在线适配体亲和固相萃取-毛细管电泳质谱联用技术用于脓毒症蛋白标志物降钙素原的高灵敏度分析

本研究针对脓毒症诊断中降钙素原(PCT)检测的灵敏度不足问题，开发了在线适配体亲和固相萃取-毛细管电泳质谱(AA-SPE-CE-MS)联用技术。研究人员通过优化磁性微球固定化适配体萃取、1 M醋酸(pH 2.3)分离体系和甲醇-水(60:40)氨水洗脱条件，实现了PCT的100倍灵敏度提升(LOD 1 μg·mL-1)，并在血清样本验证中展现出优异的重复性，为脓毒症早期诊断提供了新型MS检测方案。

　　

脓毒症作为细菌感染引发的致命性全身炎症反应，每年造成全球约1100万死亡病例，其早期诊断直接关系到患者生存率。当前临床依赖的免疫检测方法如ELISA虽成本低廉，却饱受抗体交叉反应导致的假阳性困扰，而质谱技术虽特异性强，但对完整PCT蛋白(分子量12,723 Da)的直接检测始终面临电离效率低、稳定性差等技术瓶颈。传统LC-MS/MS需酶解处理失去蛋白结构信息，MALDI-MS则受限于定量准确性不足，这促使研究者探索新的检测策略。

巴塞罗那大学团队在《Journal of Chromatography A》发表的研究中，创新性地将适配体亲和捕获与CE-MS联用。通过设计阀式无单向接口系统，整合装载PCT特异性适配体的磁性微球萃取柱(50-100 μL上样量)，结合优化后的酸性分离体系与碱性有机洗脱液，成功实现完整PCT的在线富集-分离-检测。血清样本经沉淀预处理后，该方法在2.5-10 μg·mL^-1范围内呈现良好线性，较传统CE-MS灵敏度提升两个数量级。

【Chemicals, buffers, and solutions】
研究采用Merck公司分析级试剂，关键包括醋酸(HAc)、甲酸(HFor)及氨水等，所有溶液均用18.2 MΩ·cm超纯水配制。

【Analysis of PCT standards by CE-MS】
基于α-突触核蛋白(α-syn)分析方法改进，发现1 M HAc(pH 2.3)背景电解质(BGE)配合60:40甲醇-水(含0.5 M氨水)鞘液可显著改善PCT的毛细管区带电泳(CZE)分离效果，克服了该蛋白因二硫键导致的刚性结构难题。

【Conclusions】
该方法首次实现完整PCT的在线AA-SPE-CE-MS分析，通过微柱富集与pH梯度控制解决了蛋白回收率低(常规SPE<30%)的问题。相比免疫分析法，质谱检测避免了抗体交叉反应，且适配体合成成本仅为抗体的1/10。

讨论部分指出，该技术的突破性在于：1) 利用适配体高亲和力(K_d≈nM级)实现复杂基质中低丰度PCT的特异性捕获；2) 酸性BGE抑制蛋白吸附，碱性洗脱液促进解离，形成pH开关效应；3) 纳升级进样避免质谱离子抑制。虽然当前LOD仍高于临床cut-off值(0.5 ng·mL^-1)，但为发展POCT检测设备奠定了方法学基础。研究获得西班牙MCIN/AEI资助(项目PID2021-127137-OB-100)，相关技术已拓展至α-syn、伴刀豆球蛋白A(Con A)等蛋白分析领域。