遗传性代谢病较多依赖生化与分子生物学方法,对技术和设备要求较高,往往是临床的诊治难点,随着人类疾病谱的改变和对出生缺陷的重视,近年国际上开展的串联质谱技术( tandem mass spectrometry , MS/MS) , 气相色谱- 质谱联用分析仪( gaschromatography-mass spectrometry, GC-MS),通过高效、快速分析干血滤纸片上氨基酸谱和酰基肉碱谱及患者尿有机酸谱,为临床诊断提供了重要的技术支持,推动了遗传性代谢病的筛查和检验。
MS/ MS 的基本原理及作用特点:
串联质谱又称质谱-质谱联用技术(MS/ MS) ,是由亚稳离子质谱发展而来的,它使离子化过程与裂解过程分开,能增加从样品得到的信息。通常认为质谱仪是分析仪器而不是分离器,但这二者有着紧密的联系。若两台质谱仪以串联的方式连接,即可将第1台质谱仪作为分离器,第2台质谱仪作为分析仪来对混合物直接进行分析。此方法有3种扫描方式,分别是子扫描、母扫描和中性丢失扫描。MS/ MS与单级质谱相比,能明显改善信号的信躁比; MS/MS还可以使得对样品测定的需求量大大减少,其检测水平可以达到pg 级;在进一步分离之前能对个别化合物进行筛选,以节约时间和费用。
串联质谱以其高灵敏性、低假阳性率以及低成本的特点,在新生儿筛查项目中起到越来越大的作用。串联质谱扩大了新生儿检测的范围,实现了“一种方法检测多种疾病”。采用传统的方法进行新生儿筛查有诸多不便,传统方法中每一个筛查项目都需要一个单独的实验来进行,无形中增加了患者的经济支出,而且多次实验所需血样较多,给患儿带来不必要的痛苦。串联质谱不仅有更高的准确性,而且有更高的实效性,它可以同时检测包括氨基酸病、有机酸代谢紊乱、脂肪酸氧化缺陷在内的25 种以上的遗传代谢病,大大提高了筛查效率。它主要通过数十种小分子的分析, 筛查出包括氨基酸病、有机酸代谢紊乱和脂肪酸氧化缺陷在内的20~30 多种遗传代谢病, 大大提高了筛查效率, 实现了“一种实验检测一种疾病”到“一种实验检测多种疾病”的转变。
GC-MS技术进行化学诊断的原理及运用
GC-MS在遗传代谢病的筛查与诊断中广泛应用,并成为有机酸尿症的主要诊断方法。
GC-MS由质谱分析仪和色谱分析仪两部分组成,为超高灵敏度测定的高效离子光学系统,既可进行微量(10- 9 ~10- 12 g)物质定量检测,同时通过质谱分析进行正确的物质定性分析,简便地进行多种化合物的搜索和测定。既往遗传代谢病的诊断方法多为一次检查一种物质,效率低,成本高。GC-MS分析技术的应用实现了“一次检测多种物质”的正确定性,定量,大大提高了遗传代谢病的诊断效率法。由于酶或辅酶代谢缺陷,遗传代谢病患者体内某些前驱代谢物质蓄积,运用GC-MS技术检测患者体液中的异常代谢物,可进行其中一些疾病的生化诊断。
我国遗传性代谢病GC/MS 技术、MS/MS 技术平台的建立,为开展遗传性代谢病诊治的合作,提高我国遗传性代谢病诊治水平,正在发挥越来越重要的作用。MS/MS 技术检测的疾病多数是可治的,前提是疾病的早期诊断和早期治疗。