毛细管电泳质谱联用技术-与时俱进的高效技术

阿姆斯特丹自由大学的高级博士后研究员罗布.哈塞尔伯格博士解释说：“毛细管电泳质谱联用技术是一种有效的分析技术，包括毛细管电泳作为分离技术和质谱作为检测技术”。

该技术分离化合物是基于它们的分子量和电荷，能够定量和定性一些诸如小分子、代谢物、药物、肽类和蛋白质这些化合物。能够与液质联用相媲美。

哈塞尔伯格说：“直到几年前，液质联用不适用于分离蛋白质。虽然液质联用一致在改善进步，毛细管电泳仍占上风。但是，很多研究表明，实际上毛细管电泳和液相色谱非常互补，这很重要，这样你就可以验证你是否丢失了东西。”

“毛细管电泳质谱联用的优点是快速，分辨率高，耐用和可重复性，”莫西克诊所主任哈拉尔德米什克说。
    “另外，也有缺点，一个是它具有有限的样本容量负载能力，虽说对于常规分析来说这不是问题，但是问题是你不能执行序列操作。因此，我们需要另外一种方法。”他补充道。

然而，其微量样本量的需求有时非常有用，例如，当工作涉及到珍贵患者样本时。

“另一个缺点是，我们局限于运行次数，这使得我们能够分析5-6000种化合物，这就是极限。”他补充道。“但是，我不认为这是一个问题，因为，至少取决于我如何使用它，因为如果你能够分析更多，那么你就需要几百个样本来深入研究微量分子，这对于病人样本来说常常是不实用的。

到目前为止，毛细管质谱联用技术最大的优点是它的能力。它能检测出其他大多数技术都会忽略的蛋白质的细微变化。

例如，促红细胞生成素是一种用于治疗低氧血液的蛋白质。合成的促红细胞生成素被一些骑自行车的人用作为兴奋剂（尽管最近的证据对它的益处表示怀疑），但也自然发生在血液中。因此，反兴奋剂机构可以用毛细管电泳液质联用技术精确的分析促红细胞生成素是不是合成的。

“促红细胞生成素被认为是一种纯药物，但它确实有糖基化位点，所以很多变体是基于糖基单元依附造成的。毛细管质谱联用技术能做的很有意义，只有一个分析，我们可以识别大约300种变体，”哈塞尔伯格说，“液相色谱正在改进，但远远不够。”

过去的十年见证了毛细管电泳质谱联用技术发展的活力，同时也逐步从纯粹的学术工具，到越来越被工业科学家所认可。

哈塞尔伯格说：“直到几年前，只有一家供应商提供毛细管质谱联用技术的解决方案，这意味着几乎没有进展。但最近，新技术进入了市场。这是几年前开始的，而且会越来越好，使得毛细管质谱联用技术更灵敏和耐用。”

“随着这些技术的进步，你会看到工业科学家越来越多地离不开它，这意味着你有补充的药物质量控制技术。对于手性分离，它是-而且仍然是一个非常大的工具，因为手性和质谱分不开，”哈塞尔伯格说。

随着微流体毛细管质谱联用技术的发展，其他公司正在向技术的小型化迈出巨大的步伐。

“从我所看到的，小型化将满足大量的高通量工作，而不损害你得到的结果，”哈塞尔伯格说。“这将意味着你想要监控的任何过程变得更有成本效益。”

在体液中检测生物标志物是一个巨大的研究领域，正在为未来个性化治疗铺平道路，潜在地为患者提供了大量的福利。

哈拉尔德米什克说：“我们希望使用毛细管质谱联用技术来识别能够早期检测肾脏疾病、心血管疾病、膀胱癌或前列腺癌的生物标志物，或者监测患者的药物反应。我们正在研究的分析物是尿肽，它的效果非常好，非常具有可重复性。”

“事实上，它已经被应用于临床。我在市场上进行了几项测试，例如，用于评估糖尿病肾病早期患者、干细胞移植后患者识别移植物抗宿主病和胆管癌患者，”他补充说。

该项技术具有早期识别疾病的巨大潜力。对于某些疾病，在分子水平上检测人体液的初始变化，就有可能进行干预，以阻止恶化。

哈拉尔德米什克说：“我们需要避免使用现有的常规药物，一旦病人生病，我们才用药，预防为主。”

一个令人振奋的例子说明了这一优先的临床试验，涉及到欧洲的II型糖尿病患者。

哈拉尔德米什克解释说：“在疾病明显之前，我们使用毛细管质谱联用来检测糖尿病神经病变。然后我们对螺内酯药物治疗或安慰剂进行干预，旨在证明最终的益处，防止患者疾病恶化。”

毛细管质谱联用不仅可以帮助检测生物标志物。另外，可以用作反兴奋剂的分析，可以帮助运动员来辨别哪些蛋白质是兴奋剂，如促红细胞生成素或生长激素。

生物制药行业也开始意识到它的潜力。例如，它可以帮助表征生物药物，如用作癌症治疗的抗体，识别其他任何技术都不可能的翻译后修饰。

通过将结构分析与活性分析相结合，毛细管质谱联用技术是鉴定复杂混合物中活性化成分的有用工具，可将其开发成新药物。

哈塞尔伯格说：“我们正在与一个项目合作，希望将某些生物活性与蛇毒中的特定化合物联系起来。有些蛇毒阻止血液凝结，所以受害者流血致死，如果你用正确的方式服用，这也是一个降低血压的药物。”

“你可以想象，当你想做一个分析时，你不想每次采蛇血，毛细管质谱联用技术就可以帮助我们，因为我们只需要一个小样本来分析很多东西，”他补充说。

在过去的几十年里，毛细管质谱联用技术一直是人们关注的焦点。然而它可以提供一些独特的优势，现在已经恢复了势头。

这些科学家包括希望发现强有力的临床生物标志物，这将推动我们进入个性化医学的新时代。

哈拉尔德米什克说：“我认为毛细管质谱联用技术将被用作常规临床工具，当然，还需要一些延伸的发展，因此它还有很大的未来。”