质谱成像技术在环境污染物分析及毒性研究中的应用进展

作     者：李芳 罗茜 LI Fang;LUO Qian

作者机构：中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518055 

出 版 物：《色谱》 (Chinese Journal of Chromatography)

年 卷 期：2024年第42卷第2期

页      面：150-158页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：科技部重点研发计划(2022YFF0713004) 国家自然科学基金(22076197) 深圳市科技计划(JCYJ202208181016180040) 

主　　题：质谱成像 空间代谢组学 环境污染物 可视化分析 空间分布 毒性 综述 

摘      要：环境污染暴露与人类健康和疾病发生发展密切相关。污染物进入生物体内会被代谢和蓄积,通过与多种生物分子相互作用产生毒性效应。阐明污染物在生物体内的分布特征,明确其引发的毒性效应并发现关键毒性生物标志物,是环境毒理学研究的重要内容。外源性污染物在不同组织和器官中的代谢程度和累积情况存在差异,内源性生物分子合成和累积也具有精准的空间分布,因此对它们在生物体内的空间分布进行原位可视化分析具有重要意义。质谱因出色的定性和定量能力成为化合物分析的关键技术,以它为基础的质谱成像技术(MSI)是一种新兴分子影像技术,单次分析可提供组织切片上数百种内源性和外源性化合物的结构、含量和空间分布信息。该技术具有免标记、无需复杂样品前处理、高灵敏和高通量等优点,已被用于生物学、药学和临床研究中。近年来,MSI技术已成为环境分析和毒理学研究中最具前景的新技术之一,不仅可表征环境污染物在生物体整体和特定器官内的时空分布特征,还可通过开展空间代谢组学解析内源性代谢物对暴露的应答情况。本文介绍了常见MSI技术电离源的原理和特点、常用质量分析器及分析流程,对其在环境污染物分析和毒理学研究方面的应用进行了全面综述,并对未来发展方向进行了展望。