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基于质谱分析的定性蛋白质组学方法

基于质谱分析的定性蛋白质组学方法
基于质谱分析的定性蛋白质组学方法

基于质谱分析的定性蛋白质组学方法 齐孟文?
中国农业大学 现代质谱是蛋白质分析与研究的基本实验技术, 这里简要介绍有关蛋白质鉴 定的质谱原理、实验平台,及其质谱解析算法,以期对相关领域的技术线路和实 验方法有一基本了解。 1.现代生物质谱的一般结构
生物质谱得益于两种软电离技术的发展,即基质辅助激光解吸电离(MALDI) 和电喷雾电离(ESI) 。
图.MALDI 电离原理示意图,一般得到单价的正离子。孙汉昌,2011,蛋白质组 质谱数据处理关键问题与技术研究。

图.ESI 电离的示意图,一般得到多价态的离子。图片来自,孙汉昌,2011,蛋 白质组质谱数据处理关键问题与技术研究。 2.定性蛋白组学的实验平台
图.ABI 4700 质谱仪组成、常用实验策略和数据处理。图片来自张记阳,2007, 蛋白质组学中串联质谱数据搜库结果质量控制方法研究。

图.LTQ-Orbitrap 质谱平台及常用实验流程。图片来自张记阳,2007,蛋白质组 学中串联质谱数据搜库结果质量控制方法研究。 3. 蛋白质组学的实验策略 在基于质谱技术的蛋白质组学研究中,有两种基本的实验策略:自底向上策 略(Bottom-up)和自顶向下策略(Top-down)。 自顶向下策略是以蛋白质分子整体作为分析对象, 通过蛋白质的肽质量指纹 (peptide mass fingerprinting,PMF)对蛋白进行鉴定的方法。为了有效地克 服质量简并的现象,减少搜索目标的范围,一般选择高精度和高分辨率的质谱, 如傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(2ppm,50000) 。该策略具有较高的序列覆盖 度和翻译后修饰特征的保持,适合于翻译后修饰及特殊的蛋白质异构体的分析。 不足的是,(1)实验样品蛋白质需要高度纯化;(2)在目前的实验条件下,较难分 析大分子量的蛋白质。 自底向上策略, 称之为鸟枪法, 是利用串联质谱数据,即肽碎片指纹 (peptide fragment fingerprinting,PFF)来鉴定肽段序列,然后再推断组装 样品中包含的蛋白质, 是常用的高通量分析策略。 由于肽碎片携有呈几何增长的 组合信息,可以消除质量简并之忧,对质谱的质量分辨率要求不高,多用于对复 杂样品的混合物进行高通量分析。

图.自底向上策略和自顶向下策略示意图。孙汉昌,2011,蛋白质组质谱数据处 理关键问题与技术研究。 4.串联质谱生产特点及解析 利用低能惰性气体诱导碰撞,使肽骨架各种键断裂,生成 N 端的 低能 CID 主要产生 y - ,b - , a - ,b - ,c - 类 和 C 端的 x - ,y - ,z - 类 6 种系列离子, 其次是 a - 离子。另外两个骨架键断裂往往会形成内部碎片, 如氨基一酰基离子 (amino-acylium ion), 亚氨(immnonim)离子等。碎片离子还有可能丢失一个中 性分子基团(比如水或者氨分子)形成新的离子, 高能量 CDI 则还可导致侧链的断 裂而得到其它类型的离子。
An Introduction to Bioinformatics Algorithms https://www.doczj.com/doc/ec16806374.html,
b2-H2O a2
b2
b3- NH3 a3
b3
HO NH3+ | | R1 O R2 O R3 O R4 | || | || | || | H -- N --- C --- C --- N --- C --- C --- N --- C --- C --- N --- C -- COOH | | | | | | | 图.CID 作用下肽键的断裂方式 H H H H H H H
y3 y3 -H2O
y2 y2 - NH3
y1
图.部分离子示意举例 不 同 类 系 列 间 存 在 一 定 的 联 系 , 如 质 量 和 的 关 系 a i + x n -i = b i + y n -i = c i + z n -i , a 和 x n -i , b i 和y n -i 以及 c i 和z n -i 称为互补的离子,互补

离子的质量和等于母离子的质量。相邻的离子,比如 b i 和b i + 1 , y i 和y i + 1 等则 称为连续离子,连续离子之间的质量差正好是一个氨基酸的质量,某类离子与其 失水失氨离子称为同源离子,同源离子之间相差某些分子基团,如CO,H2O,NH3等, 因此其质量的差值也可计算出来。
An Introduction to Bioinformatics Algorithms https://www.doczj.com/doc/ec16806374.html,
b2-H2O a2
b2
b3- NH3 a3
b3
HO NH3+ | | R1 O R2 O R3 O R4 | || | || | || | H -- N --- C --- C --- N --- C --- C --- N --- C --- C --- N --- C -- COOH | | | | | | | H H H H H H H
y3 y3 -H2O
y2 y2 - NH3
y1
图.示意失去中性分子集团而产生的离子类型。
图.连续离子构成阶梯式质量序列 5.实验质谱预处理基本流程 质谱仪产生的图谱 {m / z,I} ,包含质荷比和信号强度的信息,由于酶切和 CID 碎裂都遵从一定的物理化学规律,蛋白质和肽段产生的质谱都具有特定的模 式,这是利用质谱数据进行蛋白质和肽段鉴定的理论基础。从数据采集的角度来 说,原始质谱是质谱仪按照固定的时间间隔采集得到的模式谱,其构成包括序列 离子,内部碎裂离子,以及电子和化学噪声。电子噪声是随机分布的低矮信号, 而化学噪声是由试剂中的杂物质引入的,有时信号很强,难于按信噪比去除或滤 波,由于实际质谱十分复杂,存在大量的杂峰,不仅使鉴定工作量巨大,而且发 生随机匹配可能性增加,使鉴定的可靠性降低,因此在进行鉴定前,必须进行预

处理,把其变成中心化后棒状图。
图.质谱原始图谱预处理基本流程 6.基于鸟枪法蛋白鉴定过程
图. 基于鸟枪法蛋白鉴定过程。孙汉昌,2011,蛋白质组质谱数据处理关键问题 与技术研究。 1)数据库搜索方法 顾名思义,就是针对每一张实验图谱,从数据库中搜索与之匹配的肤段。 基本的方法是:首先从数据库中,由条件 M - M p i ≤ ε ,其中 M Pi 为肽段 p i 的质 量, ε 为质量误差容限 ,筛选所满足条件的肽段构成候选集,然后根据肽段的碎 裂原理,产生理论图谱,并将理论图谱和实验图谱进行比对,给出相似性打分, 挑选分值最高的一个或者几个肽段输出结果。

已有的数据库搜索打分算法,包括 SEQUEST,Mascot 和 X!Tandem。SEQUEST 对实验图谱进行预处理后,从数据库中得到的酶切肽段,预测其理论图谱,并将实 验图谱与之进行匹配,对匹配结果进行预打分(公式 1),以筛选最可能匹配的肽 段(保留前 500 个);然后将原始的实验图谱进行局部信号增强处理,并与预选出 肽段的理论图谱进行互相关打分(公式 2);最后对得到的结果按照 Xcorr 分值从 大到小顺序输出(输出前 10 个); 同时输出的还有 ΔCn 分值(公式 3),预测离子的 + 匹配比例( Ions ),预打分 Sp ,预打分排序 RSp ,母离子质量( (M + H) 等信息。
图.SEQUEST 工作流程。图片来自张记阳,2007,蛋白质组学中串联质谱数据搜 库结果质量控制方法研究。
Model Spectrum
B/Y type ions (100%)
Where B an d Y ion s are esti mated at 100%, pl us 2 ions are estimated at 50%,
and other stragglers are at 20%.
B/Y +2H type ions (50%)
A type ions B /Y -NH3/-H2O (20%)

图.理论推断的模式谱。图片来自 Brian.Searle@https://www.doczj.com/doc/ec16806374.html,
For calculator Cross correlation,the pectra is shifted to forth ro back
SEQUEST Model Spectrum
图.计算 Corr 的模式图。图片来自 Brian.Searle@https://www.doczj.com/doc/ec16806374.html,
Sp 的计算公式为:
? ? S p = ? ∑ I k ?m(1 + β )(1 + ρ) L / ? k ?
k
(1)
其中 ∑ I k 表示匹配离子强度和, β和ρ 为出现连续离子序列和亚氨离子 (immonium ion)的奖励,分别等于 0.075 和 0.15, L 为预测离子总数目, m 为在 实验图谱中获得匹配的预测离子数目。 两信号序列间的相互关系系数,由对其的卷积表示,对连续序列有
R x,y (τ ) =
+∞
-∞
∫ x(t )y(t + τ)dt
对分立序列,则有
R τ = ∑ x (i) y(i + τ )
i =0 n -1
其中, τ 是两序列之间的位移。 XCorr 的计算公式定义为 1 XCorr = Corr0 E, T) ( Corrτ E, T) ( 150
(2)
假设排在前两位的搜库结果的 XCorr ,分别为 XCorr1 和 XCorr2 ,则 ΔCn 定 义是两者的归一化差值:
ΔCn = 1 - Xcorr2 / XCorr1

2)De novo 算法 从本质上来说,De novo 算法是,在分子质量误差容限内所有可能的肽段中, 寻找图谱的最优解释,搜索空间比数据库搜索还要大,为了减小搜索空间,De novo 算法利用了二级图谱中包含的肽段序列信息来约束搜索空间。Bartels 于 1990 首次提出求解从头测序问题的图论方法,这类这类方法的基本流程可以概 述如下:首先对图谱进行预处理,例如,去掉图谱中低丰度的峰,或者归并图谱 中的同位素峰簇等;然后构建质谱峰连接图,即如果两个峰之间的质量差在误差 范围内等于某个氨基酸残基的质量, 就将这两个质谱峰作为两个顶点和一条边加 入到 (V,E ) 图中,质谱峰连接图构建完毕后,在 (V,E ) 图中加入 b 型离子的 起始点 1 和结束点 M - 17 ,以及 y 型离子的起始点 19 和结束点 M + 1 ,其 中, M 为母离子质量,再利用动态规划算法,在 (V,E ) 图中搜索 b 型离子 或 y 型离子从起始点到结束点的最优路径,如质量离查平方和最小的路径,并 产生候选肽段,最后通过打分函数对候选肽段进行排序和输出。
图.De novo 算法原理。 3) 肽序列标签法 肽段在 CID 过程中有可能碎裂不充分,导致实验图谱的肽段序列信息不完 整,在这种情况下,De novo 显然是不可能的,但是根据图谱可以确定肽段的部分 序列信息,间断的部分可以计算出分子量,如此将推得的局部序列,或局部序列+ 分子量作为标签,并利用标签镞通过搜索数据库对预测肽段进行鉴定。 7. 鉴定结果的判定和评估 肽段鉴别结果的判定和评估,是指给定结果划分的标准和对假阳性率进行 评估,对于 SEQUEST 搜库结果,现有的方法大致可分为三类:1)经验阈值法;2) 概率模型法;3 神经网络学习法。 1) 经验阈值法

经验阈值法是确定一组与鉴别可信度相关参数的阈值,作为接受结果的标 准 。 SEQUEST 常 采 用 的 阈 值 , 对 [M + 2H] 2+ 肽 段 离 子 , 设 定 的 阈 值 为 : Xcorr ≥ 2;ΔCn ≥ 0.1;SP ≤ 50 。 2) 概率模型法 这是在一定的假设条件下,利用标准样品的数据作为测试集测定,得到相关 参数的概率分布模型,然后进行统计推断的方法,其代表性的方法是 Keller 提 出的 petiprophet。其基本思路是,将相关打分参数( Xcorr,ΔCn,RSp 等)线 性组合得到单一的判别函数,确定其分布,然后由期望最大算法和贝叶斯公式确 定鉴别结果的假阳性率。一般步骤如下: 第一步:构建判别函数 ln(XCorr) D = c 0 + c1 ? + c 2 ? ΔCn + c 3 ? ln(RSp) ln L 其中, L 是肽段的长度, c 是常系数,由标准混合样品测定定,经拟合得到的值 为: (c 0,c1,c 2,c 3 ) = (?1.5,9.3,7.3,?0.2) 。 第二步:测定 D 的分布
Below threshold matches dropped
Peptides that are identified with scores above the threshold are considered “correct” matches. Those with scores below the threshold are considered “incorrect”. There is no gray area where something is possibly correct.
sort by match score
“correct”
SEQUEST XCorr > 2.5 dCn > 0.1 Mascot Score > 45 X!Tandem Score < 0.01
“incorrect”
spectrum scores protein peptide
. 图.from Brian.Searle@https://www.doczj.com/doc/ec16806374.html, 第三步:计算假阳性的概率

Probability of a correct match
200 180
Number of spectra in each bin
160 140 120 100 80 60 40 20 0 -3.9
“incorrect”
The statistical formula looks fierce, but relating it to the histogram shows that the prob of a score of 2.5 being correct is prob of having score 2.5 and being correct ( prob of having score 2.5)
(
)
p (+ | D) =
p( D | +) p(+) p ( D | + ) p ( + ) + p ( D | ?) p ( ? )
“correct”
-2.3
-0.7
0.9
2.5
4.1
5.7
7.3
Discriminant score (D)
PeptideProphet probability is the True Discovery Rate (1-FDR)
p(+ / D) =
Probability Density
p( D / + ) p( + ) true = = 1 ? FDR p(D / +)p(+) + p(D / ?)p(?) true + false
False assignations D-threshold
p( ?)
p( D / + ) p( + )
True assignations true P
p( + )
false F
p ( + ) + p( ? ) = 1
p( D / ?) p( ?)
Hence a 95% PeptideProphet probability is equivalent to a 5% FDR
图. Mascot: Ion-Identity Score.from Brian.Searle@https://www.doczj.com/doc/ec16806374.html, 3)神经网络法 肽及蛋白质鉴别的问题,实质上就是模式识别的问题,因此特别适合用神 经网络进行判别分析,其通过无监督学习,可以在特征空间自动获得分类判别曲 面,但是分类强烈依赖特征的选择和训练集的选取。

质谱发展的前景分析

质谱仪的应用范围非常广,涉及食品、环境、人类健康、药物、国家安全、和其他与分析测试相关的领域。现已成为最具发展前景的分析仪器之一,近几年全球市场需求增长率超过10%,中国市场的需求增长远甚至还要大于这个比例,质谱仪其在分析检测过程中准确的定性和定量能力而受到格外青睐。随着社会的发展,质谱仪已经成为了我们生活中常用的一种仪器产品了,我们的生活中却时常出现全质谱仪的身影。比如我们日常生活当中用过的很多东西都是经过质谱仪才能完成的,可以说质谱仪的出现改变了我们生活当中很多的东西,在无形当中给我们带来了生活当中的保护,也就是因为这个因素才促使了质谱仪在市场当中有着更稳定的客户。 有了这个因素之后那么就一定会出现各式各样的问题,其中最大也是最明显都就要数竞争了,竞争在每个行业当中都会出现,同样在质谱仪当中也会出现的,如果将它处理好的话,产品在未来的发展将会是一帆风顺,如果相反的话那么结果一定是被淘汰掉的,所以质谱仪想要有好的发展就一定要将这个问题处理好才能有更为好的发展,也会使质谱仪企业获胜的得到更好的发展。质谱仪则是在市场当中最为优秀的企业当中成长起来的,这也为其的发展奠定了良好的基础,质谱仪的质量更是企业发展的保证,只要我们将质谱仪的提升上去,相信其一定可以在众多的品牌当中脱引而出,最终成为最大的赢家。 以质量求生存以质量谋发展,一直以来都是质谱仪坚持的底线,我们一定要将此项做好,勇于创新制作出更多精良的产品,让市场接受我们,当然还是要得到消费者的喜爱才是最为重要的,质谱仪也会朝着这个目标不断的前进,让自己成为市场当中最为出色的产品。

基于质谱仪发展的质谱分析技术 席琳蒂娜(WSL) (天津师范大学物电学院,天津西青30038) 摘要:质谱分析法(Mass Spectroscopy)是利用电磁学原理,将化合物电离成具有不同质量的离子,然后按照其质荷比(m/z)的大小为序,依次排列成谱收集记录下来,然后利用收集的质谱进行定性定量分析及研究分子结构的方法。随着科学技术的发展质谱分析技术也在不断的发展 关键词:发展史质谱仪原理特点应用前景 引言:人类从很早以前就对物质的结构感兴趣,我们很想知道物质结构的特点它的成分, 因此一直在不断努力发明创造能够检测和观察物质结构分析物质结构的仪器。质谱分析技术是一种很重要的分析技术,它可以对样品中的有机化合物和无机化合物进行定性定量分析,同时它也是唯一能直接获得分子量及分子式的谱学方法。基于质朴分技术的特性它在化学生物学的很多领域都这广泛的应用。随着近代物理学、真空技术、材料科学、计算机及精密械等方面的进展,使质谱分析技术的应用领域不断地扩展。 正文: 一、发展史 质谱分析技术的发展里程要从质谱仪的发展开始。质谱仪器是一类将物质粒子(原子、分子)电离成离子,通过适当的稳定或变化的电磁场将他们按空间位置、时间先后等方式实现荷质比分离,并检测其强度来作定性定量分析的分析仪器。 1885年W.Wien在电场和磁场中实现了正粒子束的偏转。1912年J.J.Thompson使用磁偏仪证明氖有相对质量20和22的两种同位素。世界上第一台质谱仪是由J.Dempster和F.W.Aston于1919年制作的,用于测量某些同位素的相对丰度。 20世纪30年代,离子光学理论的发展,使得仪器性能在很大程度上得到改善,为精确测定相对原子质量奠定了基础。其中,Mattauch和R.Herzog在1935年首先阐述了双聚焦理论,然后根据这一理论制成了双聚焦质谱仪。在30年代末,由于石油工业的发展,需要测定油的成份。 40年代初开始将MS用于石油工业中烃的分析,并大缩短了分析时间。50年代初,质谱仪器开始商品化,并被广泛用于各类有机物的结构分析。同时质谱方法与NMR、IR等方法结合成为分子结构分析的最有效的手段。1960年对离子在磁场和电场中的运动轨迹,已发展到二级近似计算方法。1972年,T.Mastuo和H.Wollnik等合作完成了考虑边缘场的三级轨迹计算法。这些为质谱仪器的设计提供了强有力的计算手段。80年代新的质谱技术出现:快原子轰击电离子源,基质辅助激光解吸电离源,电喷雾电离源,大气压化学电离源;LC-MS 联用仪,感应耦合等离子体质谱仪,富立叶变换质谱仪等。非挥发性或热不稳定分子的分析进一步促进了MS的发展;90年代,由于生物分析的需要,一些新的离子化方法得到快速发展;目前一些仪器联用技术如GC-MS,HPLC-MS,GC-MS-MS,ICP-MS等正大行其道。 我国解放前质谱技术处于空白。1969年,中国科学院上海冶金所、上海电子光学技术研究所、中国科学院科学仪器厂、北京分析仪器厂先后研制成功了双聚焦火花离子质谱仪。1975年,上海新跃仪表厂制成采用二次离子质谱技术的ZLF-300型直接成象离子分析仪。

蛋白质组学研究方法选择及比较

蛋白质组学研究方法选择及比较 目前研究蛋白组学的主要方法有蛋白质芯片及质谱法,本文将从多方面对两种研究方法进行了解与比较; 蛋白质芯片(Protein Array) 将大量不同的蛋白质有序地排列、固定于固相载体表面,形成微阵列。利用蛋白质分子间特异性结合的原理,实现对生物蛋白质分子精准、快速、高通量的检测。 主要类型: ●夹心法芯片(Sandwich-based Array) ●标记法芯片(Label-based Array) ●定量芯片(Quantitative Array) ●半定量芯片(Semi-Quantitative Array) 质谱(Mass Spectrometry) 用电场和磁场将运动的离子按它们的质荷比分离后进行检测,测出离子准确质量并确定离子的化合物组成,即通过对样品离子质荷比的分析而实现对样品进行定性和定量的一种方法。 主要类型:

●二维电泳+质谱(2D/Mass Spectrometry, MS) ●表面增强激光解吸电离飞行时间质谱(Surface-enhanced laser desorption/ionization- time of flight, SELDI) ●同位素标记相对和绝对定量(Isobaric tags for relative and absolute quantitation, iTRAQ) Protein Array or Mass Spectrometry? 如何选择合适的研究方法?以下将从六个方面进行比较与推荐: 1.筛查蛋白组学表达差异 建议选择:RayBiotech(1000个因子的芯片)+质谱 a)不同的方法学有不同的特点:对于质谱,可以筛查到未知的蛋白,但是对于分子量大、 低丰度的蛋白质,质谱的灵敏度和准确性有一定的限制。 b)不同的方法能筛查到的目标不同:根据Proteome Analysis of Human Aqueous Humor 一文中报道,质谱筛查到的差异蛋白集中在小分子与代谢物。而用RayBiotech芯片筛查到的结果,多是集中在细胞因子、趋化、血管、生长等等。 c)质谱筛查到355个蛋白,而RayBiotech抗体芯片也筛查到328个蛋白,且用定量芯片 验证25个蛋白有差异,这些蛋白是质谱找不到的。目前RayBiotech夹心法抗体芯片已经可以检测到1000个蛋白,采用双抗夹心法,尤其是对于低丰度蛋白,有很好的灵敏度和特异性,很多的低丰度蛋白是抗体芯片可以检测出来,而质谱检测不到的,且样品不经过变性和前处理,保持天然状态的样品直接检测,对于蛋白的检测准确度高。 d)质谱的重复性一直是质谱工作者纠结的问题,不同操作者的结果,不同样品处理条件, 峰值的偏移等影响因素都会产生大的影响;RayBiotech的夹心法芯片重复性高。

定性分析方法

组织与连结 ——浅谈访谈资料的整理和分析 Organizing and Connecting ——How to analyze data from one-on-one interviews 北京广播学院2001级传播学研究生黄刚 内容摘要 近年来,定性研究方法,尤其是访谈技术在我国的应用日益普及,然而各界关注的焦点主要集中于资料收集技术的探讨,对原始资料的分析却没有引起足够的重视。 从某种意义上说,资料分析比资料收集更为重要也更为复杂。优秀的访谈只有通过优秀的分析才能将所收集的资料转换成对研究者有意义的结论,从而达到研究的目的。但是访谈资料往往因数量庞大、结构零乱而难以处理。因此,研究者需要将浩如烟海的资料“打散”、“重组”和“浓缩”,最终对资料进行意义解释。这些过程可以归结为“组织”和“连结”两部分,前者是对资料的整理过程,后者则是对资料的进一步深入分析和解释。但在实际过程中,二者是紧密相连、相互交织的。 因此,本文结合“互联网与创造力研究”的个案,对访谈资料的整理和分析进行了简单的梳理和介绍,并对某些方法提出了自己的改进意见。文章第一部分简要介绍访谈资料整理和分析的特点,第二、三部分分别论述了“组织”和“连结”的具体方法,并对不同方法进行比较。最后一部分探讨了恰当使用回溯重组方法对提高分析的效率与质量的意义。 关键词:定性研究访谈组织连结

Abstract Recent years, qualitative research, especially one-on-one interviews and focus groups, is more and more popular in our country. However, in contrast to most researchers’emphasis on the techniques of data collection, methods of analyzing qualitative data are remained silence. To some extent analyzing, without which researchers cannot get access to precise conclusions from qualitative data and realize the aims of qualitative research, is more important than data collection. However, it is always more difficult and boring to deal with voluminous, unstructured and unwieldy data gained from one-on-one interviews. So, some useful methods are introduced and improved in this article, accompanied with a case of the research on Internet and creativity in which ten specialists are interviewed and data from that are analyzed carefully. Analyzing the data from one-on-one interviews requires “breaking up”, “recomposing”and “concentrating”, which are generalized as “organizing”and “connecting”. “Organizing” is somewhat like the work of “cutting and pasting”, while “connecting” is a process of deeper analysis. Nevertheless, they are not two separate parts in reality, but are integrated closely. “Connecting”is always based on “organizing”, and the process of “organizing”also needs analysis and integration, which are more required in “connecting”. On the other hand, each step of the whole process requires leaps of intuition and imagination, which are not extremely demanded in quantitative research. The first part of the article talks about the character of “organizing”and “connecting”. In the second and third part, some general methods and processes of “organizing”and “connecting”are detailed, including familiarization, coding, indexing, and mapping, etc., and some of these methods are compared. At last, the question of how to improve the efficiency and quality of “organizing”and “connecting”are discussed. The method of “reconstruction in retrospective consciousness” are improved and recommended in the end. Key words:Qualitative research One-on-one interview Organizing Connecting

生物质谱技术在蛋白质组学中的应用

生物质谱技术在蛋白质组学中的应用(北京大学药学院 杨春晖 学号:10389071) 一、 前言[1,2] 基因工程已令人难以置信的扩展了我们关于有机体DNA序列的认识。但是仍有许多新识别的基因的功能还不知道,也不知道基因产物是如何相互作用从而产生活的有机体的。功能基因组试图通过大规模实验方法来回答这些问题。但由于仅从DNA序列尚不能回答某基因的表达时间、表达量、蛋白质翻译后加工和修饰的情况、以及它们的亚细胞分布等等,因此在整体水平上研究蛋白质表达及其功能变得日益显得重要。这些在基因组中不能解决的问题可望在蛋白质组研究中找到答案。蛋白质组研究的数据与基因组数据的整合,将会在后基因组研究中发挥重要作用。 目前蛋白质组研究采用的主要技术是双向凝胶电泳和质谱方法。双向凝胶电泳的基本原理是蛋白质首先根据其等电点,第一向在pH梯度胶内等电聚焦,然后转90度按他们的分子量大小进行第二向的SDS-PAGE分离。质谱在90年代得到了长足的发展,生物质谱当上了主角,蛋白质组学又为生物质谱提供了一个大舞台。他们中首选的是MALDI-TOF,其分析容量大,单电荷为主的测定分子量高达30万,干扰因素少,适合蛋白质组的大规模分析。其次ESI为主的LC-MS 联机适于精细的研究。本文将简介几种常用的生物质谱技术,并着重介绍生物质谱技术在蛋白质组学各领域的应用。 二、 生物质谱技术[3,4] 1.电喷雾质谱技术(ESI)[5] 电喷雾质谱技术( Electrospray Ionization Mass Spectrometry , ESI - MS) 是在毛细管的出口处施加一高电压,所产生的高电场使从毛细管流出的液体雾化成细小的带电液滴,随着溶剂蒸发,液滴表面的电荷强度逐渐增大,最后液滴崩解为大量带一个或多个电荷的离子,致使分析物以单电荷或多电荷离子的形式进入气相。电喷雾离子化的特点是产生高电荷离子而不是碎片离子, 使质量电荷比(m/ z)降低到多数质量分析仪器都可以检测的范围,因而大大扩展了分子量的分析范围,离子的真实分子质量也可以根据质荷比及电荷数算出。 2.基质辅助激光解吸附质谱技术(MOLDI)[5-7] 基质辅助激光解析电离(MOLDI)是由德国科学家Karas和Hillenkamp发现的。将微量蛋白质与过量的小分子基体的混合液体点到样品靶上,经加热或风吹烘干形成共结晶,放入离子源内。当激光照射到靶点上时,基体吸收了激光的能力跃迁到激发态,导致蛋白质电离和汽化,电离的结果通常是基体的质子转移到蛋白质上。然后由高电压将电离的蛋白质从离子源转送到质量分析器内,再经离子检测器和数据处理得到质谱图。TOF质量分析器被认为是与MALDI的最佳搭配,因为二者都是脉冲工作方式,在质量分析过程中离子损失很少,可以获得很高的灵敏度。TOF质量分析器结果简单,容易换算,蛋白质离子在飞行管内的飞行速度仅与他的(m/z)-1/2成正比,因此容易通过计算蛋白质离子在飞行管内的飞

质谱分析法简介及其在检测认证领域中的应用

质谱分析法简介及其在检测认证领域中的应用 摘要:从1910年第一台质谱仪的研制成功,到今天100年的时间里,质谱经历了快速的发展,而质谱的应用也越来越广泛,它发挥的作用也越来越重要。本文对有机质谱的基本知识进行简单阐述,重点介绍了离子源和质量分析器部分。此外,本文还介绍了质谱分析法在食品安全、环境检测及一些环保法令要求等检测领域的应用。 关键词:质谱检测认证应用 一、前言 质谱分析是先将物质离子化,按离子的质荷比分离,然后测量各种离子谱峰的强度而实现分析目的的一种分析方法[1]。 随着质谱分析法的发展,此方法已经在很多科学研究以及生产领域得到广发应用,并促进了科学研究及生活生产力的发展。按研究对象划分,质谱分析法大致可分为同位素质谱分析、无机质谱分析以及有机质谱分析。本文将重点介绍有机质谱的基本知识及其在化学检测认证领域的应用。 二、有机质谱的基本介绍 对于一台质谱仪,主要由进样系统、离子源、质量分析器、检测器、计算机-数据系统、真空系统组成。离子源、质量分析器为质谱仪的核心部分。 2.1 离子源[2] 离子源是质谱仪最主要的组成部件之一,其作用是使被分析的物质电离成离子,并将离子会聚成一定能量和一定几何形状的离子束。由于被分析物质的多样性和分析要求的差异,物质电离的方法和原理也各不相同。常见的电离方法有电子轰击电离(EI)、化学电离(CI)、场电离(FI)和场解析(FD)、快原子轰击(FAB)、基质辅助激光解析电离(MALDI)、电喷雾电离(ESI)和大气压化学电离(APCI)。上述电离方式中,电子轰击电离在化学检测认证领域应用最为广泛。为了克服电子轰击电离中碎片离子峰太多而分子离子峰强度太低甚至没有的缺点,有时需要软电离(Soft Ionization)的数据相配合,其中化学电离、场电离和场解析、快原子轰击以及基质辅助激光解析电离都为软电离。电喷雾电离和大气压化学电离主要应用于高效液相色谱和质谱联用。 2.2 质量分析器[2] 质量分析器是质谱仪的主体部分。质量分析仪包括:单聚焦(Single-Focusing)和双聚焦(Duoble-Focusing)质量分析器、四级杆质量分析器(Quadrupole Mass Analyzer)、离子阱(Ion Trap)、飞行时间质谱计(Time of Flight)、傅立叶变换质谱计(Fourier Transform Mass Spectrometer)。单聚焦质量分析器使用扇形磁场,双聚焦质量分析器使用扇形电场和扇形磁场。这样的质量分析器曾经是有机质谱的主体,现在也仍然发挥作用。四极杆质量分析器的优点比较突出,现处于大力应用阶段。离子阱可实现“时间上”的多级串联质谱。飞行时间质谱计特别适合生物大分子的测定,以及做串联质谱的第二级。傅立叶变换质谱计的分辨率极高,远远超过其它质谱计。 三、在化学检测认证领域的应用 随着社会的发展,环境污染、食品安全等问题越受关注。本文着重从食品安全、环境检测以及环保指令等三方面介绍质谱技术的应用。 3.1 食品安全检测领域应用 民与食为天,食品安全问题是关系到国计民生的头等大事。特别是随着人们生活水平的

定性调查方法

定性方法 定性方法,例如焦点群体和深入采访,经常被吹虚为惟一一种方法,可以让决策制定者和调研者真实地看到应答者,并听取他们用自已的话来讨论营销问题。定性方法具有以下特征: 1、使用小型的便利或配额样本。 2、所寻找的信息与应答者的动机、信仰、感情以及态度有关。 3、在收集数据中使用直觉、主观的方法。 4、数据收集模式是开放式的。 5、方法并不倾向于提供统计性或科学性的准确数据 另一方面,定性数据倾向于规定或精确地测量一个问题,经常使用成熟的统计过程和科学的抽取样本。定性数据通常与总结性调研相联系。 值得关注的两种定性方法:焦点群体与深入采访。这些方法结构松散,没有需要严格遵循的形式,但是要求应答者回答直接与手边有关的问题。 焦点群体 焦点群体是市场调查中最常用的一种方法。据统计,经常使用这种方法的占56%、有时使用的占36%、从不使用的占8%。可以看出约92%的业务在市场调查中使用焦点群体。焦点群体可以定义为,训练有素的协调者同时在一小群应答者中进行结构松散的讨论。这种方法的起源是在精神健康领域所使用的群体治疗方法。当采访者要求话题的预采访构成,或采访员指导员,已定重点就会改变。方法的价值存在于发现意外的东西,这会在不受约束的群体讨论中产生。焦点群体可用为许多不同的目的。对调研者的采访建议作以下的应用: 1、产生要以进一步定性化验证的假设。 2、产生帮助构建消费者问卷的信息。 3、为产品类别提供全部的背景信息。 4、了解新产品的概念,几乎没有有关于新产品的信息。 5、刺激与旧产品有关的新产品。 6、为新创新的概念产生理念。 7、解释先前获得的定量结果。 8、理解对于品牌的情感反应。 群体设计问题 在设计有效的焦点群体中,调研者必须对管理层目标以及定量与定性调研在满足这些目标过程中的作用十分敏感。管理者经常认为,他们可以把定性调研作为定量调研的替代品。调研者不能误用调研方法,而必须清楚地与管理层交流在决策过程中定性调研的作用。 以下的指导可以帮助设计一个有效的焦点群体调研。 均一性 应答群体必须由具有相当均一特征的人组成。每年进行大约600个焦点群体调查的组织,避免把有孩子的、整日在家的已婚妇女,与在外工作的未婚妇女混在一起,因为她们的生活模式和目标差别很大。同样,也避免把男性与女性混合,少年与更小的儿童混合。尽可能地

(完整版)定性分析和定量分析的区别和联系

定性分析和定量分析的区别和联系 定性--用文字语言进行相关描述 定量--用数学语言进行描述 定性分析与定量分析应该是统一的,相互补充的;; 定性分析是定量分析的基本前提,没有定性的定量是一种盲目的、毫无价值的定量;; 定量分析使之定性更加科学、准确,它可以促使定性分析得出广泛而深入的结论 定量分析是依据统计数据,建立数学模型,并用数学模型计算出分析对象的各项指标及其数值的一种方法。定性分析则是主要凭分析者的直觉、经验,凭分析对象过去和现在的延续状况及最新的信息资料,对分析对象的性质、特点、发展变化规律作出判断的一种方法。相比而言,前一种方法更加科学,但需要较高深的数学知识,而后一种方法虽然较为粗糙,但在数据资料不够充分或分析者数学基础较为薄弱时比较适用,更适合于一般的投资者与经济工作者。因此,本章以后几节所做的分析基本上以定性分析为主。但是必须指出,两种分析方法对数学知识的要求虽然有高有低,但并不能就此把定性分析与定量分析截然划分开来。事实上,现代定性分析方法同样要采用数学工具进行计算,而定量分析则必须建立在定性预测基础上,二者相辅相成,定性是定量的依据,定量是定性的具体化,二者结合起来灵活运用才能取得最佳效果。 不同的分析方法各有其不同的特点与性能,但是都具有一个共同之处,即它们一般都是通过比较对照来分析问题和说明问题的。正是通过对各种指标的比较或不同时期同一指标的对照才反映出数量的多少、质量的优劣、效率的高低、消耗的大小、发展速度的快慢等等,才能为作鉴别、下判断提供确凿有据的信息。 应用: 在证据法学研究中,定性分析方法和定量分析方法各有长处,可以相辅相成。但是由于我国证据法学的研究人员比较熟悉定性分析方法,所以有必要特别强调定量分析方法的功能和重要性。例如,我们不仅要分析某个证据规则是好还是不好,而且要分析其利弊比例……等等 专利分析法分为定量分析和定性分析两种。定量分析即对专利文献的外部特征(专利文献的各种著录项目)按照一定的指标(如专利数量)进行统计,并对有关的数据进行解释和分析。定性分析是以专利的内容为对象,按技术特征归并专利文献,使之有序化的分析过程。通常情况下需要将二者结合才能达到较好的效果。

(完整版)所有定性研究方法整理

第一章概述 1.1 质性研究与量化研究 一.方法论背景 实证主义和人文主义作为两种不同的方法论在经验研究中也代表着两种不同的探求知识的方法,前者是科学主义的,后者是自然主义的。量化研究方法和质性研究方法则是这两种方法论最集中的体现。长期以来,随着科学技术的发在而形成的实证研究范式在社会学研究中占主流地位。由于受自然科学量化研究范式的影响,实证主义者认为只有客观的、实证的和量化的研究才是科学的,有价值的。社会学的发展也离不开量化的测量和分析。法国社会学家迪尔凯姆则受到实证主义思想和统计规律性思想的影响,在其著作《自杀论》中,通过分析犯罪统计学提供的统计资料,最终展示了自杀现象中类似于自然科学的规律性。 然而,由于社会科学不仅研究可观察的现实(客观事件),而且也研究主观现实,因此,社会研究的客观性和确质性远远不如自然科学。正是由于社会研究受到其特定研究对象和研究内容的制约,再加上实证研究范式本身的缺陷,社会研究者不可能完全依赖这种研究范式来达到对社会的全面理解。20世纪70年代以来,社会研究者开始对实证研究范式的缺陷进行批评,并逐步发展出更具人文主义色彩的解释范式。 解释范式就是一种质性研究范式,其发展主要受到西方现象学、诠释学、批判理论、民俗方法论、符号互动论等思想和理论的影响,同时也部分吸取了文化人类学的研究方法。 从本体论上看,质性研究范式假定人类行为是一种有.意义的行动,它可以通过人的意识和情感作用来完成一切认知.。同时,人的行动也是社会取向的,“我”毕竟要走向“他人”。因此,人不仅通过自我来追求意义,同时也必须通过他人来赋予世界意义。换句话说,主体不是封闭性的自我系统,而是走向社会的“存在”,是以“相互主体性”来构建这个世界。从认识论上看,它强调知识的形成和发展并非只受知识内在理性原则的限制或是纯粹由理性推论而来,它是由主体的意识作用在日常生活世界不断与其他的人或事物的接触中,来建立可供沟通的知识。即知识的形成是经由“协商”的过程而来。

蛋白质质谱分析

蛋白质质谱分析研究进展作者:汪福源蛋白质质谱分析研究进展摘要:随着科学的不断发展,运用质谱法进行蛋白质的分析日益增多,本文简要综述了肽和蛋白质等生物大分子质谱分析的特点、方法及蛋白质质谱分析的原理、方式和应用,并对其发展前景作出展望。关键词:蛋白质,质谱分析,应用前言:蛋白质是生物体中含量最高,功能最重要的生物大分子,存在于所有生物细胞,约占细胞干质量的50%以上,作为生命的物质基础之一,蛋白质在催化生命体内各种反应进行、调节代谢、抵御外来物质入侵及控制遗传信息等方面都起着至关重要的作用,因此蛋白质也是生命科学中极为重要的研究对象。关于蛋白质的分析研究,一直是化学家及生物学家极为关注的问题,其研究的内容主要包括分子量测定,氨基酸鉴定,蛋白质序列分析及立体化学分析等。随着生命科学的发展,仪器分析手段的更新,尤其是质谱分析技术的不断成熟,使这一领域的研究发展迅速。自约翰.芬恩(JohnB.Fenn)和田中耕一(Koichi.Tanaka)发明了对生物大分子进行确认和结构分析的方法及发明了对生物大分子的质谱分析法以来,随着生命科学及生物技术的迅速发展,生物质谱目前已成为有机质谱中最活跃、最富生命力的前沿研究领域之一[1]。它的发展强有力地推动了人类基因组计划及其后基因组计划的提前完成和有力实施。质谱法已成为研究生物大分子特别是蛋白质研究的主要支撑技术之一,在对蛋白质结构分析的研究中占据了重要地位[2]。1.质谱分析的特点质谱分析用于蛋白质等生物活性分子的研究具有如下优点:很高的灵敏度能为亚微克级试样提供信息,能最有效地与色谱联用,适用于复杂体系中痕量物质的鉴定或结构测定,同时具有准确性、易操作性、快速性及很好的普适性。2.质谱分析的方法近年来涌现出较成功地用于生物大分子质谱分析的软电离技术主要有下列几种:1)电喷雾电离质谱;2)基质辅助激光解吸电离质谱;3)快原子轰击质谱;4)离子喷雾电离质谱;5)大气压电离质谱。在这些软电离技术中,以前面三种近年来研究得最多,应用得也最广泛[3]。3.蛋白质的质谱分析蛋自质是一条或多条肽链以特殊方式组合的生物大分子,复杂结构主要包括以肽链为基础的肽链线型序列[称为一级结构]及由肽链卷曲折叠而形成三维[称为二级,三级或四级]结构。目前质谱主要测定蛋自质一级结构包括分子量、肽链氨基酸排序及多肽或二硫键数目和位置。3.1蛋白质的质谱分析原理以往质谱(MS)仅用于小分子挥发物质的分析,由于新的离子化技术的出现,如介质辅助的激光解析/离子化、电喷雾离子化,各种新的质谱技术开始用于生物大分子的分析。其原理是:通过电离源将蛋白质分子转化为气相离子,然后利用质谱分析仪的电场、磁场将具有特定质量与电荷比值(M/Z值)的蛋白质离子分离开来,经过离子检测器收集分离的离子,确定离子的M/Z值,分析鉴定未知蛋白质。3.2蛋白质和肽的序列分析现代研究结果发现越来越多的小肽同蛋白质一样具有生物功能,建立具有特殊、高效的生物功能肽的肽库是现在的研究热点之一。因此需要高效率、高灵敏度的肽和蛋白质序列测定方法支持这些研究的进行。现有的肽和蛋白质测序方法包括N末端序列测定的化学方法Edman法、C末端酶解方法、C末端化学降解法等,这些方法都存在一些缺陷。例如作为肽和蛋白质序列测定标准方法的N末端氨基酸苯异硫氰酸酯(phenylisothiocyanate)PITC分析法(即Edman法,又称PTH法),测序速度较慢(50个氨基酸残基/天);样品用量较大(nmol级或几十pmol级);对样品纯度要求很高;对于修饰氨基酸残基往往会错误识别,而对N末端保护的肽链则无法测序[4]。C末端化学降解测序法则由于无法找到PITC这样理想的化学探针,其发展仍面临着很大的困难。在这种背景下,质谱由于很高的灵敏度、准确性、易操作性、快速性及很好的普适性而倍受科学家的广泛注意。在质谱测序中,灵敏度及准确性随分子量增大有明显降低,所以肽的序列分析比蛋白容易许多,许多研究也都是以肽作为分析对象进行的。近年来随着电喷雾电离质谱(electrospray ionisation,ESI)及基质辅助激光解吸质谱(matrix assisted laser desorption/ionization,MALDI)等质谱软电离技术的发展与完善,极性肽分子的分析成为可能,检测限下降到fmol级别,可测定分子量范围则高达100000Da,目前基质辅助的激光解吸电离飞行时间质谱法(MALDI

质谱技术在蛋白质组学研究中的应用

第35卷 第1期2011年1月 南京林业大学学报(自然科学版) Journa l o fN anji n g Forestry Un i v ersity (Natural Sc ience Ed ition) V o.l 35,N o .1Jan .,2011 htt p ://www.n l dxb .com [do :i 10.3969/.j issn .1000-2006.2011.01.024] 收稿日期:2009-12-31 修回日期:2010-10-26 基金项目:国家自然科学基金项目(31000287);江苏省高校自然科学基础研究项目(10KJ B220002) 作者简介:甄艳(1976)),副教授,博士。*施季森(通信作者),教授。E-m ai:l js h @i n jfu .edu .cn 。 引文格式:甄艳,施季森.质谱技术在蛋白质组学研究中的应用[J].南京林业大学学报:自然科学版,2011,35(1):103-108. 质谱技术在蛋白质组学研究中的应用 甄 艳,施季森 * (南京林业大学,林木遗传与生物技术省部共建教育部重点实验室,江苏 南京 210037) 摘要:随着蛋白质组学研究的迅速发展,质谱技术已成为应用于蛋白质组学研究中的强有力工具和核心技术。质谱技术的先进性在于为蛋白质组学研究提供的通量和分子信息。笔者重点概述了基于质谱路线的蛋白质组学研究,介绍了基于质谱的定量蛋白质组学﹑翻译后修饰蛋白质组学、定向蛋白质组学、功能蛋白质组学以及基于串联质谱技术的蛋白质组学数据解析的研究 进展。 关键词:质谱;蛋白质组学;定量蛋白质组学;翻译后修饰;定向蛋白质组学;功能蛋白质组学中图分类号:Q81 文献标志码:A 文章编号:1000-2006(2011)01-0103-06 Application of m ass spectro m etry i n proteo m ics studies Z HEN Yan ,SH I Jisen * (K ey Labo ra t o ry o f F orest G eneti cs and B i o techno l ogy M i n istry o f Educati on , N an ji ng Forestry U n i versity ,N an ji ng 210037,Chi na) Abstrac t :W ith the rap i d develop m ent o f pro teo m i cs ,m ass spec trom etry i s m aturi ng to be a po w erfu l too l and core tech -nology fo r proteo m ics st udies dur i ng the recen t years .The super i or ity o fm ass spectrom etry lies i n providi ng the through -pu t and the m olecu lar infor m ati on ,w hich no other techno logy can be m a tched i n proteom ics .In th i s rev ie w,w e m ade a g lance on the outli ne o fm ass spectrome try -based proteo m ics .A nd then w e addressed on t he advances o f data ana l y si s o f m ass spec trom etry -based proteom ics ,quantitati ve m ass spectro m etry -based pro teom i cs ,post -translati onal m odificati ons based m ass spectrom etry ,targeted proteo m ics and functiona l proteo m ics based -mass spectrome try .K ey word s :m ass spectrome try;proteo m ics ; quantitative pro teom i cs ; post -trans l ation m odifica ti on ; targ eted pro - teo m i cs ;f uncti ona l proteom ics 蛋白质组学(Pr o teo m ics)是从整体水平上研究细胞内蛋白质的组成、活动规律及蛋白质与蛋白质的相互作用,是功能基因组学时代一门新的学科。 目前蛋白质组学的研究主要有两条路线:一是基于双向电泳的蛋白质组学;二是基于质谱的蛋白质组学,其中基于双向电泳的蛋白质组学研究路线最终也离不开质谱技术的应用。自20世纪80年代末,两种质谱软电离方式即电喷雾电离(electro spray ion izati o n,ESI )和基质辅助激光解析离子化(m a -tri x assisted laser desorpti o n i o nization ,MALD I)的发明和发展解决了极性大、热不稳定蛋白质和多肽分 析的离子化和分子质量大的测定问题[1] ,蛋白质组学研究中常用的质谱分析仪包括离子阱(ion trap ,I T),飞行时间(ti m e of fli g h,t TOF),串联飞行时间(TOF -TOF),四级杆/飞行时间(quadr upo le /TOF hybrids),离子阱/轨道阱(I T /orbitrap hybri d )和离子阱/傅里叶变换串联质谱分析仪(I T /Four i e r transfor m ioncyclotron resonance m ass spectro m eters hybr i d s ,I T /FT M S),这些质谱仪具有不同的灵敏度、分辨率、质量精确度和产生不同质量的M S /M S 谱[2] 。质谱作为蛋白质组学研究的一项强有力的工具日趋成熟,并作为样品制备及数据分析的信息学工具被广泛地应用。因此,有学者指出质谱技术 已在蛋白质组学研究中处于核心地位[3] 。目前在通量及所包含的分子信息内容上,基于质谱的蛋白质组学技术在细胞生物学研究中可以鉴定和量化

调查访谈的定性分析

论调查中定性研究访谈资料的整理和分析方法[大] [中] [小]发布人:圣才学习网发布日期:2009-12-28 14:39 共4647人浏览 近年来,定性研究方法,尤其是访谈技术在我国的应用日益普及,然而各界关注的焦点主要集中于资料收集技术的探讨,对原始资料的分析却没有引起足够的重视。 从某种意义上说,资料分析比资料收集更为重要也更为复杂。优秀的访谈只有通过优秀的分析才能将所收集的资料转换成对研究者有意义的结论,从而达到研究的目的。但是访谈资料往往因数量庞大、结构零乱而难以处理。因此,研究者需要将浩如烟海的资料“打散”、“重组”和“浓缩”,最终对资料进行意义解释。这些过程可以归结为“组织”和“连结”两部分,前者是对资料的整理过程,后者则是对资料的进一步深入分析和解释。但在实际过程中,二者是紧密相连、相互交织的。 因此,本文结合“互联网与创造力研究”的个案,对访谈资料的整理和分析进行了简单的梳理和介绍,并对某些方法提出了自己的改进意见。文章第一部分简要介绍访谈资料整理和分析的特点,第二、三部分分别论述了“组织”和“连结”的具体方法,并对不同方法进行比较。最后一部分探讨了恰当使用回溯重组方法对提高分析的效率与质量的意义。 关键词:定性研究访谈组织连结 八十年代以来,西方学者对社会、人文学科研究方法的探讨经历了三个重要转向:方法的研究让位于方法论的探讨;定量方法的优势地位被定性方法所取代;从社会调查的阶段性过程观念转向研究的社会过程观念。这些转向大大促进了定性方法在各领域的研究和应用,相关论著不断涌现,或全面介绍定性方法,或专门探讨资料收集技术、分析技术、定性与定量结合等问题。在资料分析领域,Glaser和Strauss提出的扎根理论(grounded theory)已经产生巨大影响。同时,许多定性分析软件也得以开发,如NUDIST、Ethnograph等。 相比之下,我国定性研究水平较为薄弱。一方面,对定性研究存在某些误解,认为它是可以随意进行的,主观性较强,并非科学实证的方法。因此,在一般介绍社会或市场研究方法的论著中,定性方法往往只是作为定量方法的补充而一笔带过。 另一方面,对定性方法的关注集中在资料收集技术层面。近年来,定性方法尤其是深度访谈、小组座谈日益普及,不少研究机构都已配备先进的小组座谈设施,这是令人可喜的。但是,研究者关注的焦点多在技术操作层面,尤其是资料收集技术,而对资料分析方法以及定性研究背后的方法论传统却缺乏足够的重视,研究者往往只凭主观判断得出研究结论。 事实上,仅有精湛的资料收集技术,而没有对资料的深入挖掘,是不能充分获得有价值的信息、实现研究目的的。英国经验主义科学家培根曾经指出,科学研究的工作应该像蜜蜂一样,“既从花园里采集资料,又对这些资料进行消化和加工,酿出蜂蜜”。 然而,定性分析是一个极为复杂的过程,具有极大的弹性,不同领域、不同研究目的需要采取不同的分析策略。因此,有些西方学者致力于收集各领域研究者的定性分析策略,在此基础上,探讨其基本规律。 在国内,规范的定性分析实例尚不多见,对分析技术的研究更为困难。北京大学陈向明教授的专著《质的研究方法与社会科学研究》,从方法论到具体操作层面对定性方法做了系统的介绍。然而,其中的资料分析技术主要侧重于理论建构目的,遵循的是扎根理论思想,且多以教育学等领域的个案为例。与大陆相

质谱介绍及质谱图的解析(来源小木虫)

质谱介绍及质谱图的解析(来源:小木虫)质谱法是将被测物质离子化,按离子的质荷比分离,测量各种离子谱峰的强度而实现分析目的的一种分析方法。质量是物质的固有特征之一,不同的物质有不同的质量谱——质谱,利用这一性质,可以进行定性分析(包括分子质量和相关结构信息);谱峰强度也与它代表的化合物含量有关,可以用于定量分析。 质谱仪一般由四部分组成:进样系统——按电离方式的需要,将样品送入离子源的适当部位;离子源——用来使样品分子电离生成离子,并使生成的离子会聚成有一定能量和几何形状的离子束;质量分析器——利用电磁场(包括磁场、磁场和电场的组合、高频电场、和高频脉冲电场等)的作用将来自离子源的离子束中不同质荷比的离子按空间位置,时间先后或运动轨道稳定与否等形式进行分离;检测器——用来接受、检测和记录被分离后的离子信号。一般情况下,进样系统将待测物在不破坏系统真空的情况下导入离子源(10-6~10-8mmHg),离子化后由质量分析器分离再检测;计算机系统对仪器进行控制、采集和处理数据,并可将质谱图与数据库中的谱图进行比较。 一、进样系统和接口技术 将样品导入质谱仪可分为直接进样和通过接口两种方式实现。 1. 直接进样 在室温和常压下,气态或液态样品可通过一个可调喷口装置以中性流的形式导入离子源。吸附在固体上或溶解在液体中的挥发性物质可通过顶空分析器进行富集,利用吸附柱捕集,再采用程序升温的方式使之解吸,经毛细管导入质谱仪。 对于固体样品,常用进样杆直接导入。将样品置于进样杆顶部的小坩埚中,通过在离子源附近的真空环境中加热的方式导入样品,或者可通过在离子化室中将样品从一可迅速加热的金属丝上解吸或者使用激光辅助解吸的方式进行。这种方法可与电子轰击电离、化学电离以及场电离结合,适用于热稳定性差或者难挥发物的分析。 目前质谱进样系统发展较快的是多种液相色谱/质谱联用的接口技术,用以将色谱流出物导入质谱,经离子化后供质谱分析。主要技术包括各种喷雾技术(电喷雾,热喷雾和离子喷雾);传送装置(粒子束)和粒子诱导解吸(快原子轰击)等。

定量分析方法和定性分析方法的特点和优劣是什么

定量分析方法和定性分析方法的特点和优劣是什么? 定性分析:定性分析是对研究结果的"质"的分析。定性分析有两种含义:一种是专指作为研究方法的定性研究,如观察法和访谈法就是两种定性研究方法;另一种是作为研究结果的分析手段的定性分析和研究。与此相对应,还可以将定性分析划为两种不同的层次:一种是研究结果本身就是定性的描述材料,数字化的水平较低甚至没有数量化。另一种是与定量分析密切结合的定性分析。定性分析是建立在描述基础上的逻辑分析和推断。用于定性分析的资料,通常是描述性的资料(包括描述性的数量统计),如文字、图片等。为了使分析顺利进行,保证结论的正确性,研究资料必须要充分、全面,这就要求研究者在收集研究结果时应该把握尽可能多的信息。在丰富的资料背景下进行逻辑分析,才能准确地揭示各种现象的内在联系。 定量分析是依据统计数据,建立数学模型,并用数学模型计算出分析对象的各项指标及其数值的一种方法。定性分析则是主要凭分析者的直觉、经验,凭分析对象过去和现在的延续状况及最新的信息资料,对分析对象的性质、特点、发展变化规律作出判断的一种方法。 相比而言,前一种方法更加科学,但需要较高深的数学知识,而后一种方法虽然较为粗糙,但在数据资料不够充分或分析者数学基础较为薄弱时比较适用,更适合于一般的投资者与经济工作者。因此,本章以后几节所做的分析基本上以定性分析为主。但是必须指出,两种分析方法对数学知识的要求虽然有高有低,但并不能就此把定性分析与定量分析截然划分开来。事实上,现代定性分析方法同样要采用

数学工具进行计算,而定量分析则必须建立在定性预测基础上,二者相辅相成,定性是定量的依据,定量是定性的具体化,二者结合起来灵活运用才能取得最佳效果。 不同的分析方法各有其不同的特点与性能,但是都具有一个共同之处,即它们一般都是通过比较对照来分析问题和说明问题的。正是通过对各种指标的比较或不同时期同一指标的对照才反映出数量的多少、质量的优劣、效率的高低、消耗的大小、发展速度的快慢等等,才能为作鉴别、下判断提供确凿有据的信息。 另外,通常接触到的市场调查中,小组座谈会、深度访谈等是定性研究的具体方法,而大量的问卷调查、电话访问等是定量研究,大体上可以这么讲!市场研究基本上要经历:定性研究——定量研究——定性研究,这样一个简单的过程

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