生物质谱的研究及其应用

发展生物质谱是为解决生命科学中有关生物物质分析问题,主要借助软电离质谱技术对生物大分子如蛋白质、核酸和多糖等进行结构分析.生物质谱已成为质谱学中最活跃的研究领域,推动了质谱分析理论和技术的发展.笔者简要介绍了生物质谱的发展,重点讨论因"发明了对生物大分子的质谱分析法"而荣获2002年诺贝尔化学奖金一半的美国科学家约翰.芬恩教授(John B.Fenn)和日本科学家田中耕一工程师(Koichi Tanaka)分别研发的电喷雾电离质谱(ESI-MS)和基质辅助激光解吸电离质谱(MALDI-MS),特别阐述它们应用于蛋白质、核酸和糖结构分析及基因组学、蛋白质组学、糖组学等生物组学和化学组学中.     

红豆杉中巴卡亭类化合物的ESI/MS及APCI/MS比较研究

采用分析型反相高效液相色谱和两种大气压电离质谱联用技术(LC／API／MS)：电喷雾电离质谱(ESI／MS)和大气压化学电离质谱(APCI/MS),研究了红豆杉中含有的10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ、巴卡亭Ⅳ、1-去羟基巴卡亭Ⅳ、1-去羟基巴卡亭Ⅵ等巴卡亭类化合物的质谱特征．这些化合物在APCI正离子全范围扫描中主要形成[M H3O]^ ,在ESI正离子全范围扫描中主要形成[M Na]^ 离子,同时都会产生与结构相关的碎片离子．另外还研究了这些化合物相对质谱信号强度和相对色谱保留时间之间的关系,发现在ESI中,两者之间有很好的线性关系,而在APCI有相同的变化趋势．     

基于2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧自由基捕捉技术的9,9＇-二芴-9,9’-二醇引发聚合机理研究

采用2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧自由基(TEMPO)捕捉9,9’-二芴-9,9’-二醇(BFDOL)在分解和引发过程中产生的自由基。利用液相色谱-质谱联用技术、质子核磁共振技术和碳同位素核磁共振技术对捕捉产物分离和结构解析,并表征了混合产物的组成;利用折光示差-紫外吸收双检测液相色谱技术追踪聚合反应动力学。实验结果证实了BFDOL氢转移的引发途径,并提出了β-断裂机理,同时对体系中夺氢及其他引发机理的可能性进行了讨论。     

液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术应用研究

液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术是一项既可定性又可定量检测的较完美的、应用范围广、与传统分离分析方法相比具有独特优势的技术。本文在综合近年来有关文献的基础上系统地阐述了液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术及其在食品、医药、饲料、化学化工等领域的应用进展,以期为在生产和科研中进一步发挥此技术的独特优势而提供理论参考。     

新疆一枝蒿多糖的结构鉴定及清除自由基活性

本文使用微波辅助水提醇沉法提取新疆一枝蒿多糖,用酸性乙醇分级4、DEAE-SephadexA-25以及SephadexG-100柱层析分离纯化得到新疆一枝蒿纯化多糖(YZH_(4-b)).采用HPLC法检测YZH_(4-b)均一性及分子量.经气相色谱(GC)、纸层析(PC)、红外光谱(IR)、气相色谱-质谱联用检测(GC-MS)、核磁共振(NMR)等方法解析YZH_(4-b)的结构.结果显示YZH_(4-b)是分子量约为9333D的均一性多糖,单糖组成为Rha、Man、Xyl、Glc、Ara、Gal.YZH_(4-b)为多分支结构多糖,Gal分别以1→4糖苷键和1→3糖苷键连接构成多糖YZH_(4-b)的两条主链,在6位上有分支;支链由Rha、Xyl、Glc、Man、Ara、Gal组成,其中,Rha以1→4连接,Ara和Xyl以1→3连接,Man以1→3,4,6连接,Glc以1→3,1→4,1→6或1→3,6连接,Gal以1→3连接;末端残基由Ara和Glc组成.YZH_(4-b)清除·OH与DPPH自由基的效率可分别达77.23%和65.43%,表明YZH_(4-b)具有良好的清除自由基活性.     

翘鳞肉齿菌多糖的分离纯化及抗氧化活性的研究

为了分离纯化翘鳞肉齿菌多糖,解析其结构特征,并研究其抗氧化活性.运用DEAE-cellulose column进行柱层析分离纯化翘鳞肉齿菌多糖,高效凝胶渗透色谱(HPGPC)方法研究其均重分子量,通过红外光谱解析其结构特征,进一步研究其对羟基自由基(·OH)、1,1-二苯基-2-苦基肼自由基(DPPH-)和2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐自由基(ABTS+)的清除作用,同时研究了翘鳞肉齿菌多糖在H2O2作用下对PC12细胞的保护能力.其结果显示从四川省小金县翘鳞肉齿菌子实体分离纯化得到一种水溶性杂多糖(SIKP-1)纯品,其重均分量约为2.0×104 Da.通过化学方法研究了不同质量浓度的翘鳞肉齿菌多糖(SIKP-1)抗氧化活性,结果表明:当SIKP-1质量浓度为0.1mg/mL时,其对DPPH-自由基的清除率可达到40.63%;当SIKP-1质量浓度达到0.32mg/mL时,对·OH自由基的清除率可达到51.61%;当SIKP-1的质量浓度为3mg/mL时,对ABTS+自由基的清除率可达69.75%;在细胞生物学实验中,结果显示在用终质量浓度为0.5,1,2 mg/mL的SIKP-1处理下,PC12能免于H2O2的损伤,随着剂量的增加其存活率越高,分别为15.89%,27.60%,29.36%.综上试验结果显示,翘鳞肉齿菌多糖(SIKP-1)具有显著的抗氧化功能,因此可以作为一种理想的抗氧化剂资源.     

草本类木素的化学结构与热化学性质

以草本类植物中的稻草和毛竹为原料,采用酶解/温和酸解法来分离草本类木素,制得酶解/温和酸解木素(EMAL).运用元素分析、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振定量磷谱(31P-NMR)等手段对两种EMAL的化学结构和性能进行表征,同时利用热重-傅里叶红外光谱联用(TG-FTIR)和热解-气相色谱/质谱联用(Py-GC/MS)技术研究EMAL的热裂解特性.发现:稻草的聚戊糖和抽出物含量较高,而毛竹的纤维素和木素含量较高;稻草EMAL含有丰富的愈创木基(G型)结构单元,毛竹EMAL主要以紫丁香基(S型)结构单元为主;毛竹EMAL在384℃出现一个明显的失重峰,而稻草EMAL热解时分别在270和384℃出现明显失重峰;两种木素化学结构的差异会影响EMAL的热解性质和热解产物.     

HPV异构体的结构表征与性质测定

1 ,4-双 [2 - (3,4,5 -三甲氧基苯基 )乙烯基 ]苯是导电高分子材料之一 ,本文对该材料三种异构体的质谱、1H和13C的核磁共振谱、红外及紫外光谱等进行测定与解析结构表征 ,并对其理化性质进行测量 .     

高效液相色谱-电喷雾电离质谱联用研究

利用反相高效液相色谱-电喷雾电离质谱(HPLC-ESI-MS)联用技术分析决明子(Cassia obtusifolia)提取物中化学成分,根据其分子离子峰的质荷比(m/z)及文献报道进行结构鉴定. 从决明子乙醇提取液中分离出20多种成分,确认了9种成分的结构,通过研究已知的9种成分的保留时间、质谱特征,初步建立了一个决明子化合物的数据库,利用这些数据可快速鉴定决明子提取物中已知的化合物,并能够对未知化合物做一定程度的结构分析. 液-质联用的研究方法快速、灵敏,对天然产物特别是微量成分结构分析具有指导作用.     

LC-MS技术及其在炸药检测方面的应用

简述了液相色谱-质谱(LC-MS)联用技术的特点及发展,以及电喷雾电离(ESI)、大气压化学电离(APCI)两种最常用LC-MS接口的特点.重点介绍了LC-MS用于不同炸药检测的最新进展.LC-MS可以很好地应用于爆炸后土壤植物残体等复杂介质中的炸药分析.尽管大多数炸药的蒸汽压较低,但具有热不稳定性,在传统的气相色谱进样口高温下易发生分解.而LC-MS技术恰恰非常适合分析相对强极性和热不稳定的化合物.     

超标偷排污水溯源的物证分析技术研究

利用电感耦合等离子-质谱(ICP-MS)、离子色谱(IC)、气-质联用(GC-MS)、三维荧光光谱(3D-EEMS)等仪器联用分析手段,分别从涉污企业外排污废水水样中测取具有广泛代表性的无机元素及金属离子、阴离子、有机小分子与有机大分子等信息,从中选出对于污染源溯源有价值的化学指纹。对多种模拟水样进行污染源溯源的实验结果表明,借助上述仪器联用分析技术得到的污废水化学指纹具有一定的普适性及良好的稳定性和可加和线性,其高灵敏度足以满足超排指纹检出的要求;通过超排指纹与涉企指纹比对排查能够顺利锁定污染源,实现对超排者的溯源追责。     

环烯醚萜类化合物的质谱裂解规律研究进展

近年来,液质联用技术在对复杂体系中环烯醚萜的化学表征方面显示出巨大的优势,在环烯醚萜结构鉴定方面,质谱被认为是不可缺少的重要手段.因此,对环烯醚萜的质谱裂解规律的研究越来越受关注.从结构类型方面对环烯醚萜类化合物近年来的质谱裂解规律研究进展进行了概述,为该类化合物利用其质谱裂解规律进行化学结构鉴定提供参考.     

液相色谱/质谱联用技术在水环境分析中的应用

介绍了液相色谱/质谱(LC/MS)联用技术的发展现状,通过研究近年来液相色谱-质谱联用技术来分析水环境中有机污染物的应用.     

白秃马勃粗脂肪化学成分分析

采用乙醚连续渗漉提取白秃马勃粗脂肪,利用硅胶柱色谱对白秃马勃粗脂肪化学成分进行分离纯化,通过气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析菌油脂肪酸成分,运用电喷雾电离质谱(ESI-MS)、一维核磁共振谱(1D NMR)和二维核磁共振谱(2D NMR)解析化合物结构,通过体外实验测试菌油对1,1-二苯基-2-苦基肼基(DPPH)的清除能力。结果表明,白秃马勃菌油主要脂肪酸为亚油酸(44.11%)、油酸(27.49%)和棕榈酸(17.60%)。2个单体化合物被解析为麦角甾-5,8-表二氧-6,22-二烯-3-乙酸酯(MB1)和麦角甾-5,8-表二氧-6,22-二烯-3-醇(MB2)。白秃马勃菌油在试验浓度范围内具有一定的DPPH自由基清除能力,半数清除浓度(IC50)为26.61 mg/m L,并且呈浓度依赖关系。化合物MB1和MB2均为首次从白秃马勃菌分离得到。     

化学计量学解析法与山柰挥发油化学成分的GC-MS分析

分析山柰挥发油中的化学成分;采用水蒸气蒸馏法从山柰中提取挥发油成分,通过气-质联用技术(GC-MS)对其分离检测,利用化学计量学解析法(CRM)分辨重叠色谱峰,同时结合程序升温保留指数辅助定性;共分辨出75个色谱峰,鉴定了其中65个组分,占山柰挥发油总量的97.47%,其中主要化学成分为正十五烷(31.02%),反式桂皮酸乙酯(23.49%)、4-甲氧基桂皮酸乙酯(14.86%)、3-蒈烯(8.83%)等组分,而其它61个组分只占21.56%;结合化学计量学解析法和保留指数分析山柰挥发油化学成分,比单独使用GC-MS其结果更加准确、可靠,有助于山柰的进一步开发利用.     

吡喃葡萄糖基咪唑啉盐表面活性剂的波谱学数据分析

以1-(2,6-二甲基苯基)-1H-咪唑与2-溴乙基葡萄糖苷为原料,一步合成了新化合物溴化1-(2,6-二甲基苯基)-3-[2-(2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基氧基)-乙基]-咪唑盐(化合物1),是一种咪唑啉盐表面活性剂。化合物1的结构中存在糖基,含有多个手性碳原子,导致其核磁共振氢谱和碳谱较为复杂。我们运用液相色谱-高分辨质谱(LC-HRMS)和元素分析(EA)确定了其化学组成,随后通过液体核磁共振波谱技术(包括1D和2D核磁共振手段,如~1H NMR、~(13)C NMR、DEPT90、DEPT135、~1H-~1H COSY、~1H-~(13)C HSQC、~1H-~(13)C HMBC)对化合物1的氢谱和碳谱信号进行了表征,通过解析对其结构进行了详尽归属。     

海洋真菌Aspergillus flavipes中新神经胺成分

从黄海葵Anthopleura xanthogtammica(Berkly)中分离出海洋附生真菌Aspergillus flavipes,经实验室培养和化学分离纯化,分离得到四种新颖结构的神经酰胺同系物(1-4),它们的化学结构经波谱解析(1R、UV、2D NMR、MS等)和化学降解得以确定.     

气-质联用法研究水溶性茯苓多糖提取方法

为研究水溶性茯苓多糖提取方法,分别采用热水提取法及超声提取法提取水溶性茯苓多糖,并以杂多糖的得率为指标设计正交试验,采用BSTFA(双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺)和DM F(N,N-二甲基甲酰胺)对杂多糖进行衍生化,采用D-果糖作内标进行气相色谱-质谱联用(GC-M S)定量分析.实验表明:热水浸提的最佳条件为固液比1∶40,提取时间3 h,提取温度90℃;超声波法最佳条件为固液比1∶40,提取时间60 m in,超声功率为100 W.热水提取和超声提取水溶性茯苓多糖的平均提取率分别为13.0%,8.6%,热水浸提法的多糖得率较高.均高于现有文献值报道.     

6-姜烯酚的NMR数据解析

用NMR数据解析方法对姜辣素类化合物6-姜烯酚[6-Shogaol,(E)-1-(4-羟基-3-甲氧基苯基)癸-4-烯-3-酮]的结构进行研究.联合应用一维NMR(1H NMR、13C NMR、DEPT)和二维NMR(1H-1H COSY、HSQC、HMBC)技术对其进行检测,使6-姜烯酚所有的1H和13C NMR数据得到了详细解析和归属,并进一步确证其结构.本研究为姜辣素类化合物的结构鉴定提供了可靠的NMR数据解析方法和依据,也为该类化合物的深入研究提供了结构信息.     

气相色谱-质谱联用技术在天然药物中的应用

综述近年来气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术在天然药物分析中的应用.GC-MS联用已广泛应用于天然药物多个研究领域,其在天然药物分析,品质保证研究发展中占重要地位.