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电喷雾质谱研究光活性Pt（Ⅳ）抗肿瘤前药与表观遗传序列CpG的相互作用

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电喷雾质谱研究光活性Pt（Ⅳ）抗肿瘤前药与表观遗传序列CpG的相...

作者：马子琦武汉科技大学

学位级别：硕士

叠氮基的光活性Pt(Ⅳ)前药trans,trans,trans-[Pt(N)(OH)(py)](1;py=吡啶)是该系列抗肿瘤前药中活性最好的,对耐药型肿瘤细胞也显示出较高活性。DNA是其潜在重要靶标,但其独特而复杂的光化学反应机制仍然不清。基于此,在前期本组研究基... 详细信息

叠氮基的光活性Pt(Ⅳ)前药trans,trans,trans-[Pt(N)(OH)(py)](1;py=吡啶)是该系列抗肿瘤前药中活性最好的,对耐药型肿瘤细胞也显示出较高活性。DNA是其潜在重要靶标,但其独特而复杂的光化学反应机制仍然不清。基于此,在前期本组研究基础之上,考虑到CpG序列在表观遗传生理中的重要作用,本论文拟应用电喷雾质谱(ESI-MS)对配合物1与CpG的光化学反应进行研究,并以CpG的甲基化(CpG)和氧化(CpG)序列作为对比,通过表征光化学反应产物,研究其相互作用方式和氧化机理,探究表观遗传序列及相关修饰序列在该类四价铂前药活性中的作用,为叠氮基光活性四价铂前药的抗肿瘤机制提供化学信息。本论文的主要研究结果如下:(1)应用ESI-MS对比探究了配合物1与5’-CpG及5’-CpG序列的光化学相互作用。质谱结果显示,配合物1能与5’-CpG/CpG形成结构相同的单铂化、双铂化产物,且这些产物几乎不受甲基化的影响。进一步串联质谱分析显示两条序列与配合物1具有相似的结合位点,其中G-N7是主要铂化位点,C-N3/C-N3和G-N1是铂化的次要位点,位点与铂结合的亲和顺序为:G-N7>C-N3/C-N3>G-N1。C-N3/C-N3位点和G-N7位点在形成铂配合物时出现明显竞争,在CpG和CpG的结果中产生了独特的单铂化C/C-Pt-G交联产物。但胞嘧啶的甲基化引发了不同的氧化模式,其邻位碱基G的氧化产物由CpG中的Gh和DGh转化为CpG中的DIz和Iz。胞嘧啶自身则因甲基化导致配合物1诱导产生的氧化产物出现多种可能性而导致无法确定。(2)应用ESI-MS探究了配合物1与氧化CpG(5’-CpG)序列的光化学相互作用。质谱结果显示,氧化鸟嘌呤(G)显著影响了配合物1的光化学反应机制,反应产物中的数量和丰度均较5’-CpG及5’-CpG明显增多和增强,同时CpG的铂化产物几乎都发生了氧化,铂单元皆通过结合G的氧化产物配位。G主要被氧化为Gh,少量为DGh和Sp。另外,G也显著影响了其邻位碱基C的氧化过程,导致碱基C产物单一且结构简单。还首次观察到了信号强度高的游离氧化产物Cp(Gh)和Cp(DGh),暗示了光活性Pt(Ⅳ)前药新的氧化机制。铂化产物中,除常见的[Pt(N)(py)]铂化产物,还发现了大量的[Pt(py)]铂化产物,并且[Pt(py)]形成了种类多样的交联产物,且皆伴随着碱基氧化的发生。通过对配合物1与5’-CpG/5’-CpG/5’-CpG的对比研究,我们初步探究了甲基化和碱基氧化对CpG与配合物1的光化学反应的影响,获得了大量分子反应水平的作用机理,研究结果也证实了配合物1独特的底物/序列依赖性光化学反应机制,揭示了表观遗传序列CpG在该类光活性叠氮基四价铂抗肿瘤前药作用机理中的重要作用,也对进一步深入了解其抗肿瘤活性提供了重要化学信息。

关键词： DNA甲基化 DNA氧化 CpG 光活性Pt(Ⅳ)前药电喷雾质谱

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电喷雾质谱在寡糖序列分析中的应用

高等学校化学学报 2015年第1期36卷 1-8页

作者：陈欢欢赵峡栾晓红于广利中国海洋大学医药学院海洋药物教育部重点实验室山东省糖科学与糖工程重点实验室青岛266003

选取具有不同结构特征的N-糖链、硫酸软骨素寡糖、人乳寡糖以及海洋来源的壳寡糖、褐藻胶寡糖、卡拉胶寡糖和硫酸岩藻寡糖等,对电喷雾质谱在寡糖的主链序列、分支位点、硫酸基取代位置确定、单糖组成和聚合度分析等方面的应用技术及碎... 详细信息

选取具有不同结构特征的N-糖链、硫酸软骨素寡糖、人乳寡糖以及海洋来源的壳寡糖、褐藻胶寡糖、卡拉胶寡糖和硫酸岩藻寡糖等,对电喷雾质谱在寡糖的主链序列、分支位点、硫酸基取代位置确定、单糖组成和聚合度分析等方面的应用技术及碎片离子的断裂规律进行了总结.根据相邻同类碎片离子之间的质荷比差值可初步判断寡糖的单糖组成类型;通过与色谱分离技术联用或衍生化方法可提高寡糖的分辨率和离子化效率,并测得寡糖的分子量及聚合度;借助串联质谱及对寡糖还原端的特异性标记,可获得寡糖的还原端残基和部分序列信息;根据寡糖产生的特征碎片离子及其丰度大小可判断残基的特定位置和类型.另外,寡糖的分支通常作为一个整体发生糖苷键断裂或产生D离子,据此可判断分支点的位置;根据硫酸寡糖产生的特异性跨环断裂碎片,可以确定硫酸基的连接位置.这些规律和方法的总结为未知寡糖的结构和序列的分析提供了启发和指导.

关键词：电喷雾质谱寡糖碎片断裂规律序列分析

在线提取瓜子壳电喷雾技术在复杂基质样品检测中的应用

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质谱学报 2022年第3期43卷 399-404页

作者：韩印森吕博许庆轩刘淑莹周芹黑龙江大学现代农业与生态环境学院黑龙江哈尔滨150080 农业农村部甜菜品质监督检验测试中心黑龙江哈尔滨150080 农业农村部糖料产品质量安全风险评估实验室黑龙江哈尔滨150080 长春中医药大学吉林省人参科学研究院吉林长春130117 中国科学院长春应用化学研究所吉林长春130021

本研究建立了一种在线提取瓜子壳电喷雾检测装置,采用瓜子壳同时作为样品提取和喷雾装置,将样品提取和电喷雾质谱分析结合,被提取的成分直接进行喷雾检测,无需样品前处理。利用该方法分别对奶粉中三聚氰胺、土壤中莠去津、马铃薯中α^(-... 详细信息

本研究建立了一种在线提取瓜子壳电喷雾检测装置,采用瓜子壳同时作为样品提取和喷雾装置,将样品提取和电喷雾质谱分析结合,被提取的成分直接进行喷雾检测,无需样品前处理。利用该方法分别对奶粉中三聚氰胺、土壤中莠去津、马铃薯中α^(-)卡茄碱进行分析。三聚氰胺和莠去津的出峰良好,检测浓度可低至0.01 mg/kg,在高电场中瓜子壳实质是一个“电泳池”,带有不同电荷的物质向相反方向移动,使目标化合物从基质中解吸,被溶剂快速提取,获得较高的灵敏度。在马铃薯的不同位置取样检测α^(-)卡茄碱,根据取样位置与信号强度做折线图,分析α^(-)卡茄碱在马铃薯中的空间分布,发现在表皮发芽的部位信号最强,随着距离变远,信号强度逐渐减弱;其次,马铃薯内部的质谱信号强度降低速度比表面快,其质量检出限达到了0.001 g。该方法不仅可对多种复杂基质快速取样检测,在质谱成像方面也具有应用潜力。

关键词：在线提取电喷雾质谱快速检测复杂基质

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新型靛红腙类合成大麻素质谱裂解规律研究

分析试验室 2024年第1期43卷 57-63页

作者：范一雷陈显鑫薛锦锋吴昊柯星徐雨浙江省毒品防控技术研究重点实验室浙江警察学院杭州310053 浙江省禁毒和毒情监测关键技术研究重点实验室国家毒品实验室浙江分中心杭州310053 嘉兴市公安局嘉兴314015 浙江迪安司法鉴定中心杭州310007

研究了新型靛红腙类合成大麻素在电子轰击(EI)和电喷雾(ESI)电离模式下的质谱裂解规律,并建立了可疑物中该类合成大麻素的鉴定方法。采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)和液相色谱-高分辨质谱联用(LC-Q-Orbitrap/MS)技术,对5种新型靛红腙类... 详细信息

研究了新型靛红腙类合成大麻素在电子轰击(EI)和电喷雾(ESI)电离模式下的质谱裂解规律,并建立了可疑物中该类合成大麻素的鉴定方法。采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)和液相色谱-高分辨质谱联用(LC-Q-Orbitrap/MS)技术,对5种新型靛红腙类合成大麻素(MDA-19 (BZO-HEXOXIZID),5C-MDA-19 (Pentyl MDA-19,BZO-POXIZID),CHM-MDA-19 (BZO-CHMOXIZID),4en-pentyl MDA-19(BZO-4en-POXIZID),5F-MDA-19 (5F-BZO-POXIZID))的主要碎片离子和碎裂过程进行分析,并对获得的质谱图进行解析,推测该类合成大麻素的EI-MS及ESI-MS^(n)碎裂规律。EI-MS可获得比ESI-MS^(n)更多的碎片离子用于该类合成大麻素的结构推断。碎片离子6,7和8对应的质荷比(m/z)118 (C_(8)H_(8)N^(+)),132(C_(8)H_(6)NO^(+))和146 (C_(8)H_(6)N_(2)O^(·+))为2-氧代吲哚母核的特征碎片离子。经酰胺键断裂(碎裂途径i)生成碎片离子1(m/z 105,C_(7)H_(5)O^(+)),以及通过腙键及N1与侧链之间发生断裂(碎裂途径iv)生成碎片离子8(m/z 146,C_(8)H_(6)N_(2)O^(·+)),可用于确定该类合成大麻素N8’位上取代基和N1末端取代侧链。本研究阐述了5种新型靛红腙类合成大麻素的质谱裂解规律,并根据获得的质谱裂解规律建立了可疑物中该类合成大麻素的鉴定方法,为其快速结构鉴定提供依据。

关键词：靛红腙类合成大麻素质谱裂解规律快速筛查电子轰击质谱电喷雾质谱

液相色谱质谱法定量生态物种基因组低丰度DNA甲基化

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中国环境科学 2022年

作者：胡俊杰吴毅聪陈桂连高圆圆赵桐余广兰善红吕小梅东莞理工学院生态环境与建筑工程学院长江大学资源与环境学院

DNA甲基化模式与组织发育和疾病发生密切有关，环境污染物会导致DNA甲基化模式改变并引起毒害效应.为了定量生态相关物种基因组中低丰度的5-甲基-2-脱氧胞苷(5-mdC)，我们建立了一种采用高效液相色谱串联质谱(HPLC-MS/MS)的无标记方法.... 详细信息

DNA甲基化模式与组织发育和疾病发生密切有关，环境污染物会导致DNA甲基化模式改变并引起毒害效应.为了定量生态相关物种基因组中低丰度的5-甲基-2-脱氧胞苷(5-mdC)，我们建立了一种采用高效液相色谱串联质谱(HPLC-MS/MS)的无标记方法.全基因组DNA甲基化计算公式5-mdC(mole)/(5-mdC(mole)+dC(mole)可以转化为1/(1+dC(mole)/5-mdC(mole))，然后通过HPLC-MS/MS得到DNA样品中5-mdC和dC的摩尔比(dC(mole)/5-mdC(mole))即可得到基因组DNA甲基化值.此外，还对HPLC条件进行了优化使正常核苷和修饰核苷基线分离，消除分析物的交叉干扰.本方法避免了使用昂贵的稳定同位素标记内标，在等度高效液相色谱条件下实现了正常和修饰核苷基线分离，5-mdC和dC的保留时间分别为5.50和3.06分钟.5-mdC和dC的定量限分别为14.2和19.1 pg/mL.日内和日间偏差和准确性(相对误差)都≤10%.该方法测定的小牛胸腺DNA和大型蚤及秀丽线虫的全基因组DNA甲基化值分别为6.44% ± 0.25%，0.097% ± 0.010%和0.025% ± 0.002%.采用HPLC-MS/MS技术建立并验证了一种快速、高精密度和灵敏度的DNA样品全基因组DNA甲基化测定方法，适用于评估环境污染物对生态学相关物种的潜在表观遗传风险.

关键词：全基因组DNA甲基化无标记电喷雾质谱表观遗传效应生态物种

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基于电喷雾质谱的反应监测研究进展

质谱学报 2021年第5期42卷 755-771,I0006页

作者：魏娟娟孙江晖尹伊颜那娜欧阳津北京师范大学放射性药物教育部重点实验室北京100875 宁夏师范学院宁夏固原756000

电喷雾质谱(ESI-MS)因具有灵敏度高、响应速度快、分辨率高、原位在线监测等特点,广泛应用于反应监测领域。本文主要从不同离子化技术角度,综述了电喷雾质谱在反应监测和机理研究方面的进展。重点介绍了在线电喷雾质谱技术,其中包括解... 详细信息

电喷雾质谱(ESI-MS)因具有灵敏度高、响应速度快、分辨率高、原位在线监测等特点,广泛应用于反应监测领域。本文主要从不同离子化技术角度,综述了电喷雾质谱在反应监测和机理研究方面的进展。重点介绍了在线电喷雾质谱技术,其中包括解吸附电喷雾离子化质谱(DESI-MS)、萃取电喷雾离子化质谱(EESI-MS)、纳升电喷雾离子化质谱(nESI-MS)、超声喷雾离子化质谱(SSI-MS)以及其他在线电喷雾离子化质谱在反应监测中的应用。最后,对电喷雾质谱在反应监测的发展趋势进行总结和展望。

关键词：电喷雾质谱反应监测离子化常压质谱

电喷雾质谱中N端次血红素六肽电荷远程遥控下的特征碎裂离子研究

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电喷雾质谱中N端次血红素六肽电荷远程遥控下的特征碎裂离子研究

作者：苏亦可吉林大学

学位级别：硕士

电喷雾质谱技术作为一种“软电离”技术,因其能够保留待测物分子完整的结构信息,自上世纪八十年代末问世以来,经过多年发展,现已成熟地运用于生物样品的检测分析。近年来,串联质谱的出现,更是使其一跃成为蛋白组学工作的核心技术方法。... 详细信息

电喷雾质谱技术作为一种“软电离”技术,因其能够保留待测物分子完整的结构信息,自上世纪八十年代末问世以来,经过多年发展,现已成熟地运用于生物样品的检测分析。近年来,串联质谱的出现,更是使其一跃成为蛋白组学工作的核心技术方法。在串联质谱中,多肽的碎裂是有规律可循的,通过对碎片离子的分析能够得到很多关于待测物的结构信息。因此,对质谱中多肽碎裂规律的研究,显得尤为重要。然而,目前世界上对于碎裂机理的研究仍有很大一片空白等待着我们去补充。“电荷远程遥控碎裂模式”是指,碎裂反应发生的过程中,电荷被固定在远离碎裂位点的位置,并没有直接参与诱导相关化学键的碎裂。研究“电荷远程遥控碎裂模式”下特征离子的形成,对丰富碎片离子信息,提高蛋白测序准确度有着重要意义。本论文以N端次血红素六肽(DhHP-6)为研究对象,通过氨基酸取代等系列实验,利用电喷雾质谱和理论计算发现并解释了几种电荷远程碎裂下特征离子的形成。本论文共分为三章,每章主要内容如下:第一章是绪论。在本章中,我们详细阐述了质谱的构成,串联质谱的原理及其在蛋白组学上的应用。并且总结了“自由质子”模型和“电荷远程”模型中目前已知的肽段碎裂机理。最后,详细介绍了DhHP-6的结构特征和它的生物学作用,并提出本论文的选题思路及意义。第二章是对肽段DhHP-6在碰撞诱导解离模式下b-CO特征离子的研究。通过氨基酸取代实验,使用质谱技术,结合紫外等表征方法,我们提出一种新的碎裂机理,非质子化的含组氨酸侧链咪唑环的恶唑酮b离子通过气相的键断裂及氢转移等途径,丢失一分子CO,形成共轭结构。相应的理论计算工作结果也加以表明,该过程在能量上是可行的。自然界中存在着大量包含血红素结构且形成近端Fe-His配位的蛋白,该工作中使用的模型肽段提供了一种新的碎裂模式信息。第三章是针对DhHP-6含有手性氨基酸的多肽衍生物展开的工作。研究了在电荷远程遥控下,对该类多肽中手性氨基酸的区分。本章工作中,我们发现含有N端次血红素的肽段在电喷雾质谱实验二级碎裂的过程中展现出特殊碎裂方式,基于特殊碎片可以区分天冬氨酸手性D/L异构。D型天冬氨酸产生特殊的[b-72]离子,而L型则产生了特殊的[b-90]离子。我们通过串联质谱中单电荷和双电荷母离子的碎裂分析,结合理论计算,阐释了特征离子的形成。我们希望论文中提到的特征碎片离子能够丰富已知的电荷远程遥控下碎裂机理,并对提高蛋白鉴定准确度发挥作用。

关键词：电喷雾质谱串联质谱次血红素肽的碎裂电荷远程遥控

毛细管电泳结合电喷雾质谱分析人类癌基因c-myb四链体核酸与活性天然产物的相互作用

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色谱 2020年第9期38卷 1069-1077页

作者：王双双杨云鹤凡珊珊李卉卉 David D.Y.CHEN 南京师范大学常州创新发展研究院江苏常州213022 生物医药功能材料国家地方联合工程研究中心江苏省生物医药功能材料协同创新中心南京师范大学化学与材料科学学院江苏南京210023 Department of Chemistry University of British Columbia Vancouver BC V6T 1Z1 Canada

药物与靶点间的作用关系直接影响到药理和药效。药物-靶点结合能力、结合计量关系等信息是药物研发过程中必需的表征数据。人类癌基因c-myb在结直肠癌等多种癌症组织中存在过度表达,目前已成为结直肠癌、白血病等癌症疾病潜在的治疗靶... 详细信息

药物与靶点间的作用关系直接影响到药理和药效。药物-靶点结合能力、结合计量关系等信息是药物研发过程中必需的表征数据。人类癌基因c-myb在结直肠癌等多种癌症组织中存在过度表达,目前已成为结直肠癌、白血病等癌症疾病潜在的治疗靶点。位于癌基因c-myb启动子区的一段富含鸟嘌呤(G)的DNA序列,通过阳离子的诱导可自发折叠形成分子内G-四链体,而小分子的特异性识别可以稳定该G-四链体,进而调节基因的转录和表达过程。该文采用压力辅助毛细管电泳前沿分析(PACE-FA)结合电喷雾质谱(ESI-MS)研究人类癌基因c-myb启动子G-四链体(G4)与天然产物分子间的相互作用。PACE-FA法在毛细管电泳前沿分析(CE-FA)过程中施加一个与分析物迁移同向的压力,在保证结果准确度的前提下,能够大大加快分析速度。同时结合ESI-MS,可快速解析结合分子与靶点的亲合力和化学计量关系。首先,利用ESI-MS快速筛选出3种有亲合力的天然产物,亲合力大小依次为:土荆皮乙酸>丁溴东莨菪碱>荷叶碱。考虑到溶液相中存在特异性与非特异性结合,接着用PACE-FA法准确分析溶液相中结合的特异性和结合常数。结果发现:丁溴东莨菪碱能够特异性结合靶点G4 DNA,结合比为1∶1,结合常数为1.18×10^5 L/mol;荷叶碱属于非特异性结合,而土荆皮乙酸并未与靶点G4 DNA形成复合物。该组合方法不仅分析速度快,而且能够提高亲和分析的准确度和特异性,有望应用于靶向药物先导结构的发现和作用机制评价。

关键词：毛细管电泳前沿分析电喷雾质谱相互作用 G-四链体天然产物

电喷雾质谱法研究防己诺林碱与G-四链体的相互作用

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高等学校化学学报 2012年第11期33卷 2430-2434页

作者：徐牛生杨洪梅崔勐宋凤瑞刘志强刘淑莹中国科学院长春应用化学研究所长春130022 中国科学院研究生院北京100049 长春中医药大学人参研究院长春130117

采用电喷雾质谱法研究了防己诺林碱与双链核酸及G-四链体的相互作用.结果表明,防己诺林碱可选择性地与G-四链体结合.利用串联质谱技术对防己诺林碱与核酸的结合模式进行了研究,结果表明,防己诺林碱可能通过末端堆积作用与G-四链体结合,... 详细信息

采用电喷雾质谱法研究了防己诺林碱与双链核酸及G-四链体的相互作用.结果表明,防己诺林碱可选择性地与G-四链体结合.利用串联质谱技术对防己诺林碱与核酸的结合模式进行了研究,结果表明,防己诺林碱可能通过末端堆积作用与G-四链体结合,而通过插入作用与双链核酸结合.结合模式的差异导致防己诺林碱选择性地与G-四链体结合.

关键词：电喷雾质谱双链核酸 G-四链体防己诺林碱相互作用