ICP-MS在蛋白質(zhì)定量和單細(xì)胞分析中的應(yīng)用.pdf

1、電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)是一種公認(rèn)的最強(qiáng)有力的痕量元素分析技術(shù),目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于環(huán)境、高純材料、核工業(yè)、生物、醫(yī)藥、冶金石油、農(nóng)業(yè)、食品、化學(xué)計(jì)量學(xué)等領(lǐng)域的痕量元素分析。基于ICP-MS具有的高效、多元素同時(shí)分析等特點(diǎn),它不僅可以應(yīng)用于常規(guī)樣品中元素的分析,還可以與其它方法聯(lián)用廣泛應(yīng)到生物樣品的分析中。本論文的主要內(nèi)容是研究ICP-MS在生物分析中的新應(yīng)用,主要包括蛋白質(zhì)定量方面以及單細(xì)胞分析方面的應(yīng)用。研究結(jié)果如下:

2、r>　　 1、建立了基于鑭系元素標(biāo)記HPLC／ICP-MS的蛋白質(zhì)的相對(duì)定量分析方法。目前定量蛋白質(zhì)組學(xué)仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn),這為分析化學(xué)提供了相當(dāng)大的機(jī)會(huì)。目前常用的定量蛋白質(zhì)組學(xué)的方法,主要依賴于同位素標(biāo)記和有軟離子源的生物質(zhì)譜技術(shù)。近來(lái)電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)(ICP-MS)作為生物質(zhì)譜技術(shù)的補(bǔ)充,被廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)的定量分析中。在此方法中我們選用雙官能團(tuán)試劑二乙烯三胺五乙酸二酐(DTPAA)作為元素標(biāo)記蛋白的橋梁試劑,兩個(gè)混合

3、蛋白樣品含有相同的蛋白核糖核酸酶A、細(xì)胞色素C和溶菌酶,但不同的樣品中三種蛋白的混合比例不同。兩種樣品分別用稀土元素Ce和Sm標(biāo)記。在經(jīng)陽(yáng)離子交換色譜分離以后,通過(guò)ICP-MS得到蛋白上標(biāo)記的Ce和Sm的量,從而實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的相對(duì)定量分析。在該方法中完整蛋白不經(jīng)酶解就可以進(jìn)行定量,這為為自上而下的蛋白質(zhì)定量提供了新的分析技術(shù)。
　　 2、建立了基于鑭系元素標(biāo)記HPLC／ICP-MS的蛋白質(zhì)的絕對(duì)定量分析方法。蛋白質(zhì)的定量主要有兩種

4、形式,蛋白質(zhì)的絕對(duì)定量和相對(duì)定量,但是蛋白質(zhì)的絕對(duì)定量更有意義。因此在建立了基于ICP-MS的蛋白質(zhì)相對(duì)定量方法以后,我們又進(jìn)一步進(jìn)行了蛋白質(zhì)的絕對(duì)定量分析。此處選用了另外一種雙官能團(tuán)試劑馬來(lái)?；?單氨.四氮雜環(huán)十二烷四乙酸(Maleimido-mono-amide-DOTA)。選用的兩種混合蛋白樣品分別為牛血清白蛋白和胰酶抑制劑的混合液、卵清白蛋白和胰酶抑制劑的混合液,且三種蛋白含有的巰基數(shù)目是已知的。一種樣品選用Ce進(jìn)行標(biāo)記,另一種

5、樣品的標(biāo)記元素則為Sm,標(biāo)記完成后混勻經(jīng)尺寸排阻色譜分離,通過(guò)ICP-MS分析標(biāo)記元素,并用柱后同位素稀釋法實(shí)現(xiàn)Ce和Sm的精確定量。根據(jù)得到的金屬的絕對(duì)量即可實(shí)現(xiàn)完整蛋白的絕對(duì)定量分析。
　　 3、建立了用ICP-MS進(jìn)行單細(xì)胞分析的方法。金屬元素是生物體系的重要組成部分,同時(shí)金屬類藥物在治療疾病方面也起到了至關(guān)重要的作用。隨著納米科學(xué)的發(fā)展,金屬納米顆粒被廣泛應(yīng)用。相對(duì)而言測(cè)定細(xì)胞中金屬元素的總量相對(duì)容易,然而單細(xì)胞中金屬元