賽默飛世爾科技獨家贊助第二屆質譜論壇

    2011年7月7日，第二屆質譜論壇在北京師范大學英東學術講堂成功舉辦。來自北京周邊地區(qū)各研究院所、高校、檢測機構的共計200余位專家和科研人員參加了此次論壇。質譜論壇由北京師范大學質譜中心發(fā)起，并得到中國質譜學會的大力支持。第二屆質譜論壇的主題是質譜技術在生物醫(yī)藥中的應用。本期論壇合辦和贊助方為賽默飛世爾科技公司，由分析測試百科網(wǎng)(www.antpedia.com) 宣傳和報道。此次報告邀請的專家有：中科院生物物理所楊福全研究員，清華大學生命學院鄧海騰教授，軍事醫(yī)學科學院謝劍煒研究員，以及賽默飛世爾科技公司的劉婷工程師。

（圖）質譜論壇會場 

    首先來自北京師范大學質譜中心主任謝孟峽教授致開幕詞并做質譜中心相關情況介紹。質譜論壇的宗旨是為質譜技術在各學科的應用提供一個高層次的學術交流平臺，推動質譜技術的學科建設發(fā)展中的支撐作用。首屆質譜論壇于去年10月份舉辦后受到了社會各界的廣泛關注。首屆質譜論壇邀請的報告人有中國科學院北京基因組研究所劉斯奇研究員、中國醫(yī)學科學院基礎醫(yī)學研究所的李智立教授、北京師范大學生命學院的何大澄教授。

    第二屆質譜論壇得到了賽默飛世爾科技的大力支持。謝老師提到，北京師范大學和賽默飛世爾的合作長達30多年，從上世紀80年代初，北師大購買的第一臺質譜就來自賽默飛世爾科技前身即菲尼根公司；之后在1999年購置菲尼根氣質聯(lián)用，2005年購置了氣相穩(wěn)定同位素質譜儀，2009年購置了賽默飛世爾公司第一臺線性離子阱LC/MS等等。

    北京師范大學質譜中心采用分散放置，統(tǒng)一管理的運行模式，現(xiàn)在運行12臺大型質譜儀器設備，分別放置在分析測試中心、生命科學學院、化學學院、環(huán)境學院、減災與應急管理研究院和二炮總醫(yī)院。儀器種類包括氣質聯(lián)用儀、氣相色譜-四極桿飛行時間質譜、液相色譜-三重四極桿質譜、液相色譜-四極桿飛行時間串聯(lián)質譜、液相色譜-四極桿線性離子阱串聯(lián)質譜、氣相穩(wěn)定同位素質譜等，可以對生物大分子、藥物、環(huán)境等方面的研究提供技術支撐。作為北京師范大學教師和研究人員開展科學研究的技術支撐體系，質譜中心在開展質譜檢測技術、方法學及在相關領域的應用研究、促進不同學科間的交流合作、培養(yǎng)高水平、高素質專業(yè)人才等方面發(fā)揮著非常重要的作用。謝孟峽教授還向大家介紹了質譜中心管理委員會成員和學術委員會成員。學術委員會還新聘請了中國科學院生物物理研究所楊福全研究員、清華大學鄧海騰教授、軍事醫(yī)學科學院毒物藥物研究所謝劍煒研究員。

（圖）來自賽默飛世爾科技的應用工程師劉婷 為大家作了題為
《高分辨質譜提高代謝物鑒定的數(shù)量和可靠性》的報告。

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的相關指導原則，即：新藥研發(fā)中，為了評價藥物的安全性和有效性，需要闡明藥物的代謝過程，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物、活性代謝產物和具有毒性的代謝產物。并且FDA指南規(guī)定，在人血液里，在穩(wěn)態(tài)條件下，血液中的代謝產物達到了母藥暴露水平的10%則必須進行定量研究。

高分辨質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)展來看，1989年以前主要是利用TLC和HPLC 來進行鑒定，耗時長，效率不高，鑒定幾種代謝物通常需花費幾周甚至幾個月的時間，且缺乏定性能力；90年代后，LC/MS技術得到應用，主要應用離子阱質譜和三重四極桿質譜，可以較好地定性，將幾個代謝產物鑒定的時間縮短為幾周，但是仍無法滿足藥物代謝研究中高通量的要求；2008年之后，高分辨質譜在藥物代謝研究中的應用越來越廣泛，這類質譜包括Q-TOF、Orbitrap等，在幾天的時間內就能鑒定出1-3個化合物。

    那么為什么要用高分辨質譜，多少分辨率才夠用呢？藥物代謝研究針對的不是標準品而是復雜的生物基質，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）的藥物定量實驗中，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確定量。另一個例子是測定紅茶中的茶多酚，分辨率達到80,000時才足以準確地鑒定花青素（m/z 577.13405）并排除干擾（m/z 577.15518），和進行定量。

    關于精確質量數(shù)的作用，可以發(fā)表在Clinbiochem. 2010. 08.018上的文獻來說明，該例中，質量偏差如控制在±5ppm以內，則能消除假陽性，提高靈敏度。穩(wěn)定的高質量精度可獲得優(yōu)異的定量RSD重復性，并可準確定性元素組成。而要獲得提取色譜峰非常對稱的峰形，和穩(wěn)定的高質量精度，常常需要高分辨（比如舉例中需要50,000以上的分辨率）。

    代謝物研究中對高分辨質譜的要求是：具備高分辨率和高質量精度，從而保證復雜樣品測定的質量精度；同時還需質量精度穩(wěn)定性好，才能保證每個掃描點的質量精度。賽默飛世爾科技公司的Orbitrap質譜是當今分辨最高的高通量質量分析器，它包括臺式Orbitrap系列（Exactive）和LTQ Orbitrap系列。今年ASMS推出的Q-Exactive，分辨率達到了140,000，采集速度提高了兩倍；而新推出的LTQ Orbitrap Elite，分辨率達到了240,000，采集速度提高了4倍。      

高分辨質譜在代謝產物鑒定的應用思路

    高分辨質譜用于代謝產物鑒定，最主要的兩條應用思路是應用多種數(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)依賴性掃描，可自動激發(fā)做多級掃描；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)依賴性掃描；依賴儀器需要運用極性切換的功能來進行代謝物確認。

    數(shù)據(jù)分析時用到兩類數(shù)據(jù)：一類是全掃描數(shù)據(jù)，一類是多級掃描數(shù)據(jù)。針對全掃描數(shù)據(jù)分析，常用方法包括質量虧損過濾（MDF）及多重質量虧損過濾（MMDF）、背景扣除、同位素過濾、提取離子流圖。針對多級掃描數(shù)據(jù)分析，常用子離子過濾和中性丟失過濾（即根據(jù)一些中性丟失碎片進行代謝物查找）。

應用實例——雷公藤甲素代謝物鑒定

    接下來劉工重點列舉了雷公藤甲素（Triptolide）代謝物鑒定的應用實例。雷公藤是臨床上治療風濕性關節(jié)炎的主要用藥，毒性很強，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物特別是反應性代謝產物對解釋雷公藤的肝腎毒性有重要的意義。其研究難點在于：質譜離子化效果不佳，響應強度不高。

    該實驗主要運用賽默飛世爾科技Acclea U-HPLC和LTQ Orbitrap與Q-Exactive質譜進行分析，分別進行了雷公藤甲素體外和體內代謝分析。

    在建立LC-MSⁿ方法中，首先對流動相進行了優(yōu)化，加入了NH₄AC幫助形成[M+NH₄]⁺從而提高信號響應，解決了靈敏度問題。LTQ Orbitrap和Q-Exactive質譜主要采用了數(shù)據(jù)依賴性掃描，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軟件確認代謝物過程實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析兩種功能。Metworks軟件的MMDF（多重質量虧損過濾）功能用于分析體內大鼠尿液樣品，中性丟失過濾功能進行反應性代謝物查找，子離子過濾功能查找代謝物，Mass Frontier軟件對雷公藤甲素碎片分析，最終發(fā)現(xiàn)了107種代謝物。

（圖）參會人員對賽默飛世爾科技質譜技術非常關注

來自中國科學院生物物理研究所的楊福全研究員的演講題為《蛋白質組學技術在生物醫(yī)學研究中的應用》。來自清華大學生命學院的鄧海騰教授做了題為《Application of mass spectrometry beyond Proteomics》的報告，主要內容是關于質譜在代謝組學方面的應用。來自軍事醫(yī)學科學院的謝劍煒研究員做了題為《芥子氣暴露的確證》的報告。

實驗室參觀

論壇結束后，大家一同乘車前往清華大學，參觀了生物醫(yī)學測試中心蛋白化學平臺實驗室。

（圖）儀器負責人給大家介紹Orbitrap Velos

（圖）nLC-LTQ Orbitrap Velos

關于賽默飛世爾科技

賽默飛世爾科技（紐約證交所代碼：TMO）是科學服務領域的世界領導者。我們致力于幫助我們的客戶使世界更健康、更清潔、更安全。公司年銷售額接近 110 億美元，擁有員工約37000人。主要客戶類型包括：醫(yī)藥和生物技術公司、醫(yī)院和臨床診斷實驗室、大學、科研院所和政府機構，以及環(huán)境與工業(yè)過程控制行業(yè)。借助于Thermo Scientific 和 Fisher Scientific 兩個首要品牌，我們將持續(xù)技術創(chuàng)新與最便捷的采購方案相結合，為我們的客戶、股東和員工創(chuàng)造價值。我們的產品和服務有助于加速科學探索的步伐，幫助客戶解決在分析領域所遇到的各種挑戰(zhàn)，無論是復雜的研究項目還是常規(guī)檢測或工業(yè)現(xiàn)場應用。 欲了解更多信息，請瀏覽公司網(wǎng)站：www.thermofisher.com 或www.thermofisher.cn（中文）。