SPE-LC-MS技术:大肠杆菌胞内能量辅因子定量分析新方法

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"该文是关于使用SPE-LC-MS技术定量分析大肠杆菌胞内能量辅因子的研究,由李竹翠、杨阿芳等人完成,并得到了高等学校博士学科点专项科研基金的支持。文章介绍了如何通过优化样品预处理方法,特别是固相萃取(SPE)技术,来提高对胞内ATP、ADP以及NAD系列辅因子的定量分析的准确性和灵敏度。" 在生物化学与分子生物学领域,研究细胞内的代谢过程至关重要,而能量辅因子如ATP(三磷酸腺苷)、ADP(二磷酸腺苷)、NAD(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)和NADH(还原型NAD)、NADP(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸酯)及NADPH(还原型NADP)是这些过程中关键的角色。这些辅因子参与氧化还原反应,为细胞提供能量和维持代谢平衡。 本文介绍的方法创新在于采用了固相萃取(SPE)技术对细胞提取液进行预处理,这一方法能够有效地去除复杂基质中的干扰成分,同时富集和纯化目标代谢物。SPE是一种常用的样品前处理技术,通过吸附剂对目标化合物的选择性吸附,可以实现对特定物质的分离和浓缩,尤其适用于微量或痕量分析。 超高效液相色谱(UHPLC)与质谱联用系统(MS)的应用进一步提高了分析的精度和灵敏度。UHPLC能提供更高的分离效率和更快的分析速度,而MS则通过检测分子的质量和电荷比,实现对化合物的精确鉴定和定量。这种SPE-LC-MS分析流程不仅适用于能量辅因子,还可能推广到其他内源性代谢物的分析,为细胞代谢组学研究提供有力工具。 该研究的重要性在于,它解决了胞内代谢物分析的一个关键问题——样品预处理的特异性。由于胞内代谢物种类繁多,物理化学性质各异,没有一种通用的预处理方法能适用于所有物质。本研究开发的特定富集方法有助于提升分析结果的可靠性,对于理解大肠杆菌及其他微生物的能量代谢机制,以及在生物工程、疾病研究和药物开发等领域都具有潜在的应用价值。 关键词:生物化学与分子生物学;辅因子;固相萃取;超高效液相色谱质谱联用系统 这项研究开发了一种针对大肠杆菌胞内能量辅因子的SPE-LC-MS定量分析技术,通过优化样品预处理,提高了检测的准确性和敏感性,为代谢组学研究提供了新的思路和方法。

function [num,Period, Frequency, Density, CL95]=spectrum(x,mLAG) %%% function for power spectral analysis % usage: [num,Period, Frequency, density, cl95]=spectrum(x,mLAG) % Gong Daoyi 2003.12 xLEN=length(x); SER=x;N=xLEN;mLAGWK=mLAG;mLEN=N;J=mLAG;J1=J+1; %c calculating auto-connection coefficient A=0.0; C=0.; for I=1:N A=A+SER(I);end % I A=A/N; for I=1:N SER(I)=SER(I)-A; C=C+SER(I).^2; end % I C=C/N; for L=1:J CC(L)=0.0; for I=1:N-L CC(L)=CC(L)+SER(I)*SER(I+L); end %I CC(L)=CC(L)./(N-L); CC(L)=CC(L)/C; end %L C=1.0; %c estimating rude power spectra SPE(1)=0.0; for L=1:J-1 SPE(1)=SPE(1)+CC(L); end %L SPE(1)=SPE(1)./J+(C+CC(J))./(2*J); for L=1:J-1 % DO 210 L=1,J-1 SPE(L+1)=0.; for I=1:J-1 SPE(L+1)=SPE(L+1)+CC(I)*cos(pi*L*I/J); end % I SPE(L+1)=2*SPE(L+1)./J+C./J+(-1).^L*CC(J)./J; end % 210 L SPE(J1)=0.0; for I=1:J-1 SPE(J1)=SPE(J1)+(-1).^I*CC(J); end %I SPE(J1)=SPE(J1)/J+(C+(-1).^J*CC(J))/(2*J); %c smoothing power spectra PS(1)=.54*SPE(1)+.46*SPE(2); for L=2:J PS(L)=.23*SPE(L-1)+.54*SPE(L)+.23*SPE(L+1); end %L PS(J1)=.46*SPE(J)+.54*SPE(J1); %c statistical significence of PS W=0.0; for L=1:J-1 W=W+SPE(L+1); end %L W=W/J+(SPE(1)+SPE(J1))/(2*J); if (J > fix(N/2)) W=2.57*W; end if(J == fix(N/2)) W=2.49*W; end if(J < fix(N/2) & J > fix(N/3)) W=2.323*W; end if (J == fix(N/3)) W=2.157*W; end if (J < fix(N/3)) W=1.979*W; end %c the red noice examination for L=1:J1 SK(L)=W*(1-CC(1).^2)/(1+CC(1).^2-2*CC(1)*cos(3.14159*(L-1)/J)); end % L if (CC(1) > 0 & CC(1) >= CC(2) ) %c the white noice examination else for L=1:J1 SK(L)=W; end %L end % if %c calculating the length of cycle T(1)=NaN; for L=2:J1 T(L)=(2.0*J)/(L*1.0-1.0); end % L num=1:J+1;num=num(:)-1; Period=T(:); Frequency=1./T(:); Density=PS(:); CL95=SK(:);

2023-06-01 上传