质谱三大基础指标:灵敏度,分辨率,准确度,如何实现或者能否实现【全谱一致性】或【宽谱一致性】?
首先要定义上述表述中的【扫描范围】和【质量范围】。比如MALDI-TOF,还涉及【线型模式】和【反射模式】。
【反射模式】下扫描范围有限,而目标范围【如m/z600~m/z3000】的准确度一致性较好(不是因为校正),而灵敏度和分辨率一致性其实没那么好,定量或半定量效果还是相对较好的,毕竟灵敏度和分辨率相对较高,峰重叠不严重。
【线型模式】涉及太宽的扫描范围,很难笼统的讨论质谱性能一致性问题,肯定需要指定讨论的质量范围。多年以前,布鲁克曾经打出【宽谱】这个概念,用的词是PAN(广角),当时主要是讲线型模式的分辨率,实际对用户没有多大意义。
目前来看,对应用极有价值的概念应该是【相对定量】,如果要使用【相对宽谱定量】,则应该涵盖相对较宽的半定量范围,比如血清蛋白临床检验,起码应该是10kDa~70kDa(常见高丰富血清蛋白)。如果更宽谱点,则应该涵盖抗体(~150kDa)。
在有限的分辨率情况下,中高质量区域的相对定量效果严重受分辨率影响,因为目标峰常常不纯,有些看上去的单峰可能含有10多个成分,因此,非目标成分会干扰目标成分的定量,使得结果有一定假阳性。
目前质谱临床检测涉及的都是高丰度蛋白,它们受血清低丰度干扰相对减小(离子竞争性抑制反而起到正面作用了),比免疫学、电泳【高分辨CE除外】、色谱的中重叠干扰应该小很多。因此,MALDI-TOF质谱在临床相对定量应用中还有值得进一步开发的价值,而且可以针对中丰度蛋白来进行。
当MALDI-TOF质谱在中高端质量范围的分辨率足够高的时候,就可以开展【蛋白突变(mutation),如氨基酸点突变】和【翻译后修饰(PTM,如乙酰化分子量增加42Da)】研究了,这对于临床诊断或候选药靶等精准医学研究具有重要科学意义和实用价值。
MALDI-TOF质谱定量极难的当然是重复性和精密度,主要是3大难点,一是样品制备和点靶,可以通过多靶位平均法改善;第二个是非均相定量问题,基本是个不可能被良好解决的问题;第三,MALDI-TOF质谱电离机制较复杂,至今未能完全研究清楚,不同的理论都有解释不了的事实,它们对应的定量效果则自然不能确切。
上述三个难题同样存在于【稳定同位素标记内标法】所谓【绝对定量】。另外,本人多年前开发的【基于肽段及其抗体的免疫质谱法】(取得多项发明专利授权),大幅度提高了非目标蛋白的重叠干扰问题(所以特异性很高),因为检测的是肽段,所以分辨率和灵敏度都较高,但是,也不能逃脱MALDI-TOF质谱天生的电离特征及其局限性。
总之,个人认为,MALDI-TOF质谱定量一定是相对的、有一定局限的,但确实可以用于临床筛查的。
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【wkh, 2019-10-27 08:54:47】
【责任人 wkh】
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