论文部分内容阅读
磷脂(phospholipids, PLs)是脂质化合物中的第一大类,其结构特点决定了它是两性生物分子。磷脂是构成细胞膜的主要成分,此外,磷脂在体内还有很多重要功能,包括调节细胞增殖、分化、凋亡,氧化应激和炎症等,越来越多的研究发现,在诸多重大恶性疾病包括癌症的发生、发展中都伴随着磷脂代谢的紊乱以及有关代谢酶活性的变化,因此磷脂化合物有潜力作为疾病的信号分子用于临床监测。磷脂结构复杂,种类多样,给它的分析和鉴定带来挑战。目前,在磷脂提取方面应用较多的方法主要是液液萃取法(liquid-liquid extraction, LLE)和固相萃取法(solid-phase extraction, SPE),后者有机溶剂用量较少,是一种快速可靠的前处理方法,常用的SPE填料包括氨基或二醇基修饰的硅胶等,但这些填充材料对磷脂类物质的选择性和特异性偏低。金属氧化物(如TiO2)在一定的条件下可以表现为路易斯酸或碱,它可以在酸性条件下吸附带有磷酸基团的化合物,而在碱性条件下解吸附。故将金属氧化物在特异性吸附磷脂方面有广阔的前景,但TiO2本身比表面积小,颗粒粒径小,无多孔结构,不适合做SPE固相萃取填料,TiO2修饰的多孔二氧化硅微球表现出比单纯TiO2更好的吸附性能和特异性。本文利用水蒸气内部水解法,将TiO2负载在二氧化硅微球表面,制备TiO2/SiO2复合微球,并用于SPE前处理中特异性富集磷脂,以反相色谱-蒸发光散射检测器(reversed-phase liquid chromatography-evaporative light scattering detector, RPLC-ELSD)为平台,对该方法进行优化并考察其对磷脂标准品的回收率和吸附性能。将建立的SPE方法用于血清中磷脂的提取并以超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱(ultra performance liquid chromatography with quadrupole time-of-flight mass spectrometry, UPLC-QTOF MS)为平台进行血清磷脂轮廓分析和淋巴瘤磷脂组学研究,为淋巴瘤的早期诊断奠定研究基础。本文的主要内容有:1.利用水蒸气内部水解法制备包覆不同比例二氧化钛的二氧化硅(TiO2/SiO2)复合填料,然后对制备的材料进行表征,包括扫描电子显微镜(SEM)观察其外貌形态、X-射线衍射(XRD)判断金属氧化物的无定型状态、紫外可见漫反射(UV-vis DRS)考察复合填料的紫外吸收特征峰和氮气吸附解吸实验(BET)考察材料的平均粒径、比表面积等参数。实验结果表明,TiO2/SiO2复合填料的比表面积达到335m2/g,比纯TiO2的比表面积36m2/g提高了近10倍,平均孔径为12nm且分布均匀,TiO2以无定型、高度不饱和Ti4+形式均匀地分散在Si02微球表面。2.将实验制备的TiO2/SiO2复合填料填充于SPE小柱用于特异性吸附磷脂的研究。以RPLC-ELSD为分析平台,对Ti02负载率、SPE上样液、洗脱液、洗脱体积等影响磷脂回收率的因素进行了考察,以5种磷脂标准品的回收率为指标,对SPE方法进行优化。实验结果显示,TiO2/SiO2复合材料比纯金属氧化物对磷脂标准品有更高的回收率,且以10wt%TiO2/SiO2的回收率最高,五个标准品的回收率在85%-93%范围内,远远高于纯TiO2的回收率28%-53%。SPE方法以含1%甲酸的正己烷-异丙醇(2:8,v:v)为上样液,以正己烷-异丙醇(2:8,v:v)为洗脱液,以900μL7M氨甲醇作为洗脱液时得到较高的回收率。此外,在RPLC-ELSD谱图中,含磷脂标准品的上样液经SPE直接流出液以及淋洗液的谱图中均没有出现磷脂标准品的特征峰,说明磷脂被吸附在SPE小柱上,在洗脱液色谱图中看到5个磷脂的色谱峰,说明吸附在柱上的磷脂被洗脱回收,证明本实验制备的TiO2/SiO2材料具有良好的吸附磷脂特性。3.将建立的SPE方法用于血清样品的前处理中,以UPLC-QTOF MS联用技术为检测平台,检测顺序依次为未经SPE萃取柱的提取液,经过SPE步骤的上样流出液、淋洗液和洗脱液,实验结果显示,经过SPE方法能够检测到1527个物质,而未经过SPE方法直接上样检测到的物质个数为662,故SPE方法比传统方法可以多检测到66.7%分子特征峰信息;另外,洗脱后的血清样品中化合物与未经过SPE处理的样品相比,信号响应强度有不同程度的提高。本研究为大规模的磷脂组学研究,尤其是低丰度磷脂检测提供了新的方法平台。4.将上述方法进一步应用于淋巴瘤磷脂组学研究,将正常人和淋巴瘤患者的血清样品用TiO2/SiO2-SPE方法进行预处理,然后用UPLC-QTOF MS获取磷脂代谢轮廓谱图,利用MassLynx和Simca-P11.5软件分别对数据进行预处理及多维统计分析。主成分分析法PCA对各组样本之间的总体分布及整个分析批次的稳定性进行了考察,显示实验批次中稳定性良好;再利用正交偏最小二乘法判别分析OPLS-DA对各组间代谢轮廓的总体差异进行分析,通过建模分析中VIP>1和t-test检验p<0.05筛选出8个与淋巴瘤关系密切的差异代谢物,并结合二级质谱和脂质数据库对化合物进行结构鉴定。