實時飛行時間質譜直接分析快速測定血清代謝組指紋圖譜的方法優化
體液的代謝組指紋圖譜能夠揭示許多代謝異常相關性疾病的發病原因，從而成為疾病診斷和治療預后診斷的潛在工具。本文報導了一種將實時直接分析（DART）與飛行時間質譜（TOF MS）聯用的快速方法，用該方法對人血清代謝組指紋圖譜進行了分析。在本研究中，首先對血清樣品進行蛋白沉淀處理，并通過衍生化提高代謝物的揮發性，然后進行DART MS分析。用同體積健康人血清樣品優化了電離氣體溫度和流速等儀器參數，獲得了DART MS的最佳性能。實驗表明這些參數對所檢測代謝物全質量范圍及DART質譜圖信噪比有顯著影響。每次DART分析只需要1.2分鐘，在此過程中可以按時間順序觀察到1500多張不同的特征圖譜。用手動取樣臂得到的總離子信號重現性為4.1% 到4.5%。DART MS最令人感興趣的特點是高通量、無記憶效應和簡單性，因此有望成為代謝組指紋圖譜研究極寶貴的工具。
代謝組指紋圖譜，一種基于代謝模式或“指紋圖譜”對樣品分類的無偏差全面篩查方法，已經在尿、血漿、血清和體液等各種生物樣品類型上進行了實驗。核磁共振（NMR）和質譜是代謝組指紋圖譜研究廣泛使用的兩種分析平臺。NMR的優勢是幾乎不用進行樣品處理，更容易獲得大量數據，但成本高、靈敏度低是它的兩個主要缺陷。氣相色譜-質譜（GC-MS）和液相色譜-質譜（LC-MS）是代謝組學工作流程中常用的兩項補充技術。除非常復雜以外， GC-MS和LC-MS還有分析通量低和有色譜記憶效應等缺點，尤其是在研究生物基質（如血清）中的代謝物時。為了克服上述局限，人們還在不斷研究能有效分析代謝組學的技術。
實時直接分析（DART）是一種在室溫和大氣壓條件下操作的基于等離子體的電離技術。屬于大氣壓等離子體電離技術，該技術包括直接大氣壓光電離（DAPPI）、實時直接分析（DART）流動大氣壓輝光放電?（FAPA）、等離子體輔助解吸附電離（PADI）、低溫等離子體（LTP）電離和介質阻擋放電電離（DBDI）等。DART以記憶效應最小的非接觸方式電離。樣品可以手動處理，也可以通過自動進樣器輔助，主要的消耗品是高純壓縮氣體（氦氣或氮氣），每個樣品的分析成本較低。DART的工作原理是，首先在氣流（氮氣或氦氣）中發生輝光放電，形成的亞穩原子與大氣壓中的水發生相互作用，生成質子化的水簇。這些clusters通過質子轉移與熱氣流解吸附的分析物發生作用。在大多數情況下，不經過樣品制備即可發生直接電離。DART已成功用于制藥產品、仿冒藥物、細菌脂肪酸、調料和香料等分析領域。
本文報導了一種用DART-TOF和DART-Q-TOF MS快速分析人血清代謝組指紋圖譜的方法。討論了各種實驗參數的優化，通過精確質量測定和添加實驗，對血清代謝物進行了鑒定。用DART離子源與Q-TOF質譜聯接，用DART進行血清代謝組學研究的工作，迄今尚未見文獻報導。
