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2018年中国质谱学术大会（CMSC 2018）

作者：欧阳罗萍孔宏伟尹沛源许国旺中国科学院大连化学物理研究所中科院分离分析化学重点实验室

代谢组学是关于生物体代谢物种类、数量及其变化规律的科学。它在病理生理研究、疾病早期诊断以及个性化治疗等方面发挥着重要的作用。常规基于LC-MS代谢组学方法需要两次离心取上清的预处理和30min左右的液相分离,该过程费时、费力,不... 详细信息

代谢组学是关于生物体代谢物种类、数量及其变化规律的科学。它在病理生理研究、疾病早期诊断以及个性化治疗等方面发挥着重要的作用。常规基于LC-MS代谢组学方法需要两次离心取上清的预处理和30min左右的液相分离,该过程费时、费力,不适用于大批量的样本检测。本研究采用基于96孔板的预处理方法,一步实现对血样的蛋白沉淀和代谢物提取。结合12 min短柱快梯度的液质联用检测方法,提高了分析的通量。该方法具有与常规方法相近的稳定性、重复性和代谢物覆盖能力。方法验证表明该高通量方法具有良好的日内、日间精密度和稳定性。对12种标样进行考察,线性范围在5到6个数量级,R2在0.99-0.999,最低检出限在1-92 pg/mL,回收率的SD值低于10%。这些数据表明该高通量方法适用于大批量样本的代谢组学分析。月经周期是女性受到激素调节的重要生理现象。本研究对21个年龄在21至47岁之间健康女性,在一个月经周期中,每隔三天取血清一次,每人各取血10次。用新建立的高通量代谢组学方法检测代谢组。结果显示在卵泡期、排卵期、黄体期和月经期的一个周期中代谢物和激素都是周期性循环的。例如显著性变化的氨基酸、肉碱等随着月经周期的推进含量降低,在黄体期达到最低值,之后回到初始水平。而显著性变化的脂肪酰胺和激素随着月经周期的进行含量升高,在黄体期达到最高值,之后回到初始水平。通路富集分析发现精氨酸和脯氨酸代谢通路、酪氨酸代谢通路等都发生了显著性改变。总之,该高通量代谢组学方法一步实现血样的蛋白沉淀和代谢物提取,减少了约70%的预处理时间。结合短柱快梯度的液质联用检测方法减少了60%的分离检测时间。将建立的高通量方法应用于一个大批量的月经周期时间序列样本。结果显示受到激素的影响,月经周期中很多代谢物也呈现出周期性的变化规律。本应用也证明该高通量方法能很好的适用于代谢组学的研究,并且在大批量样本中具有广泛的应用前景。

关键词：高通量代谢组学 96孔板大批量,月经周期

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基于SWATH采集模式的拟靶向代谢组学研究

基于SWATH采集模式的拟靶向代谢组学研究

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2018年中国质谱学术大会（CMSC 2018）

作者：王利超曾仲大赵欣捷路鑫许国旺中国科学院大连化学物理研究所中科院分离分析化学重点实验室

代谢组学是继基因组学与蛋白质组学后迅速发展起来的一门新兴学科,是系统生物学的重要分支。其目的在于研究生物体在环境改变、外界刺激、病理变化时所引起的小分子代谢物变化,进而探索生物体系的代谢网络及其调控机理1,2。代谢组学分... 详细信息

代谢组学是继基因组学与蛋白质组学后迅速发展起来的一门新兴学科,是系统生物学的重要分支。其目的在于研究生物体在环境改变、外界刺激、病理变化时所引起的小分子代谢物变化,进而探索生物体系的代谢网络及其调控机理1,2。代谢组学分析技术主要包括非靶向和靶向方法,它们有各自的优缺点。拟靶向代谢组学分析方法结合了非靶向和靶向分析技术的优势,从实际样本中获取代谢物离子对信息并在动态多反应检测模式(MRM)下尽可能多的对其进行检测3。目前,拟靶向代谢组学分析方法获取代谢物离子对信息主要依赖于信息依赖质谱采集模式(IDA)。但是IDA采集模式会遗漏一些低丰度代谢物的信息,因此建立一种代谢物覆盖度更广的拟靶向代谢组学分析方法具有重要的意义。本研究建立了基于超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱联用技术(HPLC-QTOF/MS)在SWATH采集模式下的拟靶向代谢组学分析方法。其过程主要包含:1)代谢物一级母离子和二级子离子信息配对;2)挑选不同碰撞能(CE)下强度最高的子离子,作为候选离子对;3)UPLC-MRM模式对每个CE下的候选离子进行验证;4)筛选代谢物最优离子对,组成拟靶向离子对列表。将基于SWATH采集模式建立的拟靶向方法和基于IDA采集模式建立的拟靶向方法进行比较,发现此方法能额外增加253个代谢物的特征离子对。在共流出代谢物干扰的情况下,代谢物使用特征离子对能有效增加定量准确性和稳定性。使用不同的CE不仅可以挑选最优的代谢物离子对,而且能弥补共流出代谢物在同一个SWATH窗口碎裂后子离子归属错误的缺陷。通过日内、日间精密度对建立的方法进行稳定性考察,显示此方法具有良好的稳定性。综上,该拟靶向方法具有代谢物特征离子对覆盖度广、灵敏度高、稳定性好等特征,适合于代谢组学研究。

关键词：拟靶向代谢组学 SWATH 离子对 LC-MS

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植物中羟基肉桂酸酰胺的液相色谱-高分辨质谱深度注释方法研究

植物中羟基肉桂酸酰胺的液相色谱-高分辨质谱深度注释方法研究

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2018年中国质谱学术大会（CMSC 2018）

作者：李在芳赵春霞赵欣捷夏悦怡孙晓珊叶耀睿路鑫许国旺中国科学院大连化学物理研究所中科院分离分析化学重点实验室中国科学院大学

羟基肉桂酸酰胺来自类苯基丙烷代谢通路,是植物体内普遍存在的一类次生代谢物。羟基肉桂酸酰胺在植物的生长发育过程中发挥着重要的作用。鉴于该类物质具有结构多样性、化学多样性和种属、组织分布特异性,目前已有的羟基肉桂酸酰胺分析... 详细信息

羟基肉桂酸酰胺来自类苯基丙烷代谢通路,是植物体内普遍存在的一类次生代谢物。羟基肉桂酸酰胺在植物的生长发育过程中发挥着重要的作用。鉴于该类物质具有结构多样性、化学多样性和种属、组织分布特异性,目前已有的羟基肉桂酸酰胺分析方法仅适合分析给定植物种类/组织中一些已知的羟基肉桂酸酰胺。亟待建立一种适合分析任意给定植物中羟基肉桂酸酰胺的通用型方法。在本工作中,我们发展了一种基于超高效液相色谱-高分辨质谱分析植物中羟基肉桂酸酰胺的深度注释方法。首先,采用超高效液相色谱-高分辨质谱从植物提取物中非靶向地获取代谢物数据;其次,构建羟基肉桂酸酰胺的超高效液相色谱-高分辨质谱虚拟(in silico)数据库。根据植物中可能存在的羟基肉桂酸酰胺生物合成途径,以植物体内常见的羟基肉桂酸和胺作为底物,产生846个羟基肉桂酸酰胺;通过合成的羟基肉桂酸酰胺混合标样,获得其特征质谱碎裂模式,预测特征二级碎片(包括特征离子和中性丢失);构建了四种结构保留预测模型,用于预测单取代型反式羟基肉桂酸酰胺(芳香胺配基)、单取代型反式羟基肉桂酸酰胺(脂肪胺配基)、二取代型羟基肉桂酸酰胺和三取代型羟基肉桂酸酰胺的液相色谱保留时间。最后,将植物提取物非靶向代谢物数据进行in silico数据库搜索,通过对比保留时间、一级和二级特征质谱碎裂模式,进行羟基肉桂酸酰胺的鉴定。将该方法应用于种子(玉米、小麦和水稻)、根(水稻)和叶片(水稻和烟草)中羟基肉桂酸酰胺的鉴定,分别检测到35, 13, 3, 17, 11和41个羟基肉桂酸酰胺,共计79个羟基肉桂酸酰胺。其中42个首次在这些植物及器官中被鉴定,20个在该类植物中未曾有报道。研究结果表明,该方法无需羟基肉桂酸酰胺在给定植物的先验知识,即可用于植物中羟基肉桂酸酰胺的全面、准确鉴定。据我们所知,这是第一个可用于植物中羟基肉桂酸酰胺深度注释的超高效液相色谱-高分辨质谱数据库。采用所发展的方法极大地提高了植物中羟基肉桂酸酰胺的鉴定能力,也为其他类似物质的深度注释提供新思路。

关键词：羟基肉桂酸酰胺深度解析 in silico UHPLC-HRMS数据库结构保留预测模型

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基于SWATH采集模式的拟靶向代谢组学研究

基于SWATH采集模式的拟靶向代谢组学研究

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2018年中国质谱学术大会

作者：王利超曾仲大赵欣捷路鑫许国旺中国科学院大连化学物理研究所中科院分离分析化学重点实验室大连116023

代谢组学是继基因组学与蛋白质组学后迅速发展起来的一门新兴学科,是系统生物学的重要分支.其目的在于研究生物体在环境改变、外界刺激、病理变化时所引起的小分子代谢物变化,进而探索生物体系的代谢网络及其调控机理1,2.

关键词：拟靶向代谢组学 SWATH 离子对 LC-MS

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基于液质联用的高通量代谢组学方法及其在女性月经周期血清样品分析中的应用

基于液质联用的高通量代谢组学方法及其在女性月经周期血清样品分...

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2018年中国质谱学术大会

作者：欧阳瑒罗萍孔宏伟尹沛源许国旺中国科学院大连化学物理研究所中科院分离分析化学重点实验室大连116023

代谢组学是关于生物体代谢物种类、数量及其变化规律的科学。它在病理生理研究、疾病早期诊断以及个性化治疗等方面发挥着重要的作用。常规基于LC-MS 代谢组学方法需要两次离心取上清的预处理和30min 左右的液相分离，该过程费时、费力... 详细信息

代谢组学是关于生物体代谢物种类、数量及其变化规律的科学。它在病理生理研究、疾病早期诊断以及个性化治疗等方面发挥着重要的作用。常规基于LC-MS 代谢组学方法需要两次离心取上清的预处理和30min 左右的液相分离，该过程费时、费力，不适用于大批量的样本检测。

关键词：高通量代谢组学 96孔板大批量月经周期

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基于稳定同位素化学标记的规模化整体蛋白质定量分析

基于稳定同位素化学标记的规模化整体蛋白质定量分析

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2018年中国质谱学术大会（CMSC 2018）

作者：刘哲益王瑞敏罗兰刘超孙瑞祥王方军中国科学院大连化学物理研究所分离分析化学重点实验室中国科学院计算技术研究所

基于整体蛋白质分析表征的自上而下的蛋白质组学策略是蛋白质组学的重要发展方向,近年来在整体蛋白质的色谱分离和质谱表征方面取得了迅速发展1, 2。然而,基于整体蛋白质的定量分析策略仍然较为缺乏。在本研究中,我们基于常规的二甲基... 详细信息

基于整体蛋白质分析表征的自上而下的蛋白质组学策略是蛋白质组学的重要发展方向,近年来在整体蛋白质的色谱分离和质谱表征方面取得了迅速发展1, 2。然而,基于整体蛋白质的定量分析策略仍然较为缺乏。在本研究中,我们基于常规的二甲基化标记反应,系统分析了常规二甲基化标记存在的副反应,考察和优化了不同的标记反应条件,发展了适用于整体蛋白质的同位素化学标记策略。通过对标准蛋白质混合物和细胞裂解液的分析表明,该方法可以实现对整体蛋白质的完全同位素标记且具有高定量准确度和可重复性。我们将该方法用于酵母在厌氧和有氧培养条件下的蛋白质组表达差异分析,成功地实现了对源自660个基因的2,283个蛋白质变体的准确定量分析。对差异表达的蛋白质功能分析结果表明在酵母由有氧培养转向无氧培养的过程中诸如蛋白质合成和细胞应激通路的蛋白质发生了显著调节。

关键词：定量蛋白质组学质谱化学标记整体蛋白质

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氯代多环芳烃的污染现状及毒性研究进展

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生态毒理学报 2017年第3期12卷 120-134页

作者：罗云张保琴任晓倩王菲迪耿柠波张海军陈吉平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

氯代多环芳烃(chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons,Cl-PAHs)是一种多环芳烃的氯代衍生物,具有与二噁英相似的毒性效应,并且在各种环境介质中广泛存在。Cl-PAHs已成为一种新型有机污染物,对生态环境和人体健康造成潜在的威胁... 详细信息

氯代多环芳烃(chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons,Cl-PAHs)是一种多环芳烃的氯代衍生物,具有与二噁英相似的毒性效应,并且在各种环境介质中广泛存在。Cl-PAHs已成为一种新型有机污染物,对生态环境和人体健康造成潜在的威胁。本文从Cl-PAHs的来源、污染现状、毒性效应与人体健康风险评价等几个方面对国内外有关Cl-PAHs的研究现状和最新进展进行了系统综述。

关键词：氯代多环芳烃来源污染现状毒性效应健康风险评价

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高能紫外激光解离-质谱系统搭建及应用

高能紫外激光解离-质谱系统搭建及应用

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2018年中国质谱学术大会（CMSC 2018）

作者：刘哲益王志鹏郑凯李杲肖春雷杨学明王方军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连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室中国科学院大连化学物理研究所金催化中心

我们成功搭建了紫外激光解离-Exactive Plus EMR质谱分析测量系统,在质谱HCD解离阱中实现了193nm紫外激光解离生物分子和无机金属团簇分子,解离碎片在Orbitrap高分辨检测器中实现了高通量、高灵敏度分析检测。研究结果表明,高能紫外激... 详细信息

我们成功搭建了紫外激光解离-Exactive Plus EMR质谱分析测量系统,在质谱HCD解离阱中实现了193nm紫外激光解离生物分子和无机金属团簇分子,解离碎片在Orbitrap高分辨检测器中实现了高通量、高灵敏度分析检测。研究结果表明,高能紫外激光可以通过单光子直接激发肌红蛋白骨架,产生丰富的a-, x-, b-, y-,c-,z-系列离子碎片,与传统HCD解离方法相比极大提高了蛋白质的解离效率和序列覆盖率(图1)。此外,高能紫外激光还可以实现无机金属团簇如Au25(PPh3)10(SPh)5Cl2的高效解离,在实现外周保护配体的高效剥离后产生一系列裸露的金团簇碎片离子(Au1-Au20)。不同原子数的金团簇碎片离子的强度分布符合价电子配对规则。我们进一步在HCD解离阱中通入了Co等反应气体,可以通过吸附中间体的检测实现高通量测定不同金团簇碎片离子的化学反应活性。

关键词：质谱高能紫外激光蛋白质解离金属团簇解离

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大孔硅胶的制备及其在多糖衍生物手性固定相上的应用

大孔硅胶的制备及其在多糖衍生物手性固定相上的应用

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2018年全国无机硅化物行业年会暨长江经济带发展研讨会

作者：吴海波薛兴亚李奎永周永正浙江华谱新创科技有限公司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

为制备孔径为100 nm的大孔硅胶,考察了热液法和焙烧法对球形硅胶（粒径5μm,孔径10 nm）的扩孔效果。采用热液法扩孔时,在水溶液中加入22 g/L氟化钠,可以有效增强扩孔效果,在高压釜内160℃加热48 h便可扩孔至100 nm,但孔径不均匀。采用... 详细信息

为制备孔径为100 nm的大孔硅胶,考察了热液法和焙烧法对球形硅胶（粒径5μm,孔径10 nm）的扩孔效果。采用热液法扩孔时,在水溶液中加入22 g/L氟化钠,可以有效增强扩孔效果,在高压釜内160℃加热48 h便可扩孔至100 nm,但孔径不均匀。采用焙烧法扩孔时,通过调节焙烧温度、时间以及复盐LiCl-NaCl的加入量可以方便地控制扩孔速度与效果;在每10 g硅胶中加入1.125 g LiCl·HO和0.75 g NaCl,于500℃焙烧3～5 h,可得到100 nm大孔硅胶;该方法简单、高效,扩孔后的硅胶孔径分布均匀,表面形态与商品化的Fuji-1000硅胶相似。将两种扩孔方式得到的硅胶经氨基修饰后,涂覆纤维素—三（3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯）制得了相应的手性固定相。结果表明,采用焙烧法扩孔得到的硅胶制备的固定相明显具有较好的分离选择性及分离度。

关键词：热液法焙烧法扩孔多糖衍生物手性固定相手性分离

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基于稳定同位素化学标记的规模化整体蛋白质定量分析

基于稳定同位素化学标记的规模化整体蛋白质定量分析

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2018年中国质谱学术大会

作者：刘哲益王瑞敏罗兰刘超孙瑞祥王方军中国科学院大连化学物理研究所分离分析化学重点实验室大连116023 中国科学院计算技术研究所北京100190

基于整体蛋白质分析表征的自上而下的蛋白质组学策略是蛋白质组学的重要发展方向,近年来在整体蛋白质的色谱分离和质谱表征方面取得了迅速发展1,2.然而,基于整体蛋白质的定量分析策略仍然较为缺乏.

关键词：定量蛋白质组学质谱化学标记整体蛋白质

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