Effect of sample preparation on analysis of human milk endogenous peptides using liquid chromatography-tandem mass spectrometry

Abstract

人乳内源肽是乳蛋白在乳腺中被降解形成的具有生理功能的肽,是人乳的重要组成部分,研究人乳内源肽对于婴儿健康具有重要的意义。高效液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)联用技术的应用,促使人乳内源肽的研究取得了突破性的进展。人乳中内源肽含量低、干扰组分多,样品制备方法是影响分析结果的关键步骤。为了研究样品制备方法对分析结果的影响,分别采用不变性超滤法(UF 1)、热变性超滤法(UF 2)、化学变性超滤法(UF 3)、三氯乙酸沉淀法(PCPN 1)、乙醇沉淀法(PCPN 2)、强疏水性碳介孔材料(highly ordered mesoporous carbon, OMC)富集法等6种方法从人乳中提取内源肽,利用LC-MS/MS研究样品制备方法对人乳内源肽分析结果的影响。结果表明,UF 1和UF 2法制备的样品中可鉴定到的肽段数目分别为1161±8条和1017±91条,两种方法制备的样品中肽序列的重合率大于70%, UF 1在所有方法中鉴定到的肽的数目最多。UF 3法制备的样品所能鉴定到的肽段数目最少,仅为366±18条。PCPN 1和PCPN 2两种沉淀法制备样品中的内源肽分别为779±69和876±55条,但内源肽差异较大,仅有约50%肽段序列重合。OMC法制备样品中肽的数目为549±151条,与其他方法相比,虽然鉴定的肽数量上没有优势,但该方法制备的样品中肽在等电点(pI)和亲水性平均系数(GRAVY)等性质上没有偏倚,说明该法可用于制备特定人乳内源肽。6种方法制备的样品中鉴定到来源于β-酪蛋白、免疫球蛋白受体、骨桥蛋白、αS1-酪蛋白、κ-酪蛋白和胆盐激活脂肪酶的肽,并且源于以上蛋白质的肽段总数在该样品中均超过88%,说明6种方法制备的样品都可以满足鉴定一般人乳内源肽的需求。UF 2、UF 3和OMC法制备的样品中鉴定到源于乳铁蛋白的内源肽的数目分别为21、38和19条,内源肽在乳铁蛋白上的覆盖率分别为14%、16%和19%,而文献常用的PCPN 1法制备的样品则会丢失此类内源肽。综上,UF 2法制备的样品不仅肽段数量多、母体蛋白质种类丰富,还可鉴定到源于乳铁蛋白的肽,可作为人乳内源肽组学研究中的首选方法。