ĐỀ tài ỨNG DỤNG các PHƯƠNG PHÁP của KHỐI PHỔ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA –THỰC PHẨM
ỨNG DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP
CỦA KHỐI PHỔ
Lớp :08CH111 Nhóm 11
Thành viên
1. Nguyễn Hoàng Vũ
2. Mai Thi Thanh Tuyền
3. Ngô Văn Vương
GVHD:THS Trần Đức Trọng
PHẦN 1.LỜI MỞ ĐẦU :

Thông thường sau khi biểu hiện một gen người ta co thể thu được một
protein,nếu dừng ở mức độ điện gi trên geo acryllamide thì ta chỉ biết được khối
lượng protein theo các băng mà không thể xác định một cách chắc chắn rằng băng
đó,theo lý thuyết trùng với khối lượng protein cần biểu hiện,chính là protein mong
muốn.Ta có thể làm western blot có thể khẳng định chắc chắc hơn.Tuy
nhiên,không phải mọi protein đều kháng thể(hoặc kháng nguyên tương ứng) hoặc
nếu có cũng gây mất nhiều thời gian công sức lẫn tiền bạc để dùng cho
westernblot .Nhưng không phải là không thể…
Phương pháp khối phổ có thể khẳng định được chính xác protein chúng ta
mong muốn
PHẦN 2. TÌM HIỂU VỀ KHỐI PHỔ
.MÔ HÌNH VỀ KHỐI PHỔ:
1.khối phổ là gì?
là phương pháp nghiên cứu các chất, bằng cách đo chính xác khối lượng
phân tử chất đó, dựa trên điện tích của ion; dùng thiết bị chuyên dụng là khối
phổ kế.
Kĩ thuật này có nhiều ứng dụng, thường được kết hợp với một số sinh học
phân tử khác như:
.Khối phổ kết hợp với sắc ký khí.

.Khối phổ kết hợp với sắc ký lỏng.
.Khối phổ kết hợp điện di
2.Sơ lươc về nguyên tắc hoạt động:
Sự ion hoá:nghiên cứu các chất bằng phương pháp khối phổ, các phân
tử chất nghiên cứu phải ở dạng khí hoặc hơi, phải được ion hoá bằng các
phương pháp thích hợp(va chạm điện tử ,bằng trường điện từ ,ion hoá
học,chiếu xạ bằng các photon.)
Phương pháp ion hoá bằng
va chạm điện tử
Trong buồng ion hoá, các điện tử phát ra từ cathode làm bằng vonfram
hoặc reni, bay về anode với vận tốc lớn. Các phân tử chất nghiên cứu ở trạng
thái hơi sẽ va chạm với điện tử trong buồng ion hoá, có thể nhận năng lượng
điện tử và bị ion hoá.
PHẦN 3. NHỮNG ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG
PHÁP KHỐI PHỔ:

Trong thực tế khối phổ có rất nhiều ứng dụng quan trọng như:
• Phân tích dioxin và furan trên nhiều lĩnh vực về môi trường như:đất, bùn trầm
tích,nước sông ngòi…
• Về thủy hải sản :tôm,cá , mực….
• Về nông sản :gạo ,đậu ,cà phê….
Nhưng có lẽ ứng dụng mà nhiều người nhắc tới về khối phổ nhiều nhất là ứng
dụng trong sinh học
I Ưng dụng của khối phổ trong sinh học:
1. xác định protein :
protein và các phân mảnh peptit :
Protein mà các nhà nghiên cứu sinh học quan tâm thường là sự kết hợp
phức tạp của nhiều protein và phân tử khác nhau, cùng tồn tại trong một môi
trường sinh học. Điều này đặt ra hai vấn đề chính. Thứ nhất, hai kĩ thuật ion
hóa dùng cho các phân tử lớn chỉ làm việc tốt khi mà hỗn hợp từ các thành

phần có cấu tạo gần giống, trong khi trong các mẫu sinh học, các protein khác
nhau thường là có lượng khác biệt nhau lớn.
Khối Phổ Của Nếu hỗn hợp được ion hóa dùng phương pháp phun ion
(ESI) hay MALDI, thì những protein dạng mà dư thừa nhiều có xu hướng giảm
tín hiệu so với những cái ít dư thừa hơn. Vấn đề thứ hai, quang phổ khối từ hỗn
hợp phức tạp là rất khó để nghiên cứu do có quá nhiều thành phần phức hợp.
Đó là vì với tác động của enzym, một protein tạo ra hàng loạt sản phẩm peptit
giải quyết vấn đề này, hai phương pháp được sử dụng rộng rãi để phân mảnh
protein, hay các sản phẩm peptit từ sự tác động của enzym. Phương pháp đầu
tiên sẽ phân mảnh toàn bộ protein và được gọi là điện chuyển gel hai chiều (2-
DE: two-dimensional gel electrophoresis).Phương pháp thứ hai, ghi sắc lỏng
hiệu năng cao (HPLC) được dùng với các phân mảnh peptit sau khi protein
phân tách bởi tác động của enzym. Trong một số tình huống, có thể cần phải
kết hợp cả hai phương pháp
Các vết gel được xác định trên 2D Gel thường là thuộc về một protein. Nếu cần
biết định danh của protein đó, thì có thể xem xét vết gel đó. Khối peptit kết quả
từ tác động của enzym lên protein có thể được xác định bằng khối phổ
dùng lấy dấu khối peptit. Nếu thông tin này không cho phép xác định danh tính
của protein một cách chính xác, các peptit của nó có thể xem là thuộc về đo
phổ khối tandem.
Việc xác định đặc tính của hỗn hợp protein dùng HPLC/MS còn được gọi
là shotgun proteomics và mudpit. Một hỗn hợp là kết quả của sự tác động của
enzym lên hỗn hợp protein sẽ được phân mảnh theo một hay hai bước bằng ghi
sắc lỏng. Chất tách rửa từ giai đoạn ghi sắc có thể hoặc là trực tiếp đưa vào
máy đo phổ khối thông qua ion hóa phun điện tử (ESI), hay tách ra thành một
loạt các vết nhỏ để sử dụng sau này trong phân tích khối bằng MALDI.
** Có 2 cách chính trong khối phổ để xác định protein.
- Lấy dấu khối peptit (PMF )
- Tandem MS
- Lấy dấu khối peptit (PMF):

dùng khối của các
peptit đã phân giải làm đầu vào để tìm kiếm trong
CSDL của các khối đã biết trước từ danh sách các
protein đã biết. Nếu một chuỗi protein trong danh
sách tham khảo trùng khớp với giá trị thử nghiệm
thì có lí do để tin rằng protein đó có tồn tại trong
mẫu gốc
-Tandem MS: đang trở thành một phương pháp thử
nghiệm phổ biến để xác định protein. Phân ly do va
chạm (CID) được dùng trong các ứng dụng chính để
khởi tạo một tập các phân mảnh từ một ion peptit cụ thể.
Quá trình phân tách chủ yếu dựa vào các chế phẩm phân
tách để bẻ gãy liên kết peptit. Vì sự đơn giản của việc
phân tách này, nó có thể dùng khối của các phân mảnh
quan sát được để so trùng CSDL của các khối đã biết với
một hay nhiều chuỗi peptit.
Khả năng thực hiện song song MS sau khi electrospray
ion hoá đã cách mạnghóa protein từ phương pháp này MS-
MS có thể được sử dụng để có được thông tin trình tự amino
acid (Roepstorff, 1997). Như vậy chuỗi peptide thẻ có thể được sản xuất từ các
mảnh peptide do đó cho phép tìm kiếm cơ sở dữ liệu tinh chế cao. Đối với các chất
chuyển hóa hồ sơ khả năng để có được cấu trúc thông tin thứ cấp sẽ có giá trị để
xác định phân tích. xác định này là cơ sở dữ liệu hoặc bằng cách tương tự với các
chất được biết đến hoặc do giải thích các mô hình phân mảnh (McLafferty &
Turecek, 1993).
peptide gắn thẻ và de novo trình tự protein yêu cầu nhiều vật liệu, trừ khi sự ra
đời của tiêu hóa là rất chậm với khối lượng rất nhỏ đã chết trong LC bộ máy
truyền dịch. Chúng tôi đã khắc phục vấn đề này bằng cách sử dụng mao dẫn
HPLC (sắc ký lỏng cao hiệu suất) cho phép phụ microlitre mỗi tốc độ dòng chảy

phút mà là rất cần thiết để đạt được độ nhạy cao ESI-MS-MS các chuỗi axit amin
và protein trên mạng.
Trong phương pháp này MS-MS (được mô tả ở trên) là một máy phổ khối đầu
tiên (MS-1) mà sử dụng một khối tứ cực lọc được điều chỉnh để cho phép một
số ion analyte quan tâm (ví dụ như màu đỏ ở trên) thông qua. Điều này sau đó
được đưa vào một tế bào va chạm nơi Argon được sử dụng để phân đoạn các
analyte, và các ion được gọi là con gái sau đó được quét vào một thời gian thứ
hai của chuyến bay-MS (MS-2), nơi họ được tách ra và phát hiện.

xác định protein thu được trong các mẩu sinh học Protein từ mẩu có thể được
phân tách bằng điện di một hoặc hai chiều và protein được nhận dạng bằng
cách sử dụng MALDI-TOF và đánh dấu khối peptide.Peptide thu được tại
những vị trí đặc biệt của protein đã được phân tách trên gel polyacrylamide có
thể được phân tách bằng cách sử dụng khối phổ tandem.Dữ liệu từ khối phổ
tandem có thể được dùng để tạo nên 1 cơ sở dữ liệu
*Để hiểu rõ vấn đề ta có thể thông qua ví dụ sau:
Các hóa chất khác nhau thì có khối lượng phân tử khác nhau. Dựa vào đó, khối
phổ kế sẽ xác định chất hóa học nào có nằm trong mẫu. Ví dụ, muối NaCl hấp
thụ năng lượng (năng lượng hấp thụ tùy theo nguồn ion, ví dụ MALDI năng
lượng là tia laser) tách ra thành các phân tử tích điện, gọi là ion), trong giai
đoạn đầu của phương pháp phổ khối. Các ion Na+, Cl- có trọng lượng nguyên
tử khác biệt. Do chúng tích điện, nghĩa là đường đi của chúng có thể được điều
khiển bằng điện trường hoặc từ trường. Các ion được đưa vào buồng gia tốc và
đi qua một khe vào miếng kim loại. Một từ trường được đưa vào buồng đó. Từ
trường sẽ tác động vào mỗi ion với cùng một lực và làm trệch hướng chúng về
phía đầu đo. Ion nhẹ hơn sẽ bị lệnh nhiều hơn ion nặng vì theo định luật
chuyển động của Newton gia tốc tỉ lệ nghịch với khối lượng của phân tử. Đầu
đo sẽ xác định xem ion bị lệnh bao nhiêu, và từ giá trị đo này, tỉ lệ khối lượng-
trên-điện tích của ion có thể được tính toán. Từ đó, có thể xác đinh được thành
phần hóa học của một mẫu gốc. Trên thực tế thì hai ion Na+ và Cl- sẽ không

được đo trong cùng một lần, vì các máy đo chỉ có thể nhận ra ion điện tích
dương hoặc điện tích âm nên nếu máy khối phổ kế được điều chỉnh để đo các
ion điện tích dương thì chỉ có ion Na+ là được nhận ra bởi máy. .Một trong
những tính năng lớn của khối phổ lượng là có thể tìm thấy cấu tạo không gian
của phân tử ví dụ phân tử C7H14O2 có thể là acid hoặc ester Và khả năng
phát hiện ra hợp chất với độ nhậy cực cao từ 10-6 dến 10-12 gram. Dưới đây là
một khối phổ (electrospray)của phân tử Kaempferol-rhamnose-rhamnose-
glucose(m/z 741) trong loại cỏ thaliana, phân tích với 5.10-6L (nếu dùng máy
MALDI thì chỉ cần 0,5.10-6L).
Sequenc
e
database
Tandem mass
spectrum
Mass map
Tandem
mass
spectrome
try
MALDI
TOF
or
Gel-separated
protein
2. kiểm tra chất lượng :nông sản, thực phẩn chế biến, thức ăn gia súc và
thủy hải sản: độc tố nấm mốc, vitamin, thành phần aa, phụ gia thực phẩm, chất
hoạt động bề mặt, dư lượng kháng sinh (chloramphenicol, nitrofuran,
fluoroquinolone, họ tetracycline, sulfamide…), dư lượng hormone kích thích
tăng trưởng đã bị cấm, vi sinh vật có hại, mầu bị cấm trong thực phẩm (các loại
Soudan), dư lượng thuốc trừ sâu.

IV KẾT LUẬN:
Qua những gì ta được biết đến về khối phổ ta có thể thấy được tầm quan trọng
của no trong nhiều lĩnh vực như hiện nay nhu ở trong công nghiệp ,nông
nghiệp … và đặc biệt trong sinh học .Nó có thể giúp chúng ta đi sâu hơn trong
các nghiên cứu thí nghiệm trong lĩnh vực này để từ đó có thể tìm ra được nhiều
ứng dụng co ích cho cuộc sống của chung ta

*Tài liệu tham khảo:
http: //wikipedia.org.vn