生物质谱技术的应用领域有哪些

① 质谱法的应用

质谱法特别是它与色谱仪及计算机联用的方法，已广泛应用在有机化学、生化、药物代谢、临床、毒物学、农药测定、环境保护、石油化学、地球化学、食品化学、植物化学、宇宙化学和国防化学等领域。用质谱计作多离子检测，可用于定性分析，例如，在药理生物学研究中能以药物及其代谢产物在气相色谱图上的保留时间和相应质量碎片图为基础，确定药物和代谢产物的存在；也可用于定量分析，用被检化合物的稳定性同位素异构物作为内标，以取得更准确的结果。
在无机化学和核化学方面，许多挥发性低的物质可采用高频火花源由质谱法测定。该电离方式需要一根纯样品电极。如果待测样品呈粉末状，可和镍粉混合压成电极。此法对合金、矿物、原子能和半导体等工艺中高纯物质的分析尤其有价值，有可能检测出含量为亿分之一的杂质。
利用存在寿命较长的放射性同位素的衰变来确定物体存在的时间,在考古学和地理学上极有意义。例如,某种放射性矿物中有放射性铀及其衰变产物铅的存在，铀238和铀235的衰变速率是已知的，则由质谱测出铀和由于衰变产生的铅的同位素相对丰度，就可估计该轴矿物生成的年代。
质谱仪种类繁多，不同仪器应用特点也不同,一般来说，在300C左右能汽化的样品，可以优先考虑用GC-MS进行分析，因为GC-MS使用EI源，得到的质谱信息多，可以进行库检索。毛细管柱的分离效果也好。如果在300C左右不能汽化，则需要用LC-MS分析，此时主要得分子量信息，如果是串联质谱，还可以得一些结构信息。如果是生物大分子，主要利用LC-MS和MALDI-TOF分析，主要得分子量信息。对于蛋白质样品，还可以测定氨基酸序列。质谱仪的分辨率是一项重要技术指标，高分辨质谱仪可以提供化合物组成式，这对于结构测定是非常重要的。双聚焦质谱仪，傅立叶变换质谱仪，带反射器的飞行时间质谱仪等都具有高分辨功能。
质谱分析法对样品有一定的要求。进行GC-MS分析的样品应是有机溶液，水溶液中的有机物一般不能测定，须进行萃取分离变为有机溶液，或采用顶空进样技术。有些化合物极性太强，在加热过程中易分解，例如有机酸类化合物，此时可以进行酯化处理，将酸变为酯再进行GC-MS分析，由分析结果可以推测酸的结构。如果样品不能汽化也不能酯化，那就只能进行LC-MS分析了。进行LC-MS分析的样品最好是水溶液或甲醇溶液，LC流动相中不应含不挥发盐。对于极性样品,一般采用ESI源，对于非极性样品,采用APCI源。

② 生物质谱

生物质谱就是运用现代质谱仪器解决生物学问题，如蛋白质测序，生物大分子分子量检测，磷酸化位点检测等

③ 请列举生物学应用的领域

目前比较有很大前景的生物学应用的领域有几点：
1、生物医药。这是生物技术最重要的应用领域了，相对也比较成熟。比如利用基因工程开发的DNA分子探针来检测疾病，单克隆抗体，利用发酵工程制造药物（比如青霉素以前要直接提取，产率很低，价格也很高。自从有了发酵工程，你看，大家都在滥用抗生素）。

2、生物农业。例子有转基因食品等。在这里我要特别说明，转基因食品不可怕，它的上市都是经过严格的检测的。而且转基因的食品，它的基因是人为导入的，是完全可控的。相比较而言，袁隆平的杂交水稻完全是自然突变的结果，你根本不知道它有几个基因突变了、突变成了什么样子，从原理上说比转基因的潜在风险要大得多，何况杂交水稻一般还没有经过那么严格的检测。另外，网上有传言说国外利用转基因食品来控制中国人的基因，这完全是开国际玩笑。 人类进化几百万年来，至少吃进去了几十亿个来历不明的基因，从来没听说过有人吃了鱼就会潜水、吃了天鹅就会飞的。确实，不同物种间会存在水平基因转移，但是这种事情发生的概率比你连续中10次500万彩票大奖的概率高不了多少，而且即使基因到你体内了，产生作用的概率则更小。基因工程最大的难题就是基因转进去了不起作用，你随便吃一口还就起作用了岂不是太令我们科学家汗颜了？

3、生物能源。应该说这个领域还没有取得突破性进展，但是也很热门了，比如说人工模拟光合作用、生物电池等。

4、生物计算机。这个研究的人相对较少，国内好像也就上海交大和生物物理所在研究。但是我很看好。与此相关的还有生物传感器、生物电路、分子马达等。

5、基础理论的研究。现在DNA剪切、细胞融合、PCR、色谱、核磁共振、质谱、电泳、层析柱等技术都已经成为生命科学研究的重要手段。可以说，现在生命科学的研究已经“科学”和“技术”不分家了。
传统上的生物学应用的领域有：养殖业，种植业，园艺，食品制造，饲料的加工，环保。。。很多很多！

④ 生物质谱技术在蛋白质组学中的应用有哪些

鉴定蛋白，蛋白定量，蛋白相互作用，蛋白翻译后修饰，生物标记物，分子机制研究。。。

⑤ 生物质谱仪的医学应用

生物质谱可提供快速、易解的多组分的分析方法，且具有灵敏度高、选择性强、准确性好等特点，其适用范围远远超过放射性免疫检测和化学检测范围，生物质谱在检验医学中主要可用于生物体内的组分序列分析、结构分析、分子量测定和各组分含量测定。
1．核酸检测的应用：核酸的分子生物学研究已经成为生命化学、分子生物学及医学领域中最具有活力的研究方向之一。通过现代生物质谱技术，我们不但能够得到寡聚核苷酸的分子质量，而且能够通过相关的技术得到它的序列信息。
2．小分子生物标志物检测的应用：质谱在检验医学中应用较早、较广泛的是用核素稀释GC—MS分析小分子生物标志物，该方法是很多生物小分子检测的参考方法，主要分析项目有氨基酸、脂肪酸、有机酸及其衍生物、单糖类、前列腺素、甲状腺素、胆汁酸、胆固醇和类固醇、生物胺、脂类、碳水化合物、维生素、微量元素等，其中很多项目的方法比较完善，如激素¨ 的检测和利用串联质谱法进行新生儿氨基酸、游离肉毒碱和酰肉碱的筛查系统_2l3 J，2004年l2月24目美国食品药品管理局(FDA)还专门制订了“用串联质谱法分析新生儿氨基酸、游离肉毒碱和酰基肉碱筛选检测系统”的指导性文件。生物质谱作为参考方法，在临床检验的量值溯源工作中也发挥着重要作用。由于质谱方法在测量的准确性和可靠性上所具有的巨大优势，目前很多国际组织或校准品制造商都用质谱法作为参考方法，对一些测定项目的校准品进行定值，如：葡萄糖、尿酸、T4、肌酐等。
3．大分子生物标志物检测的应用：大分子生物标志物按结构可分为蛋白质、糖蛋白和低聚核苷酸。蛋白质是疾病的重要生物标志物，当异常基因产生异常蛋白质后，临床实验室可通过测量代谢物浓度、代谢物组变化、检测疾病相关异常功能蛋白、结构蛋白或蛋白指纹图谱 等来提供用于诊断疾病的数据。代谢物组、蛋白质组、基因组分析间的相互作用将是今后几年我们面临的主要挑战与发展机遇。临床检验将通过连续地进行这些分析，先鉴别与疾病有关系的代谢物组，然后通过对蛋白质和(或)DNA的分析验证鉴别结论，再连同其他临床信息和实验室数据，最后确定疾病的严重程度，并制定治疗策略。肿瘤标志物的测定是生物质谱技术在临床检验应用中最为突出和有价值的领域，生物质谱技术最有希望成为肿瘤的早期检测方法。根据生物质谱技术对乳腺癌等l2种肿瘤的血清及尿液检测结果已证实，其检测灵敏度82%～99%；诊断特异性为85%～99%，这是一个令人震惊的结果。
4．微生物鉴定的应用：通过每种细菌分离物的生物质谱可得到基于每种细菌惟一的肽模式或指纹图谱来鉴别细菌，Hsu已用串联质谱鉴定了沙门菌 J。由于蛋白质在细菌体内的含量较高，生物质谱可常用于细菌属、种、株的鉴定；而串联质谱还可针对糖类或脂类的脂肪酸组成进行鉴定；此外，通过对生物样本进行处理后，串联质谱也可从单细菌水平发现和确定病原菌及孢子；对特殊脂质成分的分析则可了解样本中病原菌的活力和潜在感染。
5．药物分析的应用：质谱在药物分析中的应用包括：合成药物组分分析，天然药物成分分析，肽和蛋白质药物(包括糖蛋白)氨基酸序列分析，药物代谢研究和中药成分分析。在检验医学中应用较多的是治疗药物监测(TDM)，以前药物检测主要使用免疫化学技术和高效液相色谱技术。虽然，免疫化学技术简单易行，但是所测定药物种类比较少。高效液相色谱技术测定药物种类虽较多，但定性的可靠性差。然而，液相色谱与质谱(LC．Ms)联用技术检测药物准确、快速，几乎可以用于所有药物检测，如抗癌药 、免疫抑制剂、抗生素以及心血管药，LC．MS技术有望成为药物检测的最强有力的工具。

⑥ 质谱的作用是什么 有什么用途

原理
待测化合物分子吸收能量（在离子源的电离室中）后产生电离，生成分子离子，分子离子由于具有较高的能量，会进一步按化合物自身特有的碎裂规律分裂，生成一系列确定组成的碎片离子，将所有不同质量的离子和各离子的多少按质荷比记录下来，就得到一张质谱图。由于在相同实验条件下每种化合物都有其确定的质谱图，因此将所得谱图与已知谱图对照，就可确定待测化合物

应用
质谱中出现的离子有分子离子、同位素离子、碎片离子、重排离子、多电荷离子、亚稳离子、负离子和离子－分子相互作用产生的离子。综合分析这些离子，可以获得化合物的分子量、化学结构、裂解规律和由单分子分解形成的某些离子间存在的某种相互关系等信息。
质谱法特别是它与色谱仪及计算机联用的方法，已广泛应用在有机化学、生化、药物代谢、临床、毒物学、农药测定、环境保护、石油化学、地球化学、食品化学、植物化学、宇宙化学和国防化学等领域。近年的仪器都具有单离子和多离子检测的功能，提高了灵敏度及专一性，灵敏度可提高到10(克水平。用质谱计作多离子检测，可用于定性分析，例如，在药理生物学研究中能以药物及其代谢产物在气相色谱图上的保留时间和相应质量碎片图为基础，确定药物和代谢产物的存在；也可用于定量分析，用被检化合物的稳定性同位素异构物作为内标，以取得更准确的结果。
在无机化学和核化学方面，许多挥发性低的物质可采用高频火花源由质谱法测定。该电离方式需要一根纯样品电极。如果待测样品呈粉末状，可和镍粉混合压成电极。此法对合金、矿物、原子能和半导体等工艺中高纯物质的分析尤其有价值，有可能检测出含量为亿分之一的杂质。
利用存在寿命较长的放射性同位素的衰变来确定物体存在的时间,在考古学和地理学上极有意义。例如,某种放射性矿物中有放射性铀及其衰变产物铅的存在，铀238和铀235的衰变速率是已知的，则由质谱测出铀和由于衰变产生的铅的同位素相对丰度，就可估计该轴矿物生成的年代。

⑦ 质谱在药学领域的应用和意义都有哪些

质谱在药学领域的应用和意义都有哪些
1、在医学中的应用
免疫学的发展及其向医学各学科的渗透，产生了许多免疫学分支学科和交叉学科
1）免疫学的纵向发展：由单一层次发展到多层次，群体免疫学、个体免疫学、细胞免疫学、分子免疫学、原子免疫学。
2）免疫学的横向发展：由单一学科发展成多分支多边缘的学科
免疫化学、免疫生物学、免疫生理学、免疫病理学、免疫遗传学、免疫血清学、分子免疫学、免疫组织学、免疫药理学、免疫毒理学、临床免疫学、免疫血液学、移植免疫学、肿瘤免疫学、生殖免疫学、神经免疫学、营养免疫学、神经内分泌免疫学、免疫分类学、数学免疫分类学、光免疫学、免疫酶学、免疫生物工程

这些分支学科的研究极大地促进了现代生物学和医学的发展。免疫学的发展必将在恶性肿瘤的防治、器官移植、传染病的防治、免疫性疾病的防治、生殖的控制，以及延缓衰老等方面
推动医学的进步。
2、在生物科学研究中的应用
免疫学技术的发展，为生命科学的研究提供了有力的手段。单抗的应用给生物科学的发展带来了突破性的变革；免疫组化技术与分子杂交技术的结合，使得对基因及其表达的研究可达到定量、定性、定位的程度。二十世纪前后，免疫学在抗感染方面的巨大成功，促进了生物制品产业的发展。人工主动免疫和被动免疫的应用，有力地控制了多种传染病的传播。在过去的几十年中，免疫学的巨大进展在更深的层次和更广阔的范围内，推动了生物高技术产业的发展。用细胞工程产生的单克隆抗体用基因工程产生的细胞因子为临床医学提供了一大类具有免疫调节作用的新型药物。

⑧ 用于微生物检测鉴定的质谱技术主要有哪些

用于微生物检测鉴定的质谱技术主要有哪些
质谱随着科学技术的进步，20世纪80年代以来，有4种软电离技术产生，分别为等离子体解吸（PD-MS）、快原子轰击（FAB ）、电喷雾（ESI ）和基质辅助激光解吸/电离（MALDI）。
等离子体解吸的原理是：采用放射性同位素的核裂变碎片作为初级粒子轰击样品使其电离，样品以适当溶剂溶解后涂布于0.5-1µm 厚的铝或镍箔上，核裂变碎片从背面穿过金属箔，把大量能量传递给样品分子，使其解吸电离。在制备样品时，采用硝化纤维素作为底物使得PD-MS 可用以分析分子量高达14 000 的多肽和蛋白质样品。
快原子轰击的原理是，一束高能粒子，如氩、氙原子，射向存在于液态基质中的样品分子而得到样品离子，这样可以得到提供分子量信息的准分子离子峰和提供化合物结构信息的碎片峰。快原子轰击操作方便、灵敏度高、能在较长时间里获得稳定离子流。当用于绝大多数生物体中寡糖及其衍生物的分析时，可测分子量达6000。而且在该质量范围内，其灵敏度远高于在15000 范围
内新一代全加速仪器的灵敏度。此外，Camim 等采用FAB-MS 分析从Hafnia alvei中得到的四个寡糖组分，检测到了NMR 不能观测到的寡糖、并揭示了寡糖结构的非均一性。
电喷雾电离的原理是：喷雾器顶端施加一个电场给微滴提供净电荷；在高电场下，液滴表面产生高的电应力，使表面被破坏产生微滴；荷电微滴中溶剂的蒸发；微滴表面的离子“蒸发”到气相中，进入质谱仪。为了降低微滴的表面能，加热至200～250℃，可使喷雾效率提高。FAB-MS 可以显示碎片离子，但只能产生单电荷离子，因此不适用于分析分子量超过分析器质量范围的分子。ESI 可以产生多电荷离子，每一个都有准确的小m/z 值。此外还可以产生多电荷母离子的子离子，这样就可以产生比单电荷离子的子离子更多的结构信息。而且，ESI-MS 可以补充或增强由FAB 获得的信息，即使是小分子也是如此。
质谱仪
基质辅助激光解吸离子化质谱（Matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry，MALDI-MS) 是20世纪80 年代末问世并迅速发展起来的质谱分析技术。这种离子化方式产生的离子常用飞行时间(time of flight，TOF)检测器检测，因此MALDI常与TOF一起称为基质辅助激光解吸离子化飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)。MALDI-TOF-MS技术，使传统的主要用于小分子物质研究的质谱技术发生了革命性的变革，从此迈入生物质谱技术发展新时代。该技术的特点是采用被称为“软电离”方式，一般产生稳定分子离子，因而是测定生物大分子分子量的有效方法，广泛地运用于生物化学，尤其对蛋白质、核酸的分析研究已经取得了突破性进展。MALDI-MS 在糖研究中的应用，也显示出一定的潜力和应用前景。另外在高分子化学、有机化学、金属有机化学、药学等领域也显示出独特的潜力和应用前景，已经成为广大科技工作者研究于分析大分子分子质量、纯度、结构的理想工具。其广泛应用于生物化学领域，