分析化学中分第六章联用技术

《分析化学中分第六章联用技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第六章联用技术(HyphenatedTechniques)6.1导言6.2新质谱法6.3色谱－质谱联用6.4电化学－光谱联用6.5毛细管电泳－光谱联用参考书：生物质谱技术与方法，杨芃原，钱小红，盛龙生编著，科学出版社，2003生命分析化学，汪尔康，陈义，科学出版社，20066.1导言随着生命科学、材料科学和环境科学等的发展和需求，复杂样品体系的分离、分析已成为分析化学的重要研究方向和研究热点之一。所谓复杂样品体系，不仅仅是指样品中的组分多样性，而且还包含完全不同体系的物质共存于一个样品中。例如：无机与有机化合物共存一体，高分子、大分子与小分子化合物共存一体，生命与非生命物质共存一体等。

2、如果要对复杂样品体系提供全面、准确的结构与成分表征信息，那么其分析过程可能包括从常量到微量、痕量分析，从成分到结构、形态分析，从总体到微区、表面、空间分布分析，从宏观形貌到微观结构分析，从静态到动态、时间分辨分析，从破坏到非破坏分析等等。因此，为了圆满完成复杂样品体系的全分析，需要综合利用包括色谱法和质谱法在内的多种现代分离、分析方法。联用技术的重要性和必要性！本章在简介新质谱方法的同时，也将介绍色谱-质谱联用技术及接口技术的发展，还将介绍各种不同模式和类型的色谱-质谱联用技术的实现、研究进展及其在生命科学研究领域中的应用，以及其它联用技术，如电化学－光谱，毛细管电泳－光谱联用等。6.

3、2新质谱法6.2.1质谱学简介及其特点1906年J.J.Thomson发明了质谱仪(Massspectroscopy,MS)，但直至1920s左右质谱法才逐渐成为一种分析手段，被化学家采用。从1940s以后MS广泛地应用于有机物质分析。1980s末期新软电离技术的发明，能够用于分析高极性、难挥发和热不稳定样品之后，生物质谱才发展起来。常规质谱分析仪的质量范围是几十到2000da。生物质谱(新质谱法)是现代分析化学及相关生化研究的热点之一和蛋白质组学的主要手段。质谱法的特点：高灵敏度，可测10-8mol以下物质的量；快速，数分钟内即可完成测试；能同时提供样品的精确分子质量和结构信息；既可

4、用于定性分析，也可用于定量分析；能有效地与各种色谱技术联用，如GC/MS，HPLC/MS，TLC/MS及CZE/MS等，用于复杂体系分析。MS的特点可概括为4个S:灵敏(sensitivity)、快速(speed)、专一(specificity)、化学计量(stoichiometry)。在过去的几十年中，生物质谱的主要进展在于解决如何测定大质量分子质荷比m/z及其相关的问题，主要的研究领域包括：如何扩大质谱仪器的质量范围？如何使生物大分子电离和使其带多电荷(即降低m/z)？如何解释大质量分子质谱？如何发展生物大分子质谱测定方法？FredM.McLaffertyetal,Science,

5、2006,314,109-112报道了采用MS可研究质量大于200Kda的蛋白质！与质谱相关而获得诺贝尔奖的有：J.J.Thomson(物理1906，发明质谱技术并用于研究气体的电导)；F.W.Aston(化学1922，用质谱仪发现了非放射性元素的同位素)；W.Paul(物理1980，发明离子阱质谱原理与技术)；R.F.Curl、R.E.Smalley和H.W.Kroto(化学1996，用质谱仪观察到激光轰击下产生的C60)；K.Tanaka(田中耕一)和J.B.Fenn(化学2002，发明MALDI-MS和ESI-MS技术)。生物质谱的最基本用途是能够测量多肽/蛋白质/核酸等生物大分

6、子的分子质量，并间接推测它的结构及相互作用。1994年蛋白质组学第一次被提出(MarcWilkins)，随后生物质谱被确认为蛋白质组学技术平台的重要组成部分，认识到生物质谱另一吸引人之处是可以取代Edman降解测序方法，了解蛋白生成的早期结构域，以及可以鉴定翻译后修饰的能力。另外，生物质谱还可以用来测定非共价键作用如抗体-抗原结合作用。2001以后，随着基因组测序计划的完成，蛋白质组学的规模化已成定局，生物质谱正在发挥着不可取代的中坚作用。蛋白质组学的研究之所以能够蓬勃发展，主要依赖于高通量分离和分析技术的突破性进展。首先是质谱技术，尤其是软电离技术的发展和双向(二维)凝胶电泳技术的完

7、善，使得蛋白质的大范围高通量分析成为可能。蛋白质组学(Proteomics)－生物质谱！Proteomicsisthestudyoftheproteome,theproteincomplementofthegenome.Theterms”proteomics”and“proteome”werecoinedbyMarcWilkinsandcolleaguesintheearly1990sandmirrortheterms“genomics”and