给大家分享一篇2019年6月发表在 Analytical Chemistry上的文章，文章的题目是Efficient Mass Spectrometric Dissection of Glycansvia Gold Nanoparticle-Assisted in-Source Cation Adduction Dissociation，本文的通讯作者是刘震，南京大学特聘教授，博士生导师，国家杰出青年基金获得者。主要研究方向是：以仿生分子识别为核心，结合纳米技术、先进材料、分离科学、生物质谱和拉曼光谱等手段，发展生物分离、组学分析、疾病诊断分析、单细胞分析、癌症靶向及免疫治疗新方法和新材料。

糖基化是最常见的翻译后修饰之一，它与疾病的细胞机制密切相关。作为糖基化的产物，聚糖在许多关键的生物学过程（例如细胞粘附，细胞间通讯以及细菌或病毒感染）中起着至关重要的作用。与肽和核酸不同，聚糖的生物合成是由酶驱动的，是一种非模板化的非线性的过程。

质谱（MS），尤其是与软电离结合的串联质谱，是聚糖结构分析的主要工具。软电离技术，包括基质辅助激光解吸/电离（MALDI）和电喷雾电离（ESI）等，可以保持聚糖的结构完整性。串联质谱技术，例如碰撞离解、电子离解、光离解、表面离解和亚稳态离解等，通过离子裂解的方式可以提供丰富的分子结构信息。但是，串联质谱仪需要复杂的硬件基础，离子提取也需要额外的时间，使分析的效率降低。因此，不借助复杂的仪器设备和分析程序来调控聚糖的片段化对于聚糖结构的MS鉴定具有重大的研究意义。与ESI-MS相比，MALDI-MS在分析速度、通量和耐盐性方面具有很强的优势。MALDI中引入了源后衰减（PSD）和源内衰减（ISD）后，可以相对容易地进行片段化从而提供更多的结构信息。但是，它对聚糖结构的分析效果仍然很差。这是因为PSD需要额外离子提取时间，而有机基质的自电离会导致低质量区域（m / z < 800）出现严重的背景干扰峰。尽管已经为聚糖ISD开发了相应的有机基质和磁性纳米颗粒，但片段化模式有限且制备方法复杂，难以对聚糖进行全面的结构分析。

图1：AuNPs辅助的isCAD法用于糖的MS结构分析示意图

在这里，我们报告了一种简单的、能够将聚糖进行有效的MS分离的方法，称为金纳米颗粒（AuNPs）辅助的源内阳离子加合解离法（isCAD，图1）。尽管已有报道将AuNPs用作MALDI MS的无机基质，但由AuNP诱导的分子片段化迄今为止尚未报道。由于AuNPs极易合成，作者将其用作MALDI中传统有机基质的替代品、离子化的激光能量吸收剂以及离子片段化触发器。该方法的基本原理如图1所示。将AuNPs溶解在50%的乙醇水溶液中，并与糖分析物和阳离子化剂混合，将所得的混合物沉积到MALDI靶板上。溶剂蒸发后，分析物被吸附在AuNPs的表面上。受到激光辐射后，AuNPs吸收光能，促进周围阳离子化剂向糖分子的转移，形成磺化加合物。形成的加合物是亚稳定性的，可以在离子源中自发分裂成碎片离子。样品基质中的Na +离子可以显著增强碎裂的程度，而质子可以显著抑制碎片化，因此，通过调节添加的钠离子和质子的浓度比，就可以控制聚糖的碎片程度从而获得全面的结构信息。

尽管isCAD法的确切机理目前尚不清楚，但该法提供了一种简单经济高效且可调节控制的分子片段化分析方法，无需额外的硬件设施和离子提取步骤便可实现糖的高效MS分析。此外，AuNP辅助的isCAD法适用于各种糖的分析，包括单糖、寡糖和O-聚糖到N-聚糖等，为聚糖的有效MS结构鉴定开辟了新途径。未来，还需对该方法的相关的机理和碎片化模式进行深入研究，使其成为MS鉴定糖和聚糖的强大而实用的工具。