李敏超+黃明志+劉玉偉等

摘要：胞內(nèi)游離氨基酸具有周轉(zhuǎn)快的特點(diǎn)，其13C同位素豐度能快速反映胞內(nèi)代謝狀態(tài)的變化。但胞內(nèi)游離氨基酸的濃度很低，現(xiàn)有的基于氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用全掃描模式的13C同位素豐度檢測(cè)方法不能滿足要求。本研究考察理論上檢測(cè)精度更高的選擇離子監(jiān)測(cè)方法在胞內(nèi)游離氨基酸13C同位素豐度分析中應(yīng)用的可能性。首先在全掃描模式下分析了不同氨基酸的斷裂規(guī)律，找出與每種氨基酸對(duì)應(yīng)的特征碎片，建立起包含有16種胞內(nèi)游離氨基酸的特征碎片庫(kù)。利用此特征碎片庫(kù)，在樣品分析時(shí)只需檢測(cè)特定m/z處的信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)選擇離子監(jiān)測(cè)，提高信號(hào)質(zhì)量。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品的檢測(cè)結(jié)果表明，與全掃描模式相比，本方法的信噪比、測(cè)量精度和準(zhǔn)確性分別提高了17倍、2倍和3.8倍。在對(duì)輔酶Q10生產(chǎn)菌株樣品的分析中，本方法成功檢測(cè)出8種胞內(nèi)游離氨基酸的同位素豐度。

關(guān)鍵詞：選擇離子監(jiān)測(cè)； 13C同位素豐度； 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用； 游離氨基酸

1引言

13C代謝流分析技術(shù)（13CMFA）作為研究細(xì)胞生理代謝分布的重要工具，被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)細(xì)胞代謝、調(diào)控機(jī)制研究，其中13C同位素體豐度準(zhǔn)確測(cè)定是進(jìn)行13C代謝流計(jì)算的關(guān)鍵步驟[1～4]。13C同位素示蹤技術(shù)是細(xì)胞利用13C同位素作為碳骨架，通過(guò)不同代謝途徑，研究細(xì)胞代謝物的13C同位素分布差異。因此開(kāi)展準(zhǔn)確測(cè)定胞內(nèi)游離小分子化合物13C同位素豐度分布對(duì)研究細(xì)胞生理代謝具有重要意義。

由于細(xì)胞內(nèi)氨基酸等小分子物質(zhì)本身濃度較低，基于全掃描模式的氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（GC檢測(cè)方法不能滿足測(cè)定游離氨基酸要求，因此，本研究考察了理論上檢測(cè)精度更高的選擇離子檢測(cè)方法在準(zhǔn)確在胞內(nèi)游離氨基酸13C同位素豐度分析中的可能性。雖然GCMS測(cè)定水解蛋白質(zhì)的氨基酸的13C同位素體已有報(bào)道[5～7]，但是直接用于檢測(cè)胞內(nèi)自由氨基酸13C同位素豐度的方法未見(jiàn)報(bào)道[8]。本研究首先在GCMS全掃描模式下，通過(guò)對(duì)氨基酸碎片分析，建立了氨基酸特征碎片庫(kù)；并在此基礎(chǔ)上采用選擇離子模式（SIM）方法，測(cè)定自然標(biāo)記下氨基酸13C同位素豐度；通過(guò)測(cè)定輔酶Q10生產(chǎn)菌株的實(shí)際樣品中游離氨基酸13C同位素豐度，進(jìn)行比較分析。

摘要：胞內(nèi)游離氨基酸具有周轉(zhuǎn)快的特點(diǎn)，其13C同位素豐度能快速反映胞內(nèi)代謝狀態(tài)的變化。但胞內(nèi)游離氨基酸的濃度很低，現(xiàn)有的基于氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用全掃描模式的13C同位素豐度檢測(cè)方法不能滿足要求。本研究考察理論上檢測(cè)精度更高的選擇離子監(jiān)測(cè)方法在胞內(nèi)游離氨基酸13C同位素豐度分析中應(yīng)用的可能性。首先在全掃描模式下分析了不同氨基酸的斷裂規(guī)律，找出與每種氨基酸對(duì)應(yīng)的特征碎片，建立起包含有16種胞內(nèi)游離氨基酸的特征碎片庫(kù)。利用此特征碎片庫(kù)，在樣品分析時(shí)只需檢測(cè)特定m/z處的信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)選擇離子監(jiān)測(cè)，提高信號(hào)質(zhì)量。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品的檢測(cè)結(jié)果表明，與全掃描模式相比，本方法的信噪比、測(cè)量精度和準(zhǔn)確性分別提高了17倍、2倍和3.8倍。在對(duì)輔酶Q10生產(chǎn)菌株樣品的分析中，本方法成功檢測(cè)出8種胞內(nèi)游離氨基酸的同位素豐度。

關(guān)鍵詞：選擇離子監(jiān)測(cè)； 13C同位素豐度； 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用； 游離氨基酸

1引言

13C代謝流分析技術(shù)（13CMFA）作為研究細(xì)胞生理代謝分布的重要工具，被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)細(xì)胞代謝、調(diào)控機(jī)制研究，其中13C同位素體豐度準(zhǔn)確測(cè)定是進(jìn)行13C代謝流計(jì)算的關(guān)鍵步驟[1～4]。13C同位素示蹤技術(shù)是細(xì)胞利用13C同位素作為碳骨架，通過(guò)不同代謝途徑，研究細(xì)胞代謝物的13C同位素分布差異。因此開(kāi)展準(zhǔn)確測(cè)定胞內(nèi)游離小分子化合物13C同位素豐度分布對(duì)研究細(xì)胞生理代謝具有重要意義。

由于細(xì)胞內(nèi)氨基酸等小分子物質(zhì)本身濃度較低，基于全掃描模式的氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（GC檢測(cè)方法不能滿足測(cè)定游離氨基酸要求，因此，本研究考察了理論上檢測(cè)精度更高的選擇離子檢測(cè)方法在準(zhǔn)確在胞內(nèi)游離氨基酸13C同位素豐度分析中的可能性。雖然GCMS測(cè)定水解蛋白質(zhì)的氨基酸的13C同位素體已有報(bào)道[5～7]，但是直接用于檢測(cè)胞內(nèi)自由氨基酸13C同位素豐度的方法未見(jiàn)報(bào)道[8]。本研究首先在GCMS全掃描模式下，通過(guò)對(duì)氨基酸碎片分析，建立了氨基酸特征碎片庫(kù)；并在此基礎(chǔ)上采用選擇離子模式（SIM）方法，測(cè)定自然標(biāo)記下氨基酸13C同位素豐度；通過(guò)測(cè)定輔酶Q10生產(chǎn)菌株的實(shí)際樣品中游離氨基酸13C同位素豐度，進(jìn)行比較分析。

摘要：胞內(nèi)游離氨基酸具有周轉(zhuǎn)快的特點(diǎn)，其13C同位素豐度能快速反映胞內(nèi)代謝狀態(tài)的變化。但胞內(nèi)游離氨基酸的濃度很低，現(xiàn)有的基于氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用全掃描模式的13C同位素豐度檢測(cè)方法不能滿足要求。本研究考察理論上檢測(cè)精度更高的選擇離子監(jiān)測(cè)方法在胞內(nèi)游離氨基酸13C同位素豐度分析中應(yīng)用的可能性。首先在全掃描模式下分析了不同氨基酸的斷裂規(guī)律，找出與每種氨基酸對(duì)應(yīng)的特征碎片，建立起包含有16種胞內(nèi)游離氨基酸的特征碎片庫(kù)。利用此特征碎片庫(kù)，在樣品分析時(shí)只需檢測(cè)特定m/z處的信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)選擇離子監(jiān)測(cè)，提高信號(hào)質(zhì)量。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品的檢測(cè)結(jié)果表明，與全掃描模式相比，本方法的信噪比、測(cè)量精度和準(zhǔn)確性分別提高了17倍、2倍和3.8倍。在對(duì)輔酶Q10生產(chǎn)菌株樣品的分析中，本方法成功檢測(cè)出8種胞內(nèi)游離氨基酸的同位素豐度。

關(guān)鍵詞：選擇離子監(jiān)測(cè)； 13C同位素豐度； 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用； 游離氨基酸

1引言

13C代謝流分析技術(shù)（13CMFA）作為研究細(xì)胞生理代謝分布的重要工具，被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)細(xì)胞代謝、調(diào)控機(jī)制研究，其中13C同位素體豐度準(zhǔn)確測(cè)定是進(jìn)行13C代謝流計(jì)算的關(guān)鍵步驟[1～4]。13C同位素示蹤技術(shù)是細(xì)胞利用13C同位素作為碳骨架，通過(guò)不同代謝途徑，研究細(xì)胞代謝物的13C同位素分布差異。因此開(kāi)展準(zhǔn)確測(cè)定胞內(nèi)游離小分子化合物13C同位素豐度分布對(duì)研究細(xì)胞生理代謝具有重要意義。

由于細(xì)胞內(nèi)氨基酸等小分子物質(zhì)本身濃度較低，基于全掃描模式的氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（GC檢測(cè)方法不能滿足測(cè)定游離氨基酸要求，因此，本研究考察了理論上檢測(cè)精度更高的選擇離子檢測(cè)方法在準(zhǔn)確在胞內(nèi)游離氨基酸13C同位素豐度分析中的可能性。雖然GCMS測(cè)定水解蛋白質(zhì)的氨基酸的13C同位素體已有報(bào)道[5～7]，但是直接用于檢測(cè)胞內(nèi)自由氨基酸13C同位素豐度的方法未見(jiàn)報(bào)道[8]。本研究首先在GCMS全掃描模式下，通過(guò)對(duì)氨基酸碎片分析，建立了氨基酸特征碎片庫(kù)；并在此基礎(chǔ)上采用選擇離子模式（SIM）方法，測(cè)定自然標(biāo)記下氨基酸13C同位素豐度；通過(guò)測(cè)定輔酶Q10生產(chǎn)菌株的實(shí)際樣品中游離氨基酸13C同位素豐度，進(jìn)行比較分析。