文档介绍：串联质谱技术 新生儿遗传代谢病筛查
上海市儿童医院
田国力
遗传代谢病
遗传性代谢病（Inborn Errors of Metabolism, IEM） 是由于基因变更导致某些酶或蛋白质功能发生质/量的变更，引起某些代谢途径上的生基本原理
两个MS经碰撞室(CID)串联而成
最常应用于NBS的是三重四极杆，由两个MS经碰撞室(CID)串联而成
一级MS是功能类似于气相和液相色谱的分别器，只允许选择的离子(母离子)通过
母离子进人CID产生碎片(子离子)
子离子经二级MS选择最终进入检测器
通过不同扫描的方式记录即可得到串联质谱图谱，实现对待测物的定性
通过样品中加入定量同位素内标，实现待测物定量检测
串联质谱仪
一级质谱
碰撞室
二级质谱
扫描特定范围离子或允许特定离子进入碰撞器
分离器
分子离子碰撞解离形成子离子
扫描一定范围子离子选择特定子离子进入检测器
分析仪
串联质谱技术设备
串联四级杆质谱仪
进样器
高效液相泵
仪器控制及数据处理系统
串联质谱新生儿筛查的基本原理
遗传代谢病：由于遗传因素体内正常代谢途径受阻
氨基酸代谢病患者血中氨基酸水平异样
有机酸血症及脂肪酸代谢障碍病患者血中游离肉碱或不同种类的酰基肉碱水平异样
利用串联质谱仪通过检测检测滤纸干血片中氨基酸、游离肉碱及酰基肉碱的水平
通过一系列规则来评估结果将化合物浓度和代谢疾病关联起来，综合推断多种遗传代谢病
一个测试平台上同时检测多个疾病
串联质谱新生儿筛查的步骤
采血后滴于专用采血滤纸片，晾干，制成滤纸干血片
接受串联质谱技术，通过同位素内标法(IS)
分析物和对应内标的响应比等比于分析物和对应内标的浓度比
一次性定量检测新生儿的滤纸干血片样品中的数十种氨基酸、酰基肉碱浓度
通过一系列规则来评估结果将化合物浓度和代谢疾病关联起来，综合推断30余种遗传代谢病
衍生化氨基酸扫描质谱图
氨基酸
m/z
同位素
m/z
Ala
Ala-d4
Leu
Leu-d3
Phe
Phe-d5
Tyr
Tyr-13C6
串联质谱检测指标
名称
缩写
丙氨酸 Alanine
Ala
精氨酸 Arginine
Arg
瓜氨酸 Citrulline
Cit
鸟氨酸 Ornithine
Orn
苯丙氨酸 Phenylalanine
Phe
酪氨酸 Tyrosine
Tyr
甘氨酸 Glycine
Gly
亮氨酸 Leucine
Leu
甲硫氨酸 Methionine
Met
缬氨酸 Valine
Val
脯氨酸 Proline
Pro
串联质谱检测指标
名称
缩写
名称
缩写
名称
缩写
游离肉碱C
C0
己酰肉碱
C6
肉豆蔻二烯酰肉碱
C14:2
乙酰肉碱
C2
己二酰肉碱
C6DC
3-羟基肉豆蔻酰肉碱
C14-OH
丙酰肉碱
C3
辛酰肉碱
C8
棕榈酰肉碱
C16
丙二酰肉碱
C3DC
辛烯酰肉碱
C8:1
棕榈烯酰肉碱
C16:1
丁酰肉碱
C4
辛二烯酰肉碱
C8:2
3-羟基棕榈烯酰肉碱
C16:1-OH
3-羟基丁酰肉碱
C4-OH
葵酰肉碱
C10
3-羟基棕榈酰肉碱
C16-OH
异戊酰肉碱
C5
葵烯酰肉碱
C10:1
十八碳酰肉碱
C18
异戊烯酰肉碱
C5:1
葵二烯酰肉碱
C10:2
十八碳烯酰肉碱
C18:1
3-羟基异戊酰肉碱
C5-OH
月桂酰肉碱
C12
3-羟基十八碳烯酰肉碱
C18:1-OH
戊二酰肉碱
C5DC
肉豆蔻酰肉碱
C14
3-羟基十八碳酰肉碱
C18-OH
肉豆蔻烯酰肉碱
C14:1
高苯丙氨酸血症
中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症
游离肉碱及酰基肉碱
有机酸血症相关：
C0、C2、C3、3DC、C4、C4-OH、C5、C5-OH、C5DC、C5:1
脂肪酸代谢病有关：
C0、C4、C5DC、C6、C8、C10、C12、C14、C14:1、C16、C16-OH、C18、C18-OH
标本前处理方式
衍生化标本前处理方法
样品处理过程中加入盐酸正丁醇，引入丁基
变更分子结构（除去羧酸功能团），消退潜在负离子，提高正离子模式下的离子化效率
酯化作用可以削减潜在的溶剂或其他干扰物质
降低分析物极性—更好的去溶剂化，样品更加简洁进入仪器真空环境
酯化作用可以引入测量