基于稳定同位素标记衍生化的靶向脂质组学LC-MS分析方法

批准号:
21775088
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
赵先恩
依托单位:
学科分类:
B0403.谱学方法与理论
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
朱树芸、曲斐、曹子平、申森森、李林楠、徐姝婷、郑龙芳、徐燕秋、汪鑫
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中文摘要
基于LC-MS的靶向脂质组学分析极大地推进了脂质组学的发展,但也面临灵敏度低、基质效应严重、缺乏标准品或同位素内标的问题。稳定同位素标记衍生化(SILD)技术是解决上述问题的有效办法之一,但现有SILD试剂种类较少,且难于合成,标记物LC-MS/MS分析性能有待提高。因此,设计、合成新型SILD试剂就成为该领域的关键科学问题之一。本项目拟采用廉价易得的6-喹啉-乙酸和罗丹明6G为原料,H/D卤代烷引入同位素标签,设计1-3步常规有机反应,制备轻/重、等重、iTRAQ-like三类SILD试剂,实现脂肪酸、羟基类固醇、磷脂酰丝氨酸、溶血磷脂酰丝氨酸的选择性标记,在此基础上建立LC-MS/MS分析方法,再结合生物信息学统计分析,以实现脂质标志物筛选、代谢通路构建、异构体结构解析、新代谢物发现、临床样本高通量检测等目的。本项目的实施可显著提高脂质组学信息挖掘的准确性和全面性,进而推动其快速发展。
英文摘要
LC-MS based targeted lipidomics analysis greatly promotes the development of lipidomics. But it also faces the underlying problems of low detection sensitivity, the serious matrix effect, and lack of standards or isotope internal standards. The technique of stable isotope labeling derivatization (SILD) is one of the effective ways to solve the above problems. However, the reported SILD reagents are less, and hard to be synthesized. And also the LC-MS/MS analytical performance of reported SILD derivatives needs to be improved. Therefore, the design and synthesis of novel SILD reagents have become one of the key scientific problems in this field. This project intends to use cheap and commercial available 6-quinoline-acetic acid and rhodamine 6G as raw materials, and H/D haloalkanes as the source of isotopic labels, to prepare three kinds of SILD reagents (light/heavy, isobaric and iTRAQ-like) by using 1-3 steps common organic synthesis reactions. It can be realized that fatty acid, hydroxyl steroids, phosphatidylserines and hemolysis phosphatidylserines can be selectively labeled. On this basis, LC-MS/MS analytical methods of those lipids above mentioned will be developed. Combined with statistical analysis of bioinformatics, the research objects of this project about lipid biomarkers screening, metabolic pathways construction, the structural analysis of lipid isomers, new lipid metabolites findings, and high throughput tests of clinical samples will be studied. The development of this project will remarkably improve the accuracy and comprehensiveness about information collection and searching of lipidomics, and this will accelerate its rapid development.
基于LC-MS的靶向脂质组学分析存在灵敏度低、基质效应严重、缺乏标准品或同位素内标的问题。稳定同位素标记衍生化(SILD)技术是解决这些问题的有效办法之一,在本项目资金的支持下,项目组人员首先从理论和实践角度对比探寻SILD母核结构,开展了6-喹啉乙酸、罗丹明类、吡哌酸/沙星类分子的色谱、质谱、光谱、合成反应性的对比实验,优选出罗丹明类作为本项目最主要的SILD试剂母核结构。项目重点开展了基于SILD的羟基类固醇类标志物、神经鞘氨醇酯类标志物、脂肪醛类标志物、磷脂酰丝氨酸、溶血磷脂酰丝氨酸的靶向脂质组学LC-MS分析方法开发,方法在脂质标志物筛选与定量、代谢通路构建、异构体分离分析、新代谢物分析方法、临床样本高通量定性/定量检测等方面有良好应用。同时开展了小分子疾病标志物代谢组学LC-MS分析方法研究,并将本项目开发的上述SILD技术应用到了暴露组学、药物分析领域。此外,受本项目在化学标记生物标志物分析方法及应用工作的启发,项目团队在化学/生物/纳米标记传感分析方面开展了一些工作,为酶生物标志物、小分子疾病标志物和环境标志物的分析方法提供了新思路和新途径。在项目的资助下,发表35篇论文(项目主持人赵先恩作为第一作者或通讯作者的论文33篇),其中入选ESI高被引论文4篇、热点论文1篇,授权发明专利3项,申请发明专利3项。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.3969/j.issn.1004-4957.2020.03.002
发表时间:2020
期刊:分析测试学报
影响因子:--
作者:陈坤;张鹏;王妍;郑振佳;董京磊;孙鲁平;朱树芸;赵先恩
通讯作者:赵先恩
Integration of stable isotope labeling derivatization and magnetic dispersive solid phase extraction for measurement of neurosteroids by in vivo microdialysis and UHPLC-MS/MS
整合稳定同位素标记衍生化和磁分散固相萃取,通过体内微透析和 UHPLC-MS/MS 测量神经类固醇
DOI:10.1016/j.talanta.2019.02.011
发表时间:2019
期刊:Talanta
影响因子:6.1
作者:Xu Yanqiu;Sun Luping;Wang Xin;Zhu Shuyun;You Jinmao;Zhao Xian En;Bai Yu;Liu Huwei
通讯作者:Liu Huwei
13-Plex UHPLC-MS/MS Analysis of Hexanal and Heptanal Using Multiplex Tags Chemical Isotope Labeling Technology
使用多重标签化学同位素标记技术对己醛和庚醛进行 13 重 UHPLC-MS/MS 分析
DOI:10.1021/jasms.0c00222
发表时间:2020-09-02
期刊:JOURNAL OF THE AMERICAN SOCIETY FOR MASS SPECTROMETRY
影响因子:3.2
作者:Hu, Jingwen;Chen, Shi-En;Liu, Huwei
通讯作者:Liu, Huwei
Stable isotope labeling derivatization coupled with magnetic dispersive solid phase extraction for the determination of hydroxyl-containing cholesterol and metabolites by in vivo microdialysis and ultra-high performance liquid chromatography tandem mass s
稳定同位素标记衍生化结合磁分散固相萃取通过体内微透析和超高效液相色谱串联质谱测定含羟基胆固醇及其代谢物
DOI:10.1016/j.chroma.2019.02.021
发表时间:2019-06
期刊:Journal of Chromatography A
影响因子:4.1
作者:Wang Xin;Sun Jing;Zhao Xian En;Xu Yanqiu;Sun Luping;Zhu Shuyun;You Jinmao;Wang Xiao
通讯作者:Wang Xiao
DOI:--
发表时间:2017
期刊:中国科学:化学
影响因子:--
作者:赵先恩;白玉;刘虎威
通讯作者:刘虎威
环境污染物暴露诱导氧化应激的醛类标志物活体微透析LC-MS分析方法
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60万元
- 批准年份:2021
- 负责人:赵先恩
- 依托单位:
传统中药抗帕金森病活性成分筛选及物质基础的质谱研究
- 批准号:81303179
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:23.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:赵先恩
- 依托单位:
国内基金
海外基金
