• 质谱技术中的几种离子源
1. 基质辅助激光解吸离 子化 (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization，MALDI)
2. 电喷雾离子化 (Electrospray ionization，ESI)
MALDI-TOF MALDI: 线性工作原理
Sample target
7424.9
40
6137.3
4026.9 4535.6 4765.4 4738.6
30
3132.3 3311.8 3491.4
20
10
0
3000
5000
7000
9000
11000
13000
Mass (m/ z)
MALDI-TOF MS
DNA Fingerprint
Genome
不同细菌代表性指纹图谱不同
峰值有 科, 属, 种或 亚种特异性
3000
5000
Enterobacter aerogenes Proteus mirabilis
种间特异性代表峰值用来区 分不同菌种
7000 m/z 9000
11000
13000
13
13
核of Proteus mirabilis DSM 4479 at different incubation times
3 000
5 000
70 00
m/z
9 000
11000
1 300 0
mass signals matching to ribosomal proteins (considering possible
methionine cleavage and/or methylation) are marked in red
Mass
2117. 3
90
4861.0
80
70 60
8823.5
Fingerprint
50
5897.8 6271.2
12271.4
8054.3 8383.8 8610.6 8903.3 9075.2 9611.5 10110.8 10493.9 10975.2
6533.3 6629.0
6786.7 6984.6 7209.8
1.3×10-4 - 3×10-5 pa，质量分析器中应达1.3×10-6 pa)。若真空度过低， 则会造成离子源灯丝损坏、本底增高、副反应过多，从而使图谱复杂化、干扰 离子源的调节、加速极放电等问题。一般质谱仪都采用机械泵预抽真空后，再 用高效率扩散泵连续地运行以保持真空。 • 图5.1 质谱仪的构成
No major qualitative changes in peak patterns distinguishing family, genus and species
Decrease of signal intensity over time
Presence and absence of peaks
Protein
Bacterial Cell
DNA
Proteome
Species Definition & Determination
% I nt ensi t y
V
o
y
a
g
e
r
S
p
e
c
#
1
=
>
A
d
v
B
C
(
3
2
,
0
.
5
,
1
.
0
)
=
>
N
F
0
.
7
[
B
P
=
4
4
2
3
.
9
,
2
1
1
7
]
100
4424.2
9476.2
• 使用者可以做聚类分析，创建系统树图用于菌株分型
23-Mar-22
22
SARAMIS 菌种特异峰型
• 合成谱图包含所有在个体谱图中出现频率大于阀值的所有峰 (如：在 各谱图中出现 70% 的)
Eatable without heated and cocked or cocked food, ex., ham, daily product, salad, smoked food etc
•现有检测方法需要2步骤和选择培养基，耗时6天
Yakult (养乐多)
乳酸菌生产质量控制 品种改良 Performance + SARAMIS
Performance
• Linear and reflectron
• MALDITOF/TOF
• PSD & CID capability
Resonance
• Unique instrument • MALDI-ion trap-TOF • reflectron only • MSn capability • High resolution and
SARAMIS：Spectral ARchive And Microbial Identification System
• 数据库含有超级谱图（ SuperSpectra ）和参考谱图（ Reference Spectra ）
• 使用者可以创建和储存超级谱图或参考谱图
• 软件包可实现谱图的存储，分析和比较
质谱技术在微生物鉴定和 生物医学中的应用
306医院检验科 易勇 2016.03
岛津（梅里埃）MALDI TOF产品系列
Assurance
• Linear only • MALDI-TOF
Confidence
• Linear and reflectron
• MALDI-TOF • PSD capability
单核增生性李斯特菌Listeria monocytogenes (Lm) 兼性厌氧的革兰氏阳性杆菌，自然界分布广泛，是食源性李斯 特病（人畜共患病）的致病原因，低温仍具有增殖能力
对老年人，婴儿，孕妇和免疫缺陷者的致死率是 20-30%
该菌经常存在于速食食品中
Ex. About 2,500cases/year in USA
红色: 提醒复杂的结果
科 属
型 种
匹配2种或以上菌种，置信度>99% :
鉴定混合菌
数据数量
只需数秒，全自动添加新采集数据至鉴定结果界面！
8000 Mass/Charge
13000
12000
11000
10000
9000
7000
6000
5000
4000
3000
3161.1 3344.5
3645.0 3787.2
8962
10165
8000 m/z
10000
11422 12528
12000
1[c].2I4
微生物鉴定流程
生长在固体 培养基上的菌落
找到匹配度最可信的谱图
全细胞 MALDI-TOF谱图
数据库中参考谱图
输出可信鉴定结果
日期
MS 数据
样品名称
鉴定结果界面
鉴定结果 置信度
不同颜色代表不同置信水平
深绿: 99.9% 浅绿: 90-99.9% 黄色: 85-90% 白色: 70-85% 低于70%不显示置信值
4353.0 4543.1 4700.9
4433.7
5014.6 5266.4 5209.0
4973.7 5237.0
5676.0
5735.6
6045.0 6306.0 6345.8
6714.7 6674.2
6320.2 6618.3 6692.2
7201.0 7487.8
7763.4
7097.7 7575.0
5263 L34
12310 L7/L12
10089 L27 10403 S15 10618 S19 10783 L23 11019 S6 11451 S10
7 286
7703 L35
8061
6265 L30
6505
6750 L28
4419 L36
4 757
% Intensity
5 951
5651 L33
Pseudomonas aeruginosa and Achromobacter xylosoxidans
Shows peaks specific to both species
4331.8 7291.6
食品安全
Tokyo Marine University, Prof Kimura and Dr. Takahashi
12
12
肠杆菌 （Enterobacteriaceae）MS图谱示: 科, 属, 种特异性峰值
Escherichia coli Hafnia alvei
部分峰值是多数菌种共有的 （如 m/z 4365: 核糖体蛋白 L36)
Leclercia adecarboxylata Klebsiella pneumoniae
菌种鉴定准确度
Classified as genus => species => strain “Thickness” of database is important.
From 2011 European society of clinical microbiology and infections disease
Pantoea agglomerans
Acinetobacter lwoffi
4000
m/z
8000
Burkholderia cepacia