同位素质谱标签用于4-羟基壬烯醛(4-HNE)的分析研究开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1、目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1.1 醛类物质的危害

醛类物质广泛存在于食品、饮料、大气、生物液体中,可被催化加氢还原成醇,也易被强氧化剂甚至弱氧化剂氧化,因此醛既有氧化性,又有还原性。它的来源途径主要有两种:(1)多级不饱和脂肪酸(比如油酸,亚油酸,花生四烯酸)在化学或酶催化的脂质过氧化过程中产生的二级产物[1,2];(2)各种合成淡基化合物工厂的废气废水,内燃机尾气,光化学烟雾等。部分醛类物质在“有毒化学品优先控制”名单上位居前列,被世界卫生组织确定为致癌和致畸物质,是公认的变态反应源,也是潜在的突变物之一。

醛的含量在质量评价体系中起着重要的作用。低含量的醛可以使食品产生令人愉快的气味,但含量过高时会加速食品腐败,产生刺激性气味[2]。现在也有很多关于脂肪醛在食品质量中的报道,如Sanches-Silva[3]等指出己醛可以作为评价食品氧化程度的一指标;Stafiej [4]报道把薯条放置在普通光照环境下,三天以后,薯条中己醛的含量从0.34mg/g升到0.88mg/g,花生在光照条件下放置三天以后己醛的含量也明显升高,这表明光照可以提高脂质过氧化的速率,同时产生更多的脂肪醛。同时在食品中,比如香肠、腊肠等肉制品中,醛类物质作为风味物质存在,它在肉制品的含量对食品风味的好坏起着关键作用,并有相关研究报道。如龙卓珊[5]等研究了烘烤过程中广式腊肠挥发性物质和淡基值的变化规律,指出食用油在其贮藏或加热过程中,其中多级不饱和脂肪酸会氧化分解产生醛酮[6]而且分解产生醛的量随着食品的烹煮方式及食物的不同有很大的差异[7];刘奇[8]检出鳃鱼体中有18种醛类物质,主要为己醛、庚醛、辛醛、壬醛、癸醛等饱和直链醛及一些不饱和醛,这些醛主要由多种不饱和脂肪酸氧化而成,且阀值很低,对鱼类总体气味特征有重要影响。尤其在鳃鱼体内己醛含量很高(4.5μg/kg),它是由。w-6不饱和脂肪酸氧化产生[9]被认为是对鳃鱼气味最重要的物质;You[10]等在白酒中也检出大量甲醛等脂肪醛。

在医学研究方面,醛类物质也发挥着重要的作用,因为人体病变往往导致脂质过氧化反应,引起醛类物质含量的异常变化,并且体内醛类物质可以和一些亲核物质反应,比如和一些氨基酸自由基,生成稳定的加合物,影响体内低密度脂蛋白的含量[11]。因此脂肪醛和一些疾病也有着密不可分的关联,并且现在醛类已经被认为是氧化压力增强的潜在标志物,以及癌症分子的标志物。朱莉[12]在其改进的单滴微萃取法测量血样中醛类实验中,分别对胃癌及甲状腺癌病人的血样进行测定,结果表明血液中的己醛、庚醛明显高于正常人;在肺癌和肝癌患者血液中己醛和庚醛浓度也明显偏高[13],从而进一步验证了己醛和庚醛可能是癌症标志物。而且一些低分子量的醛是生理毒性物质,对耳、鼻、喉有强烈的毒性和刺激性[14,15],可以引起肝、肺、免疫功能异常,比如甲醛、乙醛可以破坏DNA的结构,导致癌症[16l。另外,在兔子和人体经过臭氧自由基损坏的肺泡中发现了己醛、庚醛、辛醛[17,18]。经分析得,己醛是由于氧化亚油酸和花生四烯酸的断裂产生,庚醛来自于棕搁油酸的断裂,辛醛来自十八烯酸的断裂[19]。并且,张[20]等报道抽烟者的唾液中醛酮含量比不抽烟的高,RobertaAndreoli[19]也指出呼出冷凝物中的醛含量可以作为一些由于疾病,比如抽烟,臭氧过氧化等氧化损伤程度的评价指标。

1.2 N-糖链

N-糖基化主要发生在内质网中,通过将寡糖前体转移到蛋白中的天冬酰胺(Asn)残基上,寡糖前体连接到一段含有天冬酰胺的保守肽段(Asn-X-Ser/Thr)上,其中X为除Pro外任意氨基酸。与天冬酰胺形成糖苷键的糖为GlcNAc,且所有的N-糖链都具有一个固定的五糖核心(core):Manα1#10145;6(Manα1#10145;3)Manβ1#10145;4GlcNAcβ1#10145;4GlcNAc

图1.N-聚糖核心

1.2.1 N-聚糖特点

聚糖具有重要的生物学意义,因为它们在真核系统的生物过程中起着重要作用,包括细胞信号传导,识别和粘附[20]。糖基化还与许多疾病的进展密切相关,包括免疫疾病,痴呆和肿瘤[21]。例如,据报道,岩藻糖基化的上调与许多类型的癌症相关,包括肝癌,卵巢癌和乳腺癌[22]。多种癌症类型报告了血清免疫球蛋白半乳糖基化水平的降低,可用于区分癌症和非癌症对照[23]。由于其生物学意义,N-聚糖在不同生理状态下的定性和定量分析可以帮助我们了解其功能。聚糖在生理和病理过程中筛选用于临床诊断癌症的潜在生物标志物。

尽管质谱分析是分析N-聚糖分的最有力工具之一,但由于低丰度,低电离效率和N-聚糖的高复杂性,基于MS的N-聚糖分析仍然具有挑战性。在MS分析之前富集N-聚糖成为避免由肽和其他易被电离的物质引起的抑制的先决条件,用酰肼化学和标记辅助富集方法纯化N-聚糖[24]。其中,在聚糖的还原端引入亲和标签并利用标签和固相材料之间的相互作用以选择性捕获N-聚糖标记的辅助方法显示出其优异的选择性。

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