教育裝備采購(gòu)網(wǎng)訊：據(jù)賽默飛世爾科技消息，近日，第二屆質(zhì)譜論壇在北京師范大學(xué)英東學(xué)術(shù)講堂成功舉辦。來(lái)自北京周邊地區(qū)各研究院所、高校、檢測(cè)機(jī)構(gòu)的共計(jì)200余位專(zhuān)家和科研人員參加了此次論壇。質(zhì)譜論壇的宗旨是為質(zhì)譜技術(shù)在各學(xué)科的應(yīng)用提供一個(gè)高層次的學(xué)術(shù)交流平臺(tái)，推動(dòng)質(zhì)譜技術(shù)的學(xué)科建設(shè)發(fā)展中的支撐作用。
質(zhì)譜論壇由北京師范大學(xué)質(zhì)譜中心發(fā)起，并得到中國(guó)質(zhì)譜學(xué)會(huì)的大力支持。第二屆質(zhì)譜論壇的主題是質(zhì)譜技術(shù)在生物醫(yī)藥中的應(yīng)用。本期論壇合辦和贊助方為賽默飛世爾科技公司，此次報(bào)告邀請(qǐng)的專(zhuān)家有：中科院生物物理所楊福全研究員，清華大學(xué)生命學(xué)院鄧海騰教授，軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院謝劍煒研究員，以及賽默飛世爾科技公司的劉婷工程師。
質(zhì)譜論壇會(huì)場(chǎng)
據(jù)了解，北京師范大學(xué)和賽默飛世爾的合作長(zhǎng)達(dá)30多年，從上世紀(jì)80年代初，北師大購(gòu)買(mǎi)的第一臺(tái)質(zhì)譜就來(lái)自賽默飛世爾科技前身即菲尼根公司;之后在1999年購(gòu)置菲尼根氣質(zhì)聯(lián)用，2005年購(gòu)置了氣相穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀，2009年購(gòu)置了賽默飛世爾公司第一臺(tái)線性離子阱LC/MS等等。
北京師范大學(xué)質(zhì)譜中心采用分散放置，統(tǒng)一管理的運(yùn)行模式，現(xiàn)在運(yùn)行12臺(tái)大型質(zhì)譜儀器設(shè)備，分別放置在分析測(cè)試中心、生命科學(xué)學(xué)院、化學(xué)學(xué)院、環(huán)境學(xué)院、減災(zāi)與應(yīng)急管理研究院和二炮總醫(yī)院。儀器種類(lèi)包括氣質(zhì)聯(lián)用儀、氣相色譜-四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜、液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜、液相色譜-四極桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜、液相色譜-四極桿線性離子阱串聯(lián)質(zhì)譜、氣相穩(wěn)定同位素質(zhì)譜等，可以對(duì)生物大分子、藥物、環(huán)境等方面的研究提供技術(shù)支撐。作為北京師范大學(xué)教師和研究人員開(kāi)展科學(xué)研究的技術(shù)支撐體系，質(zhì)譜中心在開(kāi)展質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)、方法學(xué)及在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用研究、促進(jìn)不同學(xué)科間的交流合作、培養(yǎng)高水平、高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)人才等方面發(fā)揮著非常重要的作用。
北京師范大學(xué)質(zhì)譜中心主任謝孟峽教授還向大家介紹了質(zhì)譜中心管理委員會(huì)成員和學(xué)術(shù)委員會(huì)成員。學(xué)術(shù)委員會(huì)還新聘請(qǐng)了中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所楊福全研究員、清華大學(xué)鄧海騰教授、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院毒物藥物研究所謝劍煒研究員。
來(lái)自賽默飛世爾科技的應(yīng)用工程師劉婷作了題為《高分辨質(zhì)譜提高代謝物鑒定的數(shù)量和可靠性》的報(bào)告。
代謝物鑒定的重要性
劉工程師講到，DMPK貫穿新藥研發(fā)的始終，F(xiàn)DA以及SFDA里面都有藥物DMPK的相關(guān)指導(dǎo)原則，即：新藥研發(fā)中，為了評(píng)價(jià)藥物的安全性和有效性，需要闡明藥物的代謝過(guò)程，并考察可能的藥物相互作用。2002年MIST法案和2008年的FDA指南都規(guī)定了必須要鑒定出主要的代謝產(chǎn)物、活性代謝產(chǎn)物和具有毒性的代謝產(chǎn)物。并且FDA指南規(guī)定，在人血液里，在穩(wěn)態(tài)條件下，血液中的代謝產(chǎn)物達(dá)到了母藥暴露水平的10%則必須進(jìn)行定量研究。
高分辨質(zhì)譜提高代謝物鑒定的數(shù)量和可靠性
從代謝物鑒定方法的發(fā)展來(lái)看，1989年以前主要是利用TLC和HPLC 來(lái)進(jìn)行鑒定，耗時(shí)長(zhǎng)，效率不高，鑒定幾種代謝物通常需花費(fèi)幾周甚至幾個(gè)月的時(shí)間，且缺乏定性能力;90年代后，LC/MS技術(shù)得到應(yīng)用，主要應(yīng)用離子阱質(zhì)譜和三重四極桿質(zhì)譜，可以較好地定性，將幾個(gè)代謝產(chǎn)物鑒定的時(shí)間縮短為幾周，但是仍無(wú)法滿(mǎn)足藥物代謝研究中高通量的要求;2008年之后，高分辨質(zhì)譜在藥物代謝研究中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，這類(lèi)質(zhì)譜包括Q-TOF、Orbitrap等，在幾天的時(shí)間內(nèi)就能鑒定出1-3個(gè)化合物。
那么為什么要用高分辨質(zhì)譜，多少分辨率才夠用呢?藥物代謝研究針對(duì)的不是標(biāo)準(zhǔn)品而是復(fù)雜的生物基質(zhì)，存在大量的干擾，高分辨的意義就在于可以有效地排除干擾。在舉例 Isazophos(m/z 314.04941)的藥物定量實(shí)驗(yàn)中，存在本底噪音(m/z 314.07141)，分辨率只有在50,000以上，才可能很好地排除干擾并準(zhǔn)確定量。另一個(gè)例子是測(cè)定紅茶中的茶多酚，分辨率達(dá)到80,000時(shí)才足以準(zhǔn)確地鑒定花青素(m/z 577.13405)并排除干擾(m/z 577.15518)，和進(jìn)行定量。
關(guān)于精確質(zhì)量數(shù)的作用，可以發(fā)表在Clinbiochem. 2010. 08.018上的文獻(xiàn)來(lái)說(shuō)明，該例中，質(zhì)量偏差如控制在±5ppm以?xún)?nèi)，則能消除假陽(yáng)性，提高靈敏度。穩(wěn)定的高質(zhì)量精度可獲得優(yōu)異的定量RSD重復(fù)性，并可準(zhǔn)確定性元素組成。而要獲得提取色譜峰非常對(duì)稱(chēng)的峰形，和穩(wěn)定的高質(zhì)量精度，常常需要高分辨(比如舉例中需要50,000以上的分辨率)。
代謝物研究中對(duì)高分辨質(zhì)譜的要求是：具備高分辨率和高質(zhì)量精度，從而保證復(fù)雜樣品測(cè)定的質(zhì)量精度;同時(shí)還需質(zhì)量精度穩(wěn)定性好，才能保證每個(gè)掃描點(diǎn)的質(zhì)量精度。賽默飛世爾科技公司的Orbitrap質(zhì)譜是當(dāng)今分辨最高的高通量質(zhì)量分析器，它包括臺(tái)式Orbitrap系列(Exactive)和LTQ Orbitrap系列。今年ASMS推出的Q-Exactive，分辨率達(dá)到了140,000，采集速度提高了兩倍;而新推出的LTQ Orbitrap Elite，分辨率達(dá)到了240,000，采集速度提高了4倍。
高分辨質(zhì)譜在代謝產(chǎn)物鑒定的應(yīng)用思路
高分辨質(zhì)譜用于代謝產(chǎn)物鑒定，最主要的兩條應(yīng)用思路是應(yīng)用多種數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理方式。數(shù)據(jù)采集有多種模式，包括DDPT數(shù)據(jù)依賴(lài)性掃描，可自動(dòng)激發(fā)做多級(jí)掃描;母藥分子式如含有鹵族元素可用同位素激發(fā)模式做數(shù)據(jù)依賴(lài)性掃描;依賴(lài)儀器需要運(yùn)用極性切換的功能來(lái)進(jìn)行代謝物確認(rèn)。
數(shù)據(jù)分析時(shí)用到兩類(lèi)數(shù)據(jù)：一類(lèi)是全掃描數(shù)據(jù)，一類(lèi)是多級(jí)掃描數(shù)據(jù)。針對(duì)全掃描數(shù)據(jù)分析，常用方法包括質(zhì)量虧損過(guò)濾(MDF)及多重質(zhì)量虧損過(guò)濾(MMDF)、背景扣除、同位素過(guò)濾、提取離子流圖。針對(duì)多級(jí)掃描數(shù)據(jù)分析，常用子離子過(guò)濾和中性丟失過(guò)濾(即根據(jù)一些中性丟失碎片進(jìn)行代謝物查找)。
應(yīng)用實(shí)例——雷公藤甲素代謝物鑒定
接下來(lái)劉工重點(diǎn)列舉了雷公藤甲素(Triptolide)代謝物鑒定的應(yīng)用實(shí)例。雷公藤是臨床上治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的主要用藥，毒性很強(qiáng)，臨床表現(xiàn)為肝腎毒性。其中雷公藤甲素是雷公藤的主要藥理成分，研究雷公藤甲素的代謝產(chǎn)物特別是反應(yīng)性代謝產(chǎn)物對(duì)解釋雷公藤的肝腎毒性有重要的意義。其研究難點(diǎn)在于：質(zhì)譜離子化效果不佳，響應(yīng)強(qiáng)度不高。
該實(shí)驗(yàn)主要運(yùn)用賽默飛世爾科技Acclea U-HPLC和LTQ Orbitrap與Q-Exactive質(zhì)譜進(jìn)行分析，分別進(jìn)行了雷公藤甲素體外和體內(nèi)代謝分析。
在建立LC-MSn方法中，首先對(duì)流動(dòng)相進(jìn)行了優(yōu)化，加入了NH4AC幫助形成[M+NH4]+從而提高信號(hào)響應(yīng)，解決了靈敏度問(wèn)題。LTQ Orbitrap和Q-Exactive質(zhì)譜主要采用了數(shù)據(jù)依賴(lài)性掃描，其中LTQ Orbitrap主要采用的是CID加寬帶激發(fā)碰撞模式，Q-Exactive則采用HCD高能碰撞模式，從而得到更多離子碎片信息。
Metworks軟件確認(rèn)代謝物過(guò)程實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析兩種功能。Metworks軟件的MMDF(多重質(zhì)量虧損過(guò)濾)功能用于分析體內(nèi)大鼠尿液樣品，中性丟失過(guò)濾功能進(jìn)行反應(yīng)性代謝物查找，子離子過(guò)濾功能查找代謝物，Mass Frontier軟件對(duì)雷公藤甲素碎片分析，最終發(fā)現(xiàn)了107種代謝物。
參會(huì)人員對(duì)賽默飛世爾科技質(zhì)譜技術(shù)非常關(guān)注
來(lái)自中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所的楊福全研究員的演講題為《蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用》。來(lái)自清華大學(xué)生命學(xué)院的鄧海騰教授做了題為《Application of mass spectrometry beyond Proteomics》的報(bào)告，主要內(nèi)容是關(guān)于質(zhì)譜在代謝組學(xué)方面的應(yīng)用。來(lái)自軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院的謝劍煒研究員做了題為《芥子氣暴露的確證》的報(bào)告。
