基于REIMS直接采样检测南极犬牙鱼脂质组学轮廓的方法技术

本发明专利技术公开了基于REIMS直接采样检测南极犬牙鱼脂质组学轮廓的方法,包括以下步骤：A、使用iKnife电刀切割南极犬牙鱼组织切片表面，形成气溶胶，将气溶胶引入质谱仪并由质量分析器检测，获得质谱轮廓图(南极犬牙鱼脂质质谱轮廓图)；B、将质谱轮廓图经MassLynx进行峰匹配、滤噪、中心化和质量校准处理，将质谱数据与脂质分子数据库比对确定南极犬牙鱼的脂质组学轮廓。本发明专利技术检测速度快、灵敏度和分辨率高、结果稳定，为脂质组学研究和鱼类生物信息检测提供了新的检测手段。本发明专利技术可满足快速、高通量、实时检测的需求。

【技术实现步骤摘要】
基于REIMS直接采样检测南极犬牙鱼脂质组学轮廓的方法
本专利技术涉及脂质组学轮廓的检测，特别是一种基于REIMS直接采样检测南极犬牙鱼脂质组学轮廓的方法。
技术介绍
南极犬牙鱼(Dissostichuseleginoides)，亦称美露鳕、南极鳕鱼，属辐鳍鱼纲、鲈形目、南极鱼科、南极犬牙鱼属，主要分布在南美、澳洲以及次南极区群岛海域，生存水域深及2500米。南极犬牙鱼以少骨和肉质白嫩晶莹剔透而闻名。犬牙南极鱼属的经济价值比较高，目前的市场平均价格高于金枪鱼的市场平均价格，被称为“白金渔业”。对南极犬牙鱼资源的商业开发和利用，国际上自20世纪70年代中期开始至今有约40年的历史。我国受各种条件限制，还未进行实际的渔业捕捞生产，国内也未见其渔业资源和加工利用方面相关报道。脂质是一类难溶于水而易溶于非极性溶剂的生物有机分子，主要包括脂肪酸及其天然发生的衍生物，以及与其生物合成和功能相关的化合物。脂类化合物在能量转换、物质运输、信息识别与传递、细胞发育和分化，疾病与免疫等诸多生命过程中是不可或缺的，其异常代谢与糖尿病、动脉硬化症、阿尔茨海默病、胎儿代谢缺陷等都密切相关。由于脂质分子结构的多样性和复杂性，以及相应分析手段的滞后阻碍了人们对生命体的整体脂质及其复杂的代谢网络和功能调控进行规模性、整体性的系统研究。随着20世纪基因组学、蛋白质组学、代谢组学等系统性“组学”概念的兴起，2003年Han等人正式提出了脂质组学这一新的前沿研究领域。脂质组学通过系统分析细胞、体液、组织等脂质及其代谢物，识别关键的脂生物标志物，反映生物种间差异或特定条件下脂质的整体变化。随着对脂质组学研究的逐渐深入，脂质组学的分析方法的建立也越来越多元化，主要有薄层色谱法、气相色谱质谱联用、软电离质谱技术、核磁共振法等。质谱是脂质组学研究最主要的分析仪器，随着软电离离子化技术和高分辨质谱技术的发展及其在脂质分析中的应用，已经实现了对生物样品中各种微量脂质进行快速、高精度的分析检测。基于电喷雾离子化的“鸟枪法”和正相或亲水色谱质谱联用法是脂质组学常用的分析方法。然而，目前的脂质组学质谱方法对样品前处理要求较高，步骤较为复杂，无法满足研究人员对快速、高通量、实时检测的需求。快速蒸发离子化质谱技术(Rapidevaporativeionizationmassspectrometry,REIMS)是一种无须制备或液相色谱分离的新型原位电离质谱技术，使用iKnife、电热探头等手持采样装置直接蒸发样品表面，产生信息丰富的气溶胶并通过离子传输管路进入质谱质量分析器，数秒内提供分析物的准确分子量谱。以REIMS为基础的生物组织分析无须任何样品前处理，通常仅需几秒钟的时间即可完成数据采集与分析并实现生物组织识别，精确度达到90％-98％。iKnife智能手术刀质谱是一种无须任何样品前处理，实时检测样品中目标化合物的一种新型质谱技术。iKnife智能设备基于电外科手术刀开发，由电子刀和质谱分析仪两个部分组成。与传统电子手术刀不同的是，iKnife使用电荷烧灼组织过程中产生气溶胶，经文丘里系统吸入质谱端口并进行化学成分分析，从大数据中提取有用信息并将分析结果投射触摸屏监控器上。目前国内尚未有iKnife相关技术研究报道。现有的脂质组学轮廓检测方法，无法满足快速、高通量、实时检测的需求。目前针对南极犬牙鱼的脂质组学轮廓检测尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的，是提供一种基于REIMS直接采样检测南极犬牙鱼脂质组学轮廓的方法。本专利技术可满足快速、高通量、实时检测的需求。本专利技术的技术方案：基于REIMS直接采样检测南极犬牙鱼脂质组学轮廓的方法，包括以下步骤：A、使用iKnife电刀切割南极犬牙鱼组织切片表面，形成气溶胶，所述气溶胶经Venturi泵氮气驱动，采用正交方式经PTFE管引入质谱端口后与1.1Ω、3V、500℃的KanthalA1灯丝碰撞，随后气溶胶中的脂质离子进入质谱仪的StepWave装置并由质量分析器检测，以丙二醇/亮氨酸脑啡肽混合物为辅助溶剂，经针泵注射进样器以0.1mL/min的流量引入端口；质谱仪扫描时间为1秒，扫描范围为m/z100-1200；以负电离模式收集数据，获得南极犬牙鱼脂质质谱轮廓图；B、将质谱轮廓图经MassLynx进行峰匹配、滤噪、中心化和质量校准处理，质谱数据保存为txt文本格式，根据质谱数据得到相对含量为5％以上的离子峰的质荷比和峰面积信息，结合相对含量为10％以上的离子二级质谱碎片、LipidMSPredictor和LipidMap脂质分子数据库比对确定南极犬牙鱼的脂质组学轮廓。前述的基于REIMS直接采样检测南极犬牙鱼脂质组学轮廓的方法中,步骤A中，所述iKnife电刀的输出功率为25.08W、切割速度为0.49mm/s，所述iKnife电刀切割南极犬牙鱼组织切片表面的切割长度为1.03cm。前述的基于REIMS直接采样检测南极犬牙鱼脂质组学轮廓的方法中,步骤A中，所述丙二醇与亮氨酸脑啡肽的质量比为98:2。前述的基于REIMS直接采样检测南极犬牙鱼脂质组学轮廓的方法中,所述南极犬牙鱼的脂质组学轮廓中的磷脂离子的分析为，对南极犬牙鱼脂质组学轮廓图中m/z650-1000区域内的质谱图进行降噪、去同位素等处理，筛选峰面积大于3.00E+05的离子峰，计算其离子质量，根据离子质量测定值推算其化学结构，并使用MS2二级质谱进行验证。与现有技术比较，本专利技术采用iKnife电刀切割南极犬牙鱼组织切片表面直接取样，形成气溶胶，即可实现南极犬牙鱼脂质化合物离子化，并将离子化的南极犬牙鱼脂质化合物由管路传输至质量分析器进行实时检测。质谱仪仅扫描1秒即可得到质谱轮廓图，通过比对数据便可确定样品的脂质组学轮廓。共检出南极犬牙鱼中脂肪酸离子17种，其中信号响应强度最大的为m/z327.23，相对含量达到了17.81％，经鉴定其结构为FA22:6，其次分别为m/z255.23(FA16:0，9.81％)，m/z281.25(FA18:1，9.09％)；检出磷脂离子10种，质量范围m/z736.49-909.55，信号最强离子峰m/z885.55经鉴定为[PI38:4-H]–，相对丰度达到了19.30％，其次为m/z790.54([PE40:6-H]–，15.24％)。验证得到，目标离子的信噪比为35.4-95.3，质量偏差为4.17-9.78ppm，日内精密度RSD为3.7-5.6％，日间精密度RSD为5.9-7.3％。本专利技术检测速度快、灵敏度和分辨率高、结果稳定，为脂质组学研究和鱼类生物信息检测提供了新的检测手段。本专利技术可满足快速、高通量、实时检测的需求。附图说明图1为REIMSiKnife直接采样检测南极犬牙鱼脂质组学轮廓的检测装置；图2为输出功率与切割速度等高图；图3为输出功率与切割速度响应面图；图4为输出功率与切割长度等高图；图5为输出功率与切割长度响应面图；图6为切割速度与切割长度等高图；图7为切割速度与切割长度响应面图，图8为南极犬牙鱼脂质组学轮廓图m/z200-400区域内的脂肪酸离子峰；图9为南极犬牙鱼脂质组学轮廓图中m/z650-1000区域内的磷脂离子峰。图中的附图标记为：1-透热发设备，2-iKninfe电刀，3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于REIMS直接采样检测南极犬牙鱼脂质组学轮廓的方法,其特征在于，包括以下步骤：A、使用iKnife电刀切割南极犬牙鱼组织切片表面，形成气溶胶，所述气溶胶经Venturi泵氮气驱动，采用正交方式经PTFE管引入质谱端口后与1.1Ω、3V、500℃的Kanthal A1灯丝碰撞，随后气溶胶中的脂质离子进入质谱仪的StepWave装置并由质量分析器检测，以丙二醇/亮氨酸脑啡肽混合物为辅助溶剂，经针泵注射进样器以0.1mL/min的流量引入端口；质谱仪扫描时间为1秒，扫描范围为m/z 100‑1200；以负电离模式收集数据，获得南极犬牙鱼脂质质谱轮廓图；B、将质谱轮廓图经MassLynx进行峰匹配、滤噪、中心化和质量校准处理，即质谱数据保存为txt文本格式，根据质谱数据得到相对含量为5％以上的离子峰的质荷比和峰面积信息，结合相对含量为10％以上的离子二级质谱碎片、Lipid MS Predictor和LipidMap脂质分子数据库比对确定南极犬牙鱼的脂质组学轮廓。

【技术特征摘要】
1.基于REIMS直接采样检测南极犬牙鱼脂质组学轮廓的方法,其特征在于，包括以下步骤：A、使用iKnife电刀切割南极犬牙鱼组织切片表面，形成气溶胶，所述气溶胶经Venturi泵氮气驱动，采用正交方式经PTFE管引入质谱端口后与1.1Ω、3V、500℃的KanthalA1灯丝碰撞，随后气溶胶中的脂质离子进入质谱仪的StepWave装置并由质量分析器检测，以丙二醇/亮氨酸脑啡肽混合物为辅助溶剂，经针泵注射进样器以0.1mL/min的流量引入端口；质谱仪扫描时间为1秒，扫描范围为m/z100-1200；以负电离模式收集数据，获得南极犬牙鱼脂质质谱轮廓图；B、将质谱轮廓图经MassLynx进行峰匹配、滤噪、中心化和质量校准处理，即质谱数据保存为txt文本格式，根据质谱数据得到相对含量为5％以上的离子峰的质荷比和峰面积信息，结合相对含量为10％以上的离子二级质谱碎片、LipidMSPredictor和Li...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈清，林亚楠，王苢轩，邓丰田，
申请(专利权)人：浙江工商大学，杭州邦沃森生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33