基于金属氧化物核壳型材料的血清样品中磷脂代谢物轮廓分析

血清中磷脂和非磷脂类脂质分子的分析对于疾病诊断具有重要意义, 但由于磷脂在质谱分析中易引起基质效应，给其它小分子分析带来很大干扰，同时低丰度磷脂自身也存在检测困难的问题。本研究拟制备一种具有二维结构和高比表面积的核壳型金属氧化物材料SiO2@ZrO2，该材料能选择性地吸附磷脂分子，将血清中的脂质分成磷脂部分和非磷脂部分。通过富集，提高磷脂特别是低丰度磷脂的检测响应，结合LC-MS技术建立血清中磷脂代谢物轮廓分析的新方法，为疾病诊断中发现特异性更强的磷脂类生物标志物提供方法基础；同时考察去除磷脂后，血清中非磷脂部分的检测响应变化，阐明磷脂对内源性脂质分析的影响，为血清样品中磷脂与其它脂质分子分类分析提供新的参考。最后以胰腺癌为研究对象，将此方法与脂质组学手段相结合，寻找胰腺癌诊断中潜在的内源性脂质标记物。本项目的实施，对扩展血清脂质组学的研究方法和疾病早期诊断具有重要意义。

磷脂是脂质中的第一大类磷脂。磷脂除作为构成细胞膜的主要成分外，在体内还有很多重要功能，包括调节细胞增殖、分化、凋亡，氧化应激和炎症等，越来越多的研究发现，在诸多重大恶性疾病包括癌症的发生、发展中都伴随着磷脂代谢的紊乱以及有关代谢酶活性的变化，因此磷脂化合物有潜力作为疾病的信号分子用于临床监测。磷脂种类多，结构复杂，含量差异大，低丰度检测困难，且干扰较多。基于高吸附容量的金属氧化物，可以简化基质的复杂性，富集磷脂，特别是低丰度的磷脂，这对于发现疾病中新的特异性更强的生物标志物有重要意义。.本课题以两相溶胶-凝胶法为基础，以影响核微球粒径大小及单分散性的主要因素为考察对象，通过L9(34)正交试验表优化制备得到了单分散SiO2微球，并以SiO2微球为核，利用NH3-H2O内部水解法分别制备了二氧化锆、二氧化钛包覆的二氧化硅 (ZrO2/SiO2、TiO2/SiO2)核壳型填料，采用了X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射(UV-vis DRS)和氮气吸附BET法进行了相关表征，结果显示制备的金属氧化物包覆的二氧化硅核壳型填料具有较大的比面积，平均孔径为12 nm且分布均匀，ZrO2和TiO2分别以无定形、高度不饱和Zr4+、Ti4+形式均匀地分散在SiO2微球表面。将实验制备的两种ZrO2/SiO2、TiO2/SiO2金属氧化物核壳型材料分别填充于SPE 小柱用于选择性吸附磷脂的研究，以RPLC-ELSD为分析平台，对负载率、SPE上样液、洗脱液、洗脱体积等影响磷脂回收率的因素进行考察，以5种磷脂标准品的回收率为指标，对SPE方法进行优化。实验结果显示ZrO2/SiO2和TiO2/SiO2装填的 SPE小柱对磷脂具有很好的吸附能力。将建立的SPE方法用于血清样品的前处理中，以UPLC-QTOF MS联用技术为检测平台，发现与通常直接进样方式相比，鉴定出的代谢物种类增加，且磷脂峰强度明显增加。将上述技术进一步应用于胰腺癌、淋巴癌代谢组学的研究中，通过单维和多维统计分析并结合二级质谱和脂质数据库，筛选出7个与胰腺癌、8个与淋巴瘤关系密切的潜在差异代谢物。.本课题很好的完成了预期目标，合成了适用于分离富集血清中磷脂的金属氧化物核壳型材料，建立了选择性分析血清中脂质代谢轮廓谱的新方法。发表论文26篇，其中SCI论文15篇，获得专利1项，培养研究生2个。