检索结果-内蒙古大学图书馆

质谱学报 2024年第1期45卷 44-56,I0002页

作者：吴称心花磊陈平蒋吉春李金旭李海洋中国科学院大连化学物理研究所中国科学院分离分析化学重点实验室辽宁省质谱技术与仪器重点实验室辽宁大连116023

催化反应机理研究是一个关键且极具挑战性的课题。在线监测催化反应过程中反应物、中间体和产物,可为复杂的催化反应网络、反应路径和反应动力学研究提供证据。真空紫外光电离质谱(VUV-PIMS)具有软电离、高灵敏度的优势,已成为备受关注... 详细信息

催化反应机理研究是一个关键且极具挑战性的课题。在线监测催化反应过程中反应物、中间体和产物,可为复杂的催化反应网络、反应路径和反应动力学研究提供证据。真空紫外光电离质谱(VUV-PIMS)具有软电离、高灵敏度的优势,已成为备受关注的催化反应实时在线监测技术。本文综述了VUV-PIMS技术的发展情况,特别是基于真空紫外灯的光电离源研究进展,介绍了其在催化反应过程中稳定产物和活性中间体实时在线监测方面的最新应用,并针对催化反应过程精准表征的需求,对VUV-PIMS未来的发展趋势进行展望。

关键词：光电离质谱真空紫外灯催化反应活性中间体在线监测

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基于质谱的单细胞分析技术研究新进展

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质谱学报 2024年第3期45卷 316-331,I0001页

作者：尤穆英楠刘心昱石先哲许国旺中国科学院大连化学物理研究所中国科学院分离分析化学重点实验室辽宁大连116023 辽宁省代谢组学重点实验室辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049

细胞是生物体最基本的结构和功能单位。近年来,人们对细胞异质性的关注越来越多。为了分析细胞的这种异质性,避免单细胞信息被群体细胞的平均值所淹没,单细胞分析技术不断发展起来。由于单细胞的体积小,内含物质含量低且种类繁多,某些... 详细信息

细胞是生物体最基本的结构和功能单位。近年来,人们对细胞异质性的关注越来越多。为了分析细胞的这种异质性,避免单细胞信息被群体细胞的平均值所淹没,单细胞分析技术不断发展起来。由于单细胞的体积小,内含物质含量低且种类繁多,某些物质在细胞内的变化迅速,分析过程中不同物质之间相互干扰,造成了单细胞分析极具挑战性。基于质谱的单细胞分析技术具有通用性强、无需标记、高灵敏度、高分辨率、高选择性的优点,已逐渐在单细胞分析技术中脱颖而出,成为单细胞分析的理想工具。本文系统地总结了近5年来基于质谱的单细胞分析技术的最新进展,包括电喷雾电离质谱、激光解吸电离质谱、二次离子质谱、电感耦合等离子体质谱,并对未来的研究和技术方向进行展望,希望为单细胞质谱分析技术的研究提供参考。

关键词：单细胞电喷雾电离质谱(ESI-MS) 激光解吸电离质谱(LDI-MS) 二次离子质谱(SIMS) 电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)

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基于色谱-质谱联用的暴露组学分析方法和研究范式的新进展

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色谱 2024年第2期42卷 109-119页

作者：由蕾孙国皓于迪刘心昱许国旺中国科学院大连化学物理研究所中国科学院分离分析化学重点实验室辽宁省代谢组学重点实验室辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049

人类疾病的发生、发展受环境因素和遗传因素的共同影响,仅从遗传基因角度开展研究,不能有效地揭示疾病的发生机制,因而近年来环境因素对疾病发生、发展的影响受到了学界的广泛关注。暴露组学关注个体一生中所有暴露因素的测量,以及这些... 详细信息

人类疾病的发生、发展受环境因素和遗传因素的共同影响,仅从遗传基因角度开展研究,不能有效地揭示疾病的发生机制,因而近年来环境因素对疾病发生、发展的影响受到了学界的广泛关注。暴露组学关注个体一生中所有暴露因素的测量,以及这些暴露因素与疾病建立联系的机制,为推动人类健康与环境因素之间的关系研究提供了新思路。由于外源性化学物质具有数量众多、理化性质各异、在体内含量极低等特性,对其进行测量会面临诸多挑战。基于色谱-质谱联用的暴露组分析技术兼具色谱的高效分离能力和质谱的高分辨率、高灵敏度特性,可以实现暴露组的高覆盖、高通量、高灵敏度检测,已成为暴露组学研究的主要分析技术。基于色谱-质谱联用的暴露组学分析方法主要包括靶向定量分析、可疑物筛查和非靶向筛查。除此之外,为了探究环境暴露与疾病发生、发展的关系,研究者发展了包括暴露组关联研究、混合暴露研究以及暴露组学与多组学(基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学)关联研究等的多种研究范式,这些方法的出现为暴露组学研究带来了空前的发展前景。本文综述了基于色谱-质谱联用技术的暴露组学分析方法和暴露组学研究范式,并对暴露组学的未来发展进行了展望。

关键词：色谱-质谱暴露组学代谢组学多组学关联研究综述

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遗传算法自适应在线优化多次反射飞行时间质谱性能的方法

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分析化学 2023年第7期51卷 1105-1111页

作者：张陶陈懿陈平曹艺雪田地花磊李海洋吉林大学仪器科学与电气工程学院中国科学院大连化学物理研究所中国科学院分离分析化学重点实验室中国科学院大学

合适的电压参数对飞行时间质谱（TOFMS）的灵敏度和分辨率至关重要。复杂质谱仪的离子光学系统电压参数多、要求精度高，安装和调试存在极大的困难。此外，受机械精度、环境条件和仪器部件老化等因素的影响，最优电压参数组合通常无法... 详细信息

合适的电压参数对飞行时间质谱（TOFMS）的灵敏度和分辨率至关重要。复杂质谱仪的离子光学系统电压参数多、要求精度高，安装和调试存在极大的困难。此外，受机械精度、环境条件和仪器部件老化等因素的影响，最优电压参数组合通常无法与仿真设计参数匹配。本研究提出一种遗传算法自适应在线优化TOFMS性能的方法，并在自行搭建的多次反射飞行时间质谱（MR-TOFMS）装置上，分别开展了2个电压参数的步长扫描优化实验和5个电压参数的自适应优化实验。相比步长扫描法，自适应优化方法在2.25 h内完成了5个电压参数的宽范围、高精度全局搜索，优化后质谱仪的灵敏度和分辨率较扫描优化方法分别提升了52.4%和50.6%。结果表明，自适应优化方法在调试和提升复杂质谱仪性能方面具有巨大潜力。

关键词：飞行时间质谱离子光学自适应优化遗传算法

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深度学习在质谱成像数据分析中的应用研究进展

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色谱 2024年第7期42卷 669-680页

作者：黄冬冬刘心昱许国旺中国科学院大连化学物理研究所中国科学院分离分析化学重点实验室辽宁省代谢组学重点实验室辽宁大连116023 大连理工大学化学学院辽宁大连116024

质谱成像(MSI)是一种用于表征化合物空间分布特征的方法。随着采集方式的多样化发展和灵敏度等的不断提高,该方法产生的数据总量和分析复杂度呈指数增长,给数据后处理带来了诸多挑战。深度学习(DL)是一种在数据分析和图像识别中广泛应... 详细信息

质谱成像(MSI)是一种用于表征化合物空间分布特征的方法。随着采集方式的多样化发展和灵敏度等的不断提高,该方法产生的数据总量和分析复杂度呈指数增长,给数据后处理带来了诸多挑战。深度学习(DL)是一种在数据分析和图像识别中广泛应用的强大工具,对于质谱成像数据分析具有巨大潜力。本文综述了深度学习在质谱成像数据分析中的研究现状、应用进展和面临的挑战,重点涵盖数据预处理、图像重构、聚类分析和多模式融合4个核心阶段;还列举说明了深度学习与质谱成像技术相结合在肿瘤区域划分和亚型诊断等研究中的高效应用。本综述对该研究方向未来的发展趋势进行了展望,旨在促进人工智能与质谱分析更好的结合。

关键词：质谱成像深度学习神经网络数据分析

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色谱 2024年第2期42卷 164-175页

作者：陈倩倩由蕾管朋维方成男秦望舒刘心昱许国旺中国科学院大连化学物理研究所中国科学院分离分析化学重点实验室辽宁省代谢组学重点实验室辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049 中国医科大学辽宁沈阳110122

代谢相关脂肪性肝病是当前常见的一种肝脏疾病,在世界范围内的患病率高达25%,严重危害人类健康并对社会造成巨大的经济负担。越来越多的研究表明慢性非传染性疾病的发生是环境暴露与遗传因素共同作用的结果,环境污染是其不可小觑的健康... 详细信息

代谢相关脂肪性肝病是当前常见的一种肝脏疾病,在世界范围内的患病率高达25%,严重危害人类健康并对社会造成巨大的经济负担。越来越多的研究表明慢性非传染性疾病的发生是环境暴露与遗传因素共同作用的结果,环境污染是其不可小觑的健康风险因素。为了探究环境暴露对代谢相关脂肪性肝病风险及暴露效应,本研究利用超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)的靶向暴露组学和超高效液相色谱-高分辨质谱(UHPLC-HRMS)的非靶向脂质组学技术分别分析了代谢相关脂肪性肝病患者血清中外源性化学物质的暴露特征和内源性脂质代谢物的扰动,结合暴露组-脂质组关联分析,在脂代谢水平上探究环境暴露引起的代谢相关脂肪性肝病的风险及暴露效应。研究发现,代谢相关脂肪性肝病患者体内外源性化学物质与代谢相关脂肪性肝病的风险增加有关,其中氟虫腈砜(fipronil sulphone)、马拉硫磷二羧酸(malathion dicarboxylic acid)和邻苯二甲酸单环己酯(monocyclohexyl phthalate)与单纯性脂肪肝风险呈正相关,氟虫腈砜(fipronil sulphone)、安赛蜜(acesulfame potassium)、全氟辛酸(PFOA)、全氟壬酸(PFNA)、全氟十一酸(PFUnDA)和4-羟基二苯甲酮(4-hydroxybenzophenone)以及3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸(DBPOB)与合并代谢性疾病的脂肪肝风险呈正相关。单纯性脂肪肝患者和合并代谢性疾病的脂肪肝患者的脂代谢发生了显著的改变,神经酰胺(Cer)、甘油三酯(TG)和甘油二酯(DG)显著升高,这些DG和TG的酰基碳数分别为32~40和35~60,且两者均表现为多不饱和的脂质分子的变化为主。大多数的脂质效应标志物与外源性化学物质残留呈正相关,并与疾病风险增加有关。本研究可以为环境化学物质暴露与代谢相关脂肪性肝病的关联与机制研究提供科学依据。

关键词：代谢相关脂肪性肝病暴露组学脂质组学组学关联研究

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蛋白质N-磷酸化修饰富集方法进展

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色谱 2024年第7期42卷 623-631页

作者：江波高博魏淑娴梁振张丽华张玉奎中国科学院大连化学物理研究所医学蛋白质组全国重点实验室国家色谱研究中心中国科学院分离分析化学重点实验室辽宁大连116023 中国石油大学(华东)化学化工学院山东青岛266580

蛋白质磷酸化作为一种最普遍和最重要的翻译后修饰调控着几乎所有的生命过程。随着高效富集方法和生物质谱技术的快速发展,低丰度的蛋白质O-磷酸化修饰获得了规模化鉴定,从而使其生物学功能得到较为透彻的研究。而发生在组氨酸、赖氨酸... 详细信息

蛋白质磷酸化作为一种最普遍和最重要的翻译后修饰调控着几乎所有的生命过程。随着高效富集方法和生物质谱技术的快速发展,低丰度的蛋白质O-磷酸化修饰获得了规模化鉴定,从而使其生物学功能得到较为透彻的研究。而发生在组氨酸、赖氨酸和精氨酸侧链氨基的N-磷酸化修饰,由于P-N键化学稳定性差,导致其在酸和热条件下不稳定。而目前依赖酸性条件的O-磷酸化富集方法难以适用N-磷酸化富集,导致蛋白质N-磷酸化生物功能研究严重滞后。因此,迫切需要发展针对蛋白质N-磷酸化的高效富集方法。本文首先介绍了蛋白质N-磷酸化的结构特征和已报道的生物学功能,重点综述并分析了近20年来蛋白质N-磷酸化修饰富集方法,并对每一种富集方法的优缺点进行了评述,最后对潜在的富集方法进行了展望。

关键词：蛋白质N-磷酸化生物功能富集方法综述

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基于质谱数据的计算代谢组学方法学研究进展

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中国科学：化学 2022年第9期52卷 1580-1591页

作者：杨军刘心昱许国旺中国科学院分离分析化学重点实验室中国科学院大连化学物理研究所大连116023 中国科学院大学北京100049 辽宁省代谢组学重点实验室大连116023

代谢组学旨在对代谢组进行全景的分析,从而发现生物现象或规律.由于代谢物的种类和数量都非常庞大,对代谢组的分析高度依赖于分析仪器和方法.质谱是代谢组分析最有用的工具,超高效液相色谱-高分辨质谱可以从生物样品中获得大量的代谢物... 详细信息

代谢组学旨在对代谢组进行全景的分析,从而发现生物现象或规律.由于代谢物的种类和数量都非常庞大,对代谢组的分析高度依赖于分析仪器和方法.质谱是代谢组分析最有用的工具,超高效液相色谱-高分辨质谱可以从生物样品中获得大量的代谢物离子特征,获得丰富的代谢组信息,但如何对质谱数据进行挖掘和利用仍面临极大的挑战.计算代谢组学可以充分利用质谱采集的数据,结合统计、化学计量学、人工智能等方法实现对代谢组学数据的高效处理和分析,推动代谢组学的发展.本文在给出代谢组数据特点的基础上,综述了数据驱动的计算代谢组学方法学进展,包括特征提取、代谢物的注释和鉴定,并简要介绍了知识辅助的计算代谢组学方法,最后对计算代谢组学方法学下一步的发展进行了展望.

关键词：计算代谢组学质谱特征提取代谢物注释与鉴定

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离子漏斗聚焦光电离质谱仪的研制及其在大气苯系物在线监测中的应用

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分析化学 2022年第10期50卷 1456-1464页

作者：李函蔚蒋吉春杨明樊志刚张栢茂田地花磊李海洋吉林大学仪器科学与电气工程学院中国科学院大连化学物理研究所中国科学院分离分析化学重点实验室大连大学环境与化学工程学院中国科学院大学

大气苯系物具有较高的光化学反应活性和生物毒性，是最重要的大气挥发性有机污染物之一，然而其浓度低，时空变化快，对其进行实时准确的定量监测极具挑战。真空紫外光电离（VUV-PI）质谱技术是苯系物在线监测常用的分析方法，但目前常... 详细信息

大气苯系物具有较高的光化学反应活性和生物毒性，是最重要的大气挥发性有机污染物之一，然而其浓度低，时空变化快，对其进行实时准确的定量监测极具挑战。真空紫外光电离（VUV-PI）质谱技术是苯系物在线监测常用的分析方法，但目前常用的VUV-PI电离源无法有效利用源内产生的离子，制约了灵敏度的进一步提升。本研究设计了一台新型离子漏斗聚焦光电离源-飞行时间质谱仪（IFPI-TOFMS）,通过在电离源内引入射频离子漏斗聚焦技术，将源内离子传输效率提升了26～37倍，在5 s内，对异戊二烯、苯、甲苯、苯乙烯、对二甲苯、三甲苯和柠檬烯7种化合物的检出限（LODs）分别达到34.3×10-12、 7.9×10-12、 7.0×10-12、 9.4×10-12、 7.7×10-12、 10.6×10-12和13.7×10-12（V/V）,并且具有2～3个量级的线性范围，线性相关系数（R2）均大于0.99。IFPI-TOFMS具有较好的稳定性，12 h连续监测的相对标准偏差（RSD）小于3%。利用所设计的IFPI-TOFMS对大连市区大气苯系物进行在线监测，结果表明，IFPI-TOFMS可在5 s内实现大气中10-12（V/V）量级苯系物的高灵敏度实时在线定量监测，在大气环境监测领域具有潜在的应用价值和广阔的发展前景。

关键词：光电离飞行时间质谱离子漏斗大气苯系物在线监测

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基于修饰组和探针分子的重要途径代谢物筛选和注释新方法

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色谱 2022年第9期40卷 788-796页

作者：李在芳郑福建夏悦怡张秀琼王鑫欣赵春霞赵欣捷路鑫许国旺中国科学院大连化学物理研究所中国科学院分离分析化学重点实验室辽宁省代谢组学重点实验室辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049

植物次生代谢物在抵御生物/非生物胁迫、生物间互作以及信息传递等方面发挥重要作用,次生代谢途径解析对植物分子育种、天然产物合成等方面具有重要意义。液相色谱-高分辨串联质谱(LC-HRMS/MS)为次生代谢物鉴定及途径表征提供了技术手... 详细信息

植物次生代谢物在抵御生物/非生物胁迫、生物间互作以及信息传递等方面发挥重要作用,次生代谢途径解析对植物分子育种、天然产物合成等方面具有重要意义。液相色谱-高分辨串联质谱(LC-HRMS/MS)为次生代谢物鉴定及途径表征提供了技术手段。非靶向LC-HRMS/MS方法可获得丰富的质谱信号,包括一级质谱和二级质谱(MS,MS/MS),但受质谱数据库规模以及次生代谢物复杂性的制约,次生代谢物注释十分困难。该研究以玉米叶片中苯丙烷途径代谢物为例,发展用于非靶向代谢组数据中重要途径代谢物的高效筛选和注释新方法。首先,利用公共代谢途径数据库及文献获取参与苯丙烷代谢途径的61种修饰反应类型,进而从非靶向实验数据中筛选出修饰代谢组。其次,获取开源串联质谱数据中的苯丙烷类化合物作为探针分子,构建探针分子质谱数据库。将探针分子与修饰代谢组共建分子网络,锁定目标途径代谢物并注释结构。该方法在正、负离子模式下分别筛选出玉米叶片中392个和417个苯丙烷途径候选代谢物,去冗余后共注释出129个代谢物,涉及苯丙烷代谢的主要分支途径,如黄酮途径的8个类黄酮、19个氧苷类黄酮和32个碳苷类黄酮,31个羟基肉桂酸途径代谢物以及22个木脂素途径代谢物;其中26个在PubChem和SciFinder数据库中未见收录。该研究利用探针分子结合修饰组可快速锁定途径代谢物,且有助于快速、准确的网络传播注释,可显著提高目标途径代谢物筛选与注释效率,为植物次生代谢途径的深入解析提供分析手段。

关键词：液相色谱-高分辨串联质谱修饰代谢组次生代谢物探针分子注释

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