surveyor PDA Plus檢測(cè)器、Surveyor AutoSample Plus自動(dòng)進(jìn)樣器、Surveyor MS Pump四元泵； Xcalibur 2.0化學(xué)工作站軟件； Mass Frontier 6.0軟件。

粉葛藥材購(gòu)于合肥市當(dāng)?shù)厮幍? 經(jīng)安徽中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院中藥教研室王德群教授鑒定為豆科植物甘葛藤（ Pueraria thomsonii Benth）的干燥根；葛根素對(duì)照品（中國(guó)藥品生物制品檢定所, 批號(hào) 0752200509）; 乙腈、甲酸（色譜純, 美國(guó)Merck公司）, 實(shí)驗(yàn)用水為亞沸蒸餾水。

2.2 樣品處理