摘 要:質譜技術是一種高效的分析技術,使用氣相色譜、液相色譜等技術的分離功能將混合物中的成分分離出來,使用質譜對分離出來的組分進行鑒定。液相色譜-串聯質譜技術聯合使用比液相色譜-質譜聯合使用技術能對復雜樣品分析的靈敏度更高。本文對液相色譜-串聯質譜在檢驗醫學中的應用情況進行了探討和分析。
關鍵詞:液相色譜;串聯質譜;檢驗醫學;應用
中圖分類號:R446.1 文獻標識碼:A 文章編號:1005-0515(2013)8-022-01
雖然色譜和質譜技術是生物醫學中一種重要的技術,但是仍然很少被應用在臨床的實驗中,通常只在少數的專業性實驗中應用。主要是因為和現在普遍實驗的免疫分析方法和臨床化學分析方法比較,色譜和質譜的技術操作要更加熟練,在應用的過程中經常會發生較為復雜的故障和問題。隨著液相色譜-串聯質譜(簡稱LC-TMS)技術的逐步完善,在臨床檢驗醫學中得到了廣泛的應用和發展。
一、液相色譜-質譜
在70年代后期到80年代初期,高效液相色譜技術得到了發展,同時也推動了質譜技術的進步[1]。但是,液相色譜-質譜技術在臨床的應用中仍存在著較多的問題,如在實驗中,需要在常壓、常溫的環境下進行待測物的離子化和容積的蒸發,才可以在高效液相色譜中使用質譜技術。
二、串聯質譜
串聯質譜(簡稱TMS)的主要技術是將撞擊誘導解離(CID)進行引入,對撞擊誘導解離碎片的第二級質譜進行分析。串聯質譜技術是使用中性丟失掃描、子離子掃描或者是母離子掃描等掃描形式取得豐富的化合物結構的信息。子離子掃描主要應用在特定質量數的化合物結構分析中,母離子掃描主要是對結構類似物進行快速的尋找,而中性丟失掃描是補充母離子的掃描結果。使用多反應監測(MRM)可以對復雜樣本體系中的目標化合物進行快速的定量,一般第一級質譜按照質荷比選擇對應的化合物母離子,當母離子進到撞擊室后,和氬氣分子進行撞擊解離,分成幾個典型的子離子,當子離子產生后,按照對應的質荷比在第二十四級桿中開始對子離子進行掃描。液相色譜-串聯質譜技術中,質譜指紋的生成是選定完整母離子在撞擊室控制條件下進行的解離的過程。因為使用了兩個四級桿進行串聯分離,串聯質譜比質譜的特異性得到了明顯的提高,對高效液相色譜比氣相色譜(GC)分離能力上的不足進行了補充。
三、液相色譜和串聯質譜在檢驗醫學中的應用
1.在微生物檢驗中的應用
串聯質譜可以實現細菌多種成分的分析,主要有多肽、DNA、脂寡糖、脂多糖、脂類、蛋白質和其它可以被離子化的分子。細菌中的一部分成分可以分析出唯一的質荷比,能夠作為生物標識分子特異鑒定細菌。串聯質譜可以使用中性丟失掃描、子離子掃描或者是母離子掃描等多種掃描方式對裂解細胞進行檢測,對株間和種間特異保守峰進行分析,對細菌進行識別。串聯質譜也可以應用在糖類細菌鑒定中,由于串聯質譜的敏感性較高,可以檢測到20~50個孢子或者是10~100個細菌的存在。串聯質譜可以在不同條件下對細菌的提取物進行試驗分析,說明串聯質譜的時間和溫度穩定性較好,可以進行高通量的分析實驗。
2.在激素水平測定中的應用
在先天性腎上腺增生和激素水平檢測等疾病的診斷中也可以應用串聯質譜技術。甾體類激素通常使用免疫分析和氣相質譜方法進行檢測,使用串聯質譜技術進行檢測可以提高特異性,而且無需進行復雜的樣品處理。合成代謝類激素雙氫睪酮、睪酮、雄烯二酮的定量分析也可以使用串聯質譜技術,和常規方法比較,使靈敏度得到了提高。同時,串聯質譜在興奮劑和藥物濫用檢測方面和某些內分泌疾病診斷方面也具有重要的應用價值。
3.對治療藥物的檢測應用
對治療藥物進行檢測是為了防止體內藥物的濃度較低使體內藥物濃度過量或者是治療失敗引起的毒性反應。重癥病人所使用的藥物需要在用藥時監測血藥濃度[2]。目前的藥物檢測主要是使用免疫化學技術進行檢測,該方法較為簡單,操作時較為容易,但是能夠進行檢測的藥物種類較少,而串聯質譜技術可以對所有藥物進行監測,并且具有較高的準確度。
4.對新生兒篩查的應用
目前在新生兒遺傳病的篩查中主要應用液相色譜-串聯質譜技術,通常的篩查方法要對每一種需要篩查的項目進行單獨的實驗,而液相色譜-串聯質譜技術則可以同時對一份標本進行多項檢測,并且液相色譜-串聯質譜技術具有較高的靈敏度,當今主要用于中聯酰基輔酶A脫氫酶缺乏癥(MCAD)、苯丙酮尿癥(PKU)等病癥,常規的篩查方法對有機酸代謝障礙、脂肪酸氧化缺陷、氨基酸稀有代謝障礙的查出率較低,使用液相色譜-串聯質譜技術可以使篩查的效率得到提高,是當今新生兒遺傳保健篩查的主要方法。同時,因為液相色譜-串聯質譜技術的特異度和準確度都有了較大的提升,可以提早的對患兒進行特殊的膳食喂養,避免患兒出現猝死和治理損害的現象,使病死率和致殘率降低。
使用液相色譜-串聯質譜能夠防止繁瑣樣品的衍生反應,在分析的過程中,可以防止樣品的熱分解,對氣相色譜無法檢測的極性進行分析,并且揮發性較低,主要應用在負載而且具有高極性的樣品分析中,能夠獲得結構、元素組成、分子量等信息,是一種較為理想的快速分析方法,可以使分析的時間縮短,對感興趣的組分進行靶分析。所以,液相色譜-串聯質譜技術可以在醫藥的各領域中進行應用,能夠使更大的作用得到發揮。
參考文獻:
[1]郭智,張煊,宋冬梅,王蓮.液相色譜-串聯質譜法在藥物代謝研究中應用最新進展[J]. 中國新藥雜志,2007,23:1981-1985+1989.
[2]蘇萌.液相色譜—串聯質譜在強極性獸藥殘留分析中的應用研究[D].河北科技大學,2012.