论文部分内容阅读
糖类物质有着重要的生物学功能,如参与细胞识别、信号转导及与受体的相互作用等。质谱(MS)已在生物大分子的分析检测中得到广泛应用。但是由于生物来源糖链结构高度复杂、表达具有微观不均一性,具有多羟基,有的含唾液酸,极性大,影响其在MS分析时的离子化效率和检测灵敏度。通过化学衍生法改善糖链疏水性或电离特性,可提高样品在MS检测分析中的离子化效率和分析灵敏度。但现有衍生化反应一般需要多个步骤和处理过程(唾液酸易丢失),样品用量较大,需纯化富集才能进行MS分析,不利于微量生物来源寡糖链的分析和检测。因而,已有研究利用MALDI-TOF-MS分析样品时基质(含三氟乙酸)作催化剂,在靶板上对还原性糖链与氨基类试剂在室温条件下进行标记,待靶板干燥,即可直接进行后续MALDI-TOF-MS分析。但是,该类方法存在衍生化效率低、唾液酸易丢失等缺陷。基于此,本研究选用肼基衍生化试剂,在生理条件下与还原性糖链进行标记,拟建立还原性糖链靶板直接衍生化用于提高MALDI-TOF-MS灵敏度的分析方法,解决现有靶板衍生化效率低,唾液酸易丢失的缺陷。结果如下: (1)以乳糖为标准,优化了吉拉德T(Girards T,GT)靶板衍生化条件。建立了靶板直接衍生化用于提高还原性糖MALDI-TOF-MS灵敏度分析的方法。以Maltodextrin为标准糖链,经GT衍生化后,MALDI-TOF-MS检测衍生化效率为95%。对方法的线性范围、检测限、重复性和稳定性进行了评估。结果表明:在128倍浓度范围内(0.78nmol/mL-10.00μmol/mL)方法稳定(R2=0.9992);重复性良好(RSD=3.06%);在10天之内,检测稳定性良好(RSD=2.95%),最低检测限为0.15ng。采用内标法定量,结果显示乳糖、来源于Ovalbumin和RNase B的N-糖链衍生化后质谱检测灵敏度分别提高了22.92、10.20和9.17倍。将方法应用于羊乳总蛋白N-糖链和人乳游离寡糖链靶板衍生化分析。结果显示,衍生化后可以同时检测中性糖和唾液酸化糖链,未发现唾液酸丢失现象;并且可以检测出低丰度糖链(未衍生化时检测不到),提高了质谱分析灵敏度。 (2)本研究选用不同电荷性质的8种肼基试剂(吉拉德P、吉拉德T、苯肼、苯磺酰肼、苯甲酰肼、氨基硫脲、4-苯基-3-氨基硫脲、4-肼基苯甲酸),对还原性糖链靶板衍生化效率和后续质谱效果进行比较分析。以Maltodextrin和胎牛血清N-糖链为标准糖链进行衍生化效率对比。结果表明:在等摩尔量衍生化试剂条件下,对于中性糖Maltodextrin靶板衍生化后,试剂的靶板衍生化效率由高到低依次为:GP=GT>PNH>BZH=TSC>PTSC=HBA>BSH;对于唾液酸化N-糖链(胎牛血清)靶板衍生化后,试剂的衍生化效率由高到低依次为GP>GT>PNH>BSH>PTSC>HBA>BZH>TSC。结果表明,GP适宜于中性和酸性糖的靶板衍生化,且不引起唾液酸丢失。胎牛血清N-糖链经GP衍生化后检测灵敏度提高了14.00倍,最低检测限为75.00 pg。该方法已成功应用于微量样品(大豆总蛋白、鸡蛋蛋黄糖肽、人体血清)N-糖链的检测分析中,未发现唾液酸丢失,一些低丰度糖链经过衍生化可被检测到,提高了糖链的MALDI-TOF-MS分析灵敏度,提高了生物来源微量糖链检测的覆盖度。