临床生化检测中质谱技术的运用

临床生化检测中质谱技术的运用

刘承秀

西南民族大学校医院，四川成都610041

摘要：质谱技术是一种测量分子质荷比的分析法，具有高灵敏度、高通量、样品用量少等优势，在临床生化检测中获得了广泛应用。质谱技术作为临床检验的新型工具，在医学检查具有良好的发展前景。

关键词：质谱技术；临床检验；应用分析

1质谱技术综述

质谱（massspectrometry，MS）技术是一种测量分子质荷比（m/z）的分析法，其作用原理是：电离分子使其形成带电离子，再根据离子质荷比的大小次序排列形成图数据[1]。质谱仪的核心部件是电子源、质量分析器，能够检测各种离子的峰强度，进而进行物质分析。在电离技术不断发生的过程中，生物质谱得到了广泛应用。当前，应用于生命科学领域研究中的质谱仪多由多种质量分析器串联而成，能够实现各种检测功能，并提供离子破裂的特征峰，具有较高的特异性与准确度。

2质谱技术在医学领域中的应用

质谱成像（MSI）是一种新型的成像技术，可直接从生物组织切片表层中获取蛋白质或小分子代谢物的空间分布信息，当前被广泛应用于蛋白质组、脂组以及药物代谢等领域的研究中，具有高空间分辨率、高灵敏度、检测范围宽、样品处理简单等优势[2]。气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术，在医学领域研究中可用以对药物及其代谢产物、天然产物化学成分、残留物、生物大分子等的分析，在临床诊断中具有一定的指导意义。电喷雾电离质谱（ESI）是一种“软”电离技术，值产生分子离子峰，是测定生物大分子的最佳方法，具有较高的灵敏度，几乎不会产生碎片峰，质荷比值较低。基质辅助激光解吸电离质谱（MALDI-MS）离子源可电离相对分子质量为100~1000000的生物分子，通过高压电与短激光脉冲作用，让基质晶体生化，使基质与样本分子气化进入质谱仪的气相，其最突出的特点是准分子离子化很强、对样本中杂质的耐受量很大，可直接分析蛋白质酶解后产生的多肽混合物。同位素稀释质谱（ED-ID-MS）既有质谱分析的高度特异性，也有同位素稀释的高度精密性，能为临床检验中标准物质的研究提供有效的技术保障，是临床检验的参考方法的首选。

3质谱仪在临床检验中的应用

3.1在微生物临床检验中的应用

在微生物临床检验中，质谱技术得到了非常广泛的应用。检验过程中，所需的样品主要包括三类：（1）真菌、病毒、寄生虫、真菌孢子等病原体；（2）脂多糖、脂寡糖、脂质、多肽、蛋白质、NDA等病原体；（3）尿液、血液、痰液、脑脊液、胸腹腔积液等样品。通过质谱仪，可以实现对病原微生物中单个样品的采集、制备与检验，整个过程不超过10min，具有灵敏度高、分析速度快等优势。在细菌检测中，当前应用最广的是飞行质谱技术，可实现细菌种群的鉴别，以识别或发现病原菌。质谱技术还可用于病原体的药敏试验以及真菌检测研究等微生物领域中[3]。

3.2在临床免疫学检验中的应用

在临床免疫学检验中，质谱技术的应用主要依赖于飞行质谱技术，其工作原理是：应用同等能量但不同质量的电子粒子所形成的不同速度，让粒子在同等距离下用不同的时间抵达接收器，然后再根据不同时间计算出粒子的m/z，进而实现定量与定性。飞行质谱技术的应用优势主要体现于：可对病灶部位的癌变情况进行特异性蛋白检测，其病灶部位可包含肝、肺、肾、胰、卵巢等，具有高识别性、高准确度等特点。飞行质谱技术在泌尿系统检测中取得了空前的突破性进展，衍生了毛细管电泳质谱技术。尿液是使用质谱技术所需的样品之一，该样品的采集不会对人体造成任何伤害，且可准确诊断出初期的各种肾脏病症，与传统的入侵性诊断方法相比，质谱技术的应用有效避免了患者的疼痛，提升了临床诊断的准确率[4]。在肾脏转移功能与肿瘤等检测领域中，质谱技术也得到了广泛应用。

3.3在临床生物化学检验中的应用

在临床生物化学检验中，质谱技术主要用于检测体内激素，包括（1）血药浓度的检测：在疾病治疗期间，药物的用量必须合理控制，以防药物中毒，尤其是免疫抑制剂、抗肿瘤药物、抗逆转录病毒药物、麻醉药等，应用质谱技术进行检测，可有效避免药物中毒，还可检测药物是否使用到位，有无发挥作用；（2）体内激素的检测：例如能对雌二醇、睾酮、血浆雌酮硫酸盐等样本进行定量检测，以测定类固醇激素，进而进行人体器官功能的性能检测[5]；（3）遗传性疾病的检测：可以通过氨基酸、有机酸、脂肪酸等新陈代谢产物进行遗传性疾病的检测，特别是在新生儿遗传病检测中，质谱技术得到了非常广泛的应用，能够检测出20多种遗传代谢病，具有高灵敏性、高准确率等特点，可实现新生儿遗传病的早诊断、早治疗；（4）痕、微量元素的检测：主要的应用方法是质谱法与发生光谱法，具有检测限低、灵敏度高、动态范围宽等优势，可用于检测血清、头发、全血以及尿液中的铅、砷等有毒金属元素，也可检测铁、锌、钙等人体所需的微量元素；（5）糖化血红蛋白的检测：在糖尿病的诊断中，糖化血红蛋白被认定是最佳指标，应用电喷雾电离质谱技术进行检测，其重复性较佳，可有效控制临床检验的质量。

结语

质谱技术从诞生至今，在医学领域中获得了广泛应用，其发展非常快速，目前已成为临床生化检验中非常重要的新型工具。与其他技术相比，质谱技术具有无与伦比的优越性，主要体现在其特异性、灵敏度、精确度等特点上，且不受抗体或特殊生化反应的影响。质谱技术，特别是串联质谱技术，能提供准确的物质结构与质量信息。相信，随着质谱技术的不断成熟，其在临床检测中将会有非常好的发展前景。

【参考文献】

[1]张自强,李岩.质谱技术在临床生化检测中的应用[J].检验医学,2015,30(5):407-409.

[2]杜爱书.质谱技术及其在临床检验中的应用初探[J].大家健康,2015,9(19):54-55.

[3]韩丽乔,庄俊华,黄宪章.质谱技术及其在临床检验中的应用[J].检验医学,2013,28(3):252-256.

[4]王成宇.质谱技术及其在临床检验中的应用分析[J].中国社区医师,2015(7):122-125.

[5]邸智勇.质谱技术及其在临床检验中的应用分析[J].临床医药文献杂志(电子版),2015(7):1379-1380.