衍生化技術(shù)在MALDI質(zhì)譜成像中的應(yīng)用進(jìn)展

王珊珊，張 強，郭寅龍

(1.長安大學(xué)理學(xué)院，陜西 西安 710064；2.河南警察學(xué)院刑事科學(xué)技術(shù)系，河南 鄭州 450046；3.中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所，金屬有機化學(xué)國家重點實驗室，上海有機質(zhì)譜中心，上海 200032)

質(zhì)譜成像技術(shù)可以原位測定樣本切片表面分子相對含量分布，與其他生物成像技術(shù)相比，該技術(shù)可以在單次質(zhì)譜成像實驗中獲得多個目標(biāo)化合物相對含量分布的可視化圖像，具有靈敏度高、無需標(biāo)記等優(yōu)點。質(zhì)譜成像技術(shù)有不同的離子化方式，目前最常見的有次級離子質(zhì)譜(secondary ion mass spectroscopy, SIMS)成像[1-5]、解吸電噴霧離子化(desorption electrospray ionization, DESI)質(zhì)譜成像[6-8]以及基質(zhì)輔助激光解吸離子化質(zhì)譜成像(MALDI MSI)[9]。其中，MALDI MSI由范德堡大學(xué)的Richard Caprioli教授等[10]于1997年提出后，現(xiàn)已成為應(yīng)用廣泛且較為成熟的質(zhì)譜成像技術(shù)。MALDI MSI具有較高的靈敏度及空間分辨率，相比于DESI和SIMS質(zhì)譜成像，其可以耐受一定濃度的鹽和緩沖溶液，實現(xiàn)較寬質(zhì)量區(qū)間的化合物成像分析。另外，MALDI MSI的成像空間分辨率可以低至10 μm，對于不同類型的樣本，例如植物組織[11-12]、動物組織[13-14]、毛發(fā)樣本[15-17]、指紋樣本[18-19]等均能實現(xiàn)目標(biāo)分析物的成像分析。

雖然MALDI MSI的優(yōu)勢突出，但是仍有自身的局限性。首先，MALDI MSI檢測靈敏度有限，只能應(yīng)用于組織中相對高豐度、高離子化效率的化合物的成像，例如脂質(zhì)[20-22]和蛋白[23-25]等；對于脂肪酸、氨基酸及一些小分子藥物等豐度低、離子化效率低的化合物的成像分析仍然極具挑戰(zhàn)。另外，MALDI MSI中應(yīng)用的基質(zhì)所產(chǎn)生的信號峰還會對小分子化合物的成像分析產(chǎn)生極大的干擾，因此通過在樣本上預(yù)先對待分析物進(jìn)行原位衍生化后再成像分析是非常必要的。……