钟鸿英教授课题组在光电子俘获软电离方法及质谱化学成像研究领域取得一系列重要进展
作者:化轩编辑:曹世生
发布日期 2018-12-28 15:45:23

香港六合彩图讯(通讯员 化轩)质谱化学成像是结合离子扫描与图像重构的一种新型分子影像技术,这种成像技术通过全扫描生物组织切片中离子的质荷比获得组织中分子组成、相对强度和微区分布信息,如何将中性分子转变为质谱可测定的气态带电荷离子是质谱分析的关键技术。

自2010年钟鸿英教授在实验中观察到激光场和静电场中纳米半导体材料表面的隧道电离现象(Anal. Chim. Acta,2012)以来,她率领的研究团队开展了一系列相关基础理论和实验方法研究。理论研究发现,紫外激光(Nd3+:YAG第三谐波 355 nm)照射的氧化锌及铋钴掺杂氧化锌等半导体材料表面,中性样品分子俘获低能光电子是一个可自发进行的放热反应,因此避免了高能电子束轰击所引发的振动激活及非特异性化学键断裂。此外,由于纳米半导体材料本身的低挥发性,这种新思路避免了MALDI有机小分子基质在质谱分析中的背景干扰和离子抑制问题,也大大降低了激光热效应对质谱化学成像空间分辨率的影响。基于这一原理,钟鸿英教授团队建立了光电子俘获软电离和质谱化学成像新方法及相关实验技术,并用于动、植物组织切片成像及指纹化学成像(Anal. Chem. 2015, 2016,中国发明专利和美国发明专利授权)。她们发现了光电子与中性分子的多模态相互作用(结合型、离解型和电子脱附解离),为研究异相界面超快电子转移和材料光电性质提供了一种新手段(Nat. Commmun. 2017)和分析仪器新原理(中国发明专利授权,国际PCT受理,美国发明专利申请中)。钟鸿英教授团队系统研究了基于光电子俘获软电离原理的裂解途径和机理,她们报道了气相自由基接力(Radical Relay)反应和竞争进行的空穴氧化反应(Featured Article, Anal. Chim. Acta 2018),为高分辨质谱成像中分子结构鉴定提供了一种无需二级质谱MS/MS实验即可产生特异性碎片离子的新思路。

近日,钟鸿英教授研究团队报道了一种新型双向质谱探针,这个质谱探针由三个结构单元组成:第一个结构单元为电子受体结构单元,这个结构单元的功能是俘获光电子,使不同的分子产生相同的碎片离子,从而使不同分子的碎片离子强度具有定量关系;第二个结构单元的功能是识别特定受体蛋白,能够与相应结构域有效结合;第三个结构单元为具有柔性结构的链接体,连接电子受体和受体蛋白识别单元。利用所建立的方法,她们研究了四种靶向谷氨酸受体的质谱探针,测定了探针分子与内源性谷氨酸对小鼠脑中谷氨酸受体的竞争结合,近日ACS Chemical Neuroscience在线发表(DOI: 10.1021/acschemneuro.8b00580)了相关研究,并入选Front Cover,博士研究生姜若葳和张娟及硕士研究生邹思为该文的共同第一作者,钟鸿英为通讯作者,华中师范大学是唯一完成单位。质谱探针及相关质谱测定方法已于2017年申请中国发明专利。

钟鸿英教授先后于四川大学、武汉大学、加拿大University of Alberta获得理学学士、硕士和博士学位,曾入选美国哈佛大学公共卫生学院Roadmap交叉培养博士后计划。曾获得分析化学基础研究梁树权奖、药明康德生命化学研究香港六合彩图奖、教育部优秀科研成果自然科学奖二等奖和湖北省自然科学优秀论文一等奖。她先后主持了国家自然科学基金面上项目、中美生物医学国际合作项目和重点项目等。

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