电喷雾质谱应用技术

　　本书是第一本全面介绍电喷雾质谱技术的专著，也是第一次全面涉及当今世界上电喷雾技术的热点应用领域。为了让读者更好地了解电喷雾质谱应用和实践的最新技术，本书着重讨论电喷雾质谱分析小分子化合物（药物开发、药代动力学、组合化学、天然产物等）和生物大分子（多肽、蛋白质）化学等领域的各种新的实用技术。本书是由当今从事LC/MS相关应用研究领域的杰出科学家们撰写的，代表着当今液相色谱质谱在各个不同方面的最新发展的科学专著。内容翔实，技术层次高，具有极高的使用价值。本书可供从事药物开发、药代动力学、组合化学、天然产物等和生物大分子（多肽、蛋白质）化学等相关领域以及质谱相关技术的研究人员、有机化合物结构鉴定科研人员和相关专业的高等院校师生学习参考。

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第一章电喷雾质谱历史、理论和仪器原理1 第一节简介：喷雾技术革命1 一、ESI出现之前的质谱技术1 二、电喷雾电离技术的发展4 第二节操作原理11 一、ESI/APCI离子源的组成11 二、电喷雾电离：“去除溶剂，而非解吸附过程”12 三、电喷雾的过程：“纯”ESI条件下电喷雾电离针 上发生的事件13 四、在小液滴干燥过程中发生的事件16 五、真空接口19 六、各种各样的辅助技术20 七、溶剂和缓冲液26 八、ESIMS中观察到的各种离子29 九、非共价复合物30 十、从ESI质谱图看质谱离子与液相离子的关系32 十一、与大气压化学电离的比较33 第三节质量分析器35 一、连续检测离子的质谱仪35 二、脉冲式质谱仪38 三、复合式串联质谱47 第四节质谱的其他参数48 一、质量校正48 二、分辨率51 三、质量准确度52 第五节ESIMS的数据处理52 一、联立方程求算法52 二、分辨同位素峰53 三、数据转换（去卷积拆分）方法55 第六节结论60 参考文献60 附录几种常用ESI校正校样的质荷比91 第二章纳升喷雾电离的发展：LC/MS及CE/MS应用100 第一节简介100 第二节纳升流量的电极103 一、流量与电喷雾针的构造103 二、纳升流量样品导入系统的一些实例110 第三节纳升流量液相色谱质谱联用122 一、分析液相色谱色谱柱的小型化123 二、色谱柱和纳升电极的整体式装置124 三、多路NanoLC系统实例125 四、今后的方向130 第四节结论132 参考文献134 第三章电喷雾电离质谱定性分析药物及天然产物142 第一节导言142 第二节小分子化合物的结构特征144 一、分子量的确定144 二、多电荷电离146 三、盐148 四、液相色谱质谱联用149 五、化学衍生和大气压化学电离源154 六、串联质谱155 第三节抗生素及天然产物的结构解析157 一、抗生素157 二、利用［M+H］+和［M+Na］+离子解析结构162 三、相似化合物的质谱图167 四、负离子169 五、准确质量测定171 第四节结论178 参考文献178 第四章电喷雾质谱在组合化学中的应用182 第一节导言182 第二节化合物的鉴定184 第三节纯化过程186 第四节质量控制189 第五节筛选191 一、生物亲和性筛选191 二、用QTOF质谱的准确质量测定194 三、FTICR质谱的准确质量测定196 第六节分析前景198 第七节结论200 参考文献200 第五章电喷雾质谱在现代药物代谢和药物动 力学中的应用206 第一节导言206 第二节药物代谢及药物动力学中的质谱平台207 一、四极杆质谱仪器的作用207 二、四极杆离子阱质谱仪的作用208 三、飞行时间质谱的作用210 四、四极杆/TOF复合型仪器的作用213 第三节电喷雾质谱应用的发展213 一、定量分析213 二、确定药物的生物转化215 第四节电喷雾质谱在新药开发研究中的应用218 一、新药开发研究中的定量分析219 二、新药开发中的生物转化220 第五节自动化高通量分析224 一、样品制备225 二、选择MS条件226 三、样品分析226 四、数据处理与校阅231 五、尝试平行定量233 参考文献236 第六章电喷雾质谱分析多肽与蛋白质方法学 研究及其应用244 第一节导言244 第二节电喷雾质谱分析完整的蛋白质：方法学研究246 一、蛋白质混合物的电喷雾质谱247 二、样品污染247 第三节电喷雾质谱的应用250 一、蛋白质组学250 二、二硫键的确定251 三、非共价键结合的蛋白质复合物253 第四节分离和序列测定256 一、毛细管LCMS256 二、毛细管LCMS在蛋白质组学上的应用258 三、多肽的毛细管电泳质谱259 第五节高质量多肽和蛋白质的串联质谱分析266 第六节结论270 参考文献271 第七章电喷雾质谱分析糖蛋白的结构275 第一节简介275 第二节确定糖蛋白的分子量276 一、分子量和多元性276 二、纳升电喷雾和正交加速TOF质谱280 第三节糖蛋白指纹分析285 一、多糖的类型285 二、蛋白序列指纹分析和糖基化位点的确认286 三、确定连接位点的非均一性292 第四节未来的发展方向294 参考文献295 第八章先进的质谱方法快速研究和定量分析蛋白质组299 第一节简介299 第二节蛋白质组的目前测定方法301 第三节使用质谱确定蛋白质303 第四节利用FTICR质谱的特性测定蛋白质组304 第五节完整蛋白质的蛋白质组分析方法307 一、毛细管等电聚焦法分离蛋白质308 二、CIEF与FTICR质谱联用309 三、自动处理数据和结果显示310 第六节FTICR方法确定完整的蛋白质313 一、依据分子量确定完整的蛋白质313 二、依据MS/MS数据确认完整的蛋白质314 三、依据同位素标记确认完整的蛋白质317 第七节测定全体蛋白质的蛋白质组分析方法319 一、准确质量标签用于蛋白质的确认319 二、提供准确质量标签确定翻译后修饰323 三、同位素编码亲和标签的准确质量标签325 第八节根据实验产生的准确质量标签327 一、通过MS/MS来确认AMT327 二、多元MS/MS方法328 第九节高通量测定蛋白质的相对强度331 一、稳定同位素的代谢标记332 二、后提取的稳定同位素标记法341 第十节将来的方向344 参考文献345 第九章非共价复合物的电喷雾电离质谱分析352 第一节简介352 第二节蛋白配体相互作用354 一、pH值的影响355 二、溶剂的影响358 三、ESI锥孔电压的影响359 第三节药物蛋白质配体复合物360 一、rasGDP配体360 二、确定键合的位置362 第四节蛋白金属络合物364 一、钙调节蛋白/Ca364 二、HCV/Zn366 第五节蛋白蛋白结合367 一、亮氨酸拉链肽367 二、γIFN367 三、大蛋白复合物369 第六节蛋白核酸相互作用372 第七节药物核酸复合物373 一、与HIVRNA键合的抗生素373 二、药物DNA的相互作用374 第八节结论375 参考文献375 第十章氢交换法和电喷雾质谱研究蛋白质的 结构及动态构象379 第一节简介379 第二节实验方法和实验设计380 一、蛋白质的氢交换背景380 二、MS测量H/D交换的实验方法382 三、质谱分析蛋白质的片段383 四、确定氘代的速率常数384 第三节应用386 一、蛋白配体和蛋白金属离子相互作用386 二、蛋白质的折叠及动态构象389 三、筛选可用作重组药物的蛋白质394 四、从组合化合物库中筛选蛋白质394 五、单个酰胺分析方案395 第四节结论和展望397 参考文献398 第十一章利用微升电喷雾分析微量透析 得到的神经肽及药物401 第一节简介401 第二节仪器403 一、毛细管喷雾针头403 二、获得高灵敏度的测定方法404 三、样品的在线预纯化405 四、使用微升ESI和串联质谱分析体内微量渗析物407 第三节测量在细胞外释放的内源性神经降压素407 第四节神经降压素代谢物的研究411 第五节药物的微升电喷雾和体内微量渗析415 第六节结论417 参考文献417