1月回顾|质谱领域重要科研成果新鲜出炉!

2023年1月，质谱研究领域的新鲜成果迭出，包括迷你 Orbitrap，一种研究 DNA 甲基化的新方法，Jonathan Sweedler 与 Fan Lam 合作研究阿尔茨海默症，Zare教授团队利用微液滴可裂解标签的解吸电喷雾电离质谱成像表征功能生物大分子，南开大学张新星团队发现微液滴活化转化CO₂ 新策略等。仪器信息网特别将相关内容进行编译，以飨读者。

　　mini Orbitrap与太空研究

　　美国马里兰大学的研究人员推出了一种新的小型化 Orbitrap 分析仪——专为满足 NASA 太空任务的需求而量身定制。他们将这种微型化技术与激光解吸质谱法 (LDMS) 相结合，无需大量样品处理即可对行星材料的有机物含量和化学成分进行原位表征。这种结合可以帮助天体生物学任务——特别是那些专注于生命探测目标和对月球表面的渐进探索的任务。这款新设备拥有与台式仪器相同的优势，但针对太空探索和现场行星材料分析进行了简化。

　　iDEMS 的强大功能

　　为了更详细地研究 DNA 甲基化，研究人员开发了一种新的、高度灵敏的基于质谱的方法——称为 iDEMS(简称为“通过 5-乙炔基脱氧尿苷标记 DNA 质谱法”)。 该方法表明，DNA 甲基化水平在复制后稳步增加，超过细胞分裂，并且羟甲基化在姐妹链之间永远不对称，有利于亲本链。这些发现为回答有关 DNA 修饰传播的长期问题奠定了基础。作者希望 iDEMS 可用于“分析不同细胞环境中的甲基化和羟甲基化动力学”——包括衰老和癌症进化。

　　同位素成像质谱MIMS与肺动脉疾病

　　肺动脉高压 (PAH) 是一种罕见的肺动脉疾病，可导致瘢痕组织过多和肺血管增厚。为了探索由此产生的生物量增加的起源，研究人员使用多同位素成像质谱 (MIMS) 来检查关键贡献者。MIMS 是一种新的成像模式，它将体内稳定同位素示踪剂方法与纳米级二次离子质谱法相结合——这是它首次用于肺部疾病的研究。 研究结果显示， “对人类 PAH 中的脯氨酸和葡萄糖进行更深入的研究可能会发现抑制生物量形成、防止肺动脉阻塞和降低 PAH 患者心力衰竭几率的机会，”第一作者 Bradley Wertheim 在一份新闻稿中说。

　　质谱组合技术助力阿尔茨海默症研究

　　得益于美国国立卫生研究院 300 万美元的资助，磁共振成像 (MRI) 和质谱成像 (MSI) 将以前所未有的规模结合起来开展研究。 Jonathan Sweedler 和 Fan Lam 使用这种独特的技术组合来捕捉阿尔茨海默症动物模型的各种图像。 根据最近的一份新闻稿，研究者提到研究的总体目标是：“了解在阿尔茨海默症小鼠模型中分子水平上发生了什么。”

　　immuno-DESI-MSI助力药物研发

　　斯坦福大学化学系Richard N.Zare教授团队基于免疫识别与分子标签的成像策略为DESI-MSI实现生物大分子的检测提供了一种切实可行的思路。标签分子及其裂解方式的设计是其中的核心技术问题。根据已知的微液滴化学研究报道，DESI在正模式高压电下产生的微米级水相液滴，在其气-液界面富含高浓度的质子，因此可以加速酸催化有机反应的进程。本研究设计合成了一系列苯硼酸类标签分子，在碱性条件下，将其与抗体非识别区人工修饰侧链上的半乳糖胺通过苯硼酸酯键共价结合。利用酸性电喷雾溶剂可在微秒时间内快速将苯硼酸酯键断裂的特性，实现了标签分子的在线原位释放，使得DESI-MSI 在单张组织切片上定位多个不同的功能生物大分子成为可能，实现了基于DESI质谱成像的多重免疫组化检测，本研究将这种方法被命名为“immuno-DESI-MSI”。

微液滴活化转化CO₂新策略

　　近年来，微液滴化学成为了当下最热门的研究领域之一。现有报道为微液滴气液界面存在的极高电场(109 V/m)提供了证据，该电场可以撕裂氢氧根，生成羟基自由基和自由电子，该电子使某些物质发生自发的还原反应。该文中南开大学张新星研究员团队利用微液滴化学的独特性质，在无需任何催化剂的前提下，还原了五氟碘苯(C₆F₅I)，使其生成阴离子自由基(C₆F₅I•^-)，并与CO₂反应，快速生成五氟苯甲酸(C₆F₅CO₂H)。