基于直接注射-多级质谱全扫描技术的人血红蛋白快速肽图分析

利用液相色谱–串联质谱法(LC-MS/MS)进行肽图分析,是目前单克隆抗体等蛋白类药物质量控制的主要方法,然而,LC-MS/MS分析具有费时、费溶剂和成本高等缺点。本研究以人血红蛋白(Human hemoglobin, Hb)为例,考察利用直接注射–多级质谱全扫描技术(DI-MS/MS^ALL)进行肽图分析的可行性。Hb经胰蛋白酶水解后,多肽样品通过流动注射泵直接注入QTOF-MS离子源,采用MS/MS^ALL记录MS¹谱图以及每个单位质荷比窗口(1 Da)的MS²谱图信息,所获得的质谱信息与Skyline软件给出的21个理论肽段质谱信息进行匹配,初步指认了20个肽段。常规的LC-MS/MS肽图分析检测出了所有21个理论肽段。DI-MS/MSALL的MS¹图谱与LC-MS/MS的平均MS¹图谱相近,主要为各肽段带电荷数1～4的准分子离子信号,以双电荷为主,而MS²图谱均以y⁺离子为主。因此,DI-MS/MS^...     

大黄酸ESI-IT MS质谱行为及碎片离子的量子化学研究

采用电喷雾-离子阱质谱(ESI-IT MS),获取大黄酸分子的一级质谱和多级质谱碰撞诱导解离下的碎片离子,以量子化学计算大黄酸分子及其主要碎片离子的质谱行为。通过对质谱离子几何参数、键断裂能、电荷变化、自旋密度以及前线分子轨道的分析,可得到m/z 282.8、256.9、238.9、210.8、192.8、182.8、166.8离子的稳定构型以及质谱裂解途径,从而较系统地解释了大黄酸分子在ESI-IT MS中的裂解行为。     

电喷雾多级串联质谱技术区分人乳寡糖异构体

利用四极杆-飞行时间(Q-TOF)电喷雾多级串联质谱(ESI-MS/MS)与诱导碰撞解离技术(C ID)在负离子模式下选择合适碰撞能量对几组互为异构体的人乳寡糖进行了分析,并对其碎裂机理进行了探讨。结果表明:在二级质谱中碰撞能量范围为15~30 eV时,寡糖异构体产生其特征碎片离子,据此可以快速灵敏地区分寡糖异构体。     

LC–IT–TOF MS法分析湖南黑茶中水溶性成分

建立了湖南黑茶中水溶性成分的液相色谱–离子阱串联飞行时间质谱(LC–IT–TOF MS)快速分离和确证方法。实验用90℃热水恒温提取湖南黑茶样品中水溶性成分,采用液相色谱–离子阱串联飞行时间质谱仪对其中的水溶性提取物进行分离测定。利用准确质量数匹配和自建质谱数据库检索,结合保留时间、多级质谱、特征碎片离子等信息,对湖南黑茶中的43种水溶性化合物的进行了初步确证。该法可得到黑茶独特滋味品质的特征成分,为湖南黑茶品质评价和质量控制提供了一种新的技术手段。     

高效液相色谱-离子阱质谱法快速筛查改善睡眠类保健食品中非法添加的24种镇静催眠药

建立了高效液相色谱-离子阱质谱(HPLC-IT MS)同时测定改善睡眠类保健食品中非法添加的24种镇静催眠药的快速筛查方法。样品经甲醇超声提取20 min,经0.45 μm滤膜过滤后进行HPLC-IT MS分析检测。采用Phenomenex Luna C18色谱柱分离,流动相A为0.05%(v/v)甲酸水溶液,流动相B为甲醇-乙腈(15:25, v/v)溶液,等度洗脱;采用电喷雾离子(ESI)源及正、负离子切换模式,扫描MS¹~MS³三级质谱,利用24种药物的MS/MS(MS²)和MS/MS/MS(MS³)质谱对样品进行定性筛查。24种镇静催眠药品在一定线性范围内线性关系良好,相关系数(r²)均大于0.999,检出限在4.0~446.6 μg/L之间,3个添加水平的回收率为88.6%~110.3%,相对标准偏差(RSD)在0.8%~9.8%之间。27批样品经筛查发现有18批样品检出褪黑素。该方法快速、灵敏、处理方法简单,可用于保健食品中非法添加镇静催眠类药品的快速筛查。     

中药复方六神丸中多类成分的多维液质系统筛查和鉴定

中药复方中成分复杂,通常包含不同类别的多种化合物。因此,建立无靶标的筛查和鉴定中药复方的分析模式是十分必要的。本研究采用液相色谱/飞行时间质谱(HPLC/TOF-MS)和液相色谱/离子阱多级质谱(HPLC/IonTrapMSn)的多维液质联用系统筛查和鉴定中药复方六神丸中的多类化学成分。在优化的液质条件下,飞行时间质谱对六神丸质谱信息中的每个色谱峰进行了精确分子量测定,并匹配出可能的化学组成;再结合离子阱质谱提供的多级碎片结构信息对其进行结构解析,最后采用相应的标准品进行确证。本研究共鉴定出六神丸中分别来源于蟾酥、麝香和牛黄三味药材的25种化合物,为复杂体系的多类别成分分析提供了一种有效、可靠的新模式。     

4种儿茶素类化合物电喷雾质谱裂解规律的研究

利用离子阱飞行时间质谱仪的高质量精度、高分辨率及多级测定性能, 对儿茶素类化合物(二组对映异构体)质谱裂解进行研究, 并利用氢/氘交换法对裂解方式进行确证. 发现儿茶素对映异构体间具有相同的质谱裂解途径, 多级质谱无明显区别. 在二级质谱中, 表儿茶素/儿茶素(EC/C)丢失的CO₂发生在A环, 丢失的C₂H₂O发生在B环. ^1,4A^-, ^1,3A^-, ^1,2A^-和[M-H-B环]^-4个碎片离子为EC/C特征离子, 通过这4个离子质量数变化, 推测A环上的取代情况. 因表儿茶素没食子酸酯/儿茶素没食子酸酯(ECG/CG)结构上都含有没食子酸取代基, 在二级质谱中均可见m/z169特征峰, 此离子可用于ECG/CG和EC/C区分.     

多级质谱法测定Axinastatin 1环肽序列及其断裂机理研究

对具有抗癌活性的海洋环肽Axinastatin 1进行化学合成. 采用多级质谱法对合成环肽进行序列测定. 线性前体测序依据b_x－y_z断裂路径, 在同一张MS²谱中利用b和y离子所提供序列信息的互补来实现. 环肽测序依据b_x→b_x－1断裂路径, 每一级MS由b离子的C端碰撞掉一个氨基酸残基直到MS⁶, 得到2套b离子, 根据它们所提供序列信息的互补可准确测定环肽序列并推断其环结构, 同时观察到b离子重排现象. 讨论了上述断裂与重排的路径和机理, 并利用半经验量子化学PM3和AM1两种算法计算了碎片的生成焓, 验证了路径的合理性. 由离子b_5PN的生成焓偏高和其重排间的联系尝试提出过渡结构假设.     

气相色谱/离子阱质谱中组分图谱提取的主成分分析方法

由于离子阱质谱中容易发生分子-离子反应, 致使质谱图发生改变, 影响与主要由四极质谱建立的参照图谱的匹配效果. 本文采用主成分分析方法对气相色谱/离子阱质谱中组成色谱峰的所有全扫描质谱进行提取, 提取后的质谱图能够有效克服分子-离子反应和基线干扰的影响, 应用不同的匹配算法均能很好地和参照图谱匹配, 和传统方法相比匹配度显著提高, 对目标化合物定性准确.     

基于密度泛函理论的橘霉素衍生物质谱裂解行为研究

采用电喷雾离子阱质谱(ESI-IT-MSn),研究了橘霉素衍生物正离子模式下的裂解行为,并结合密度泛函理论(DFT)证明裂解途径的可靠性,为同类化合物的准确鉴定提供实验和理论基础。核磁共振仪对海莲内生真菌代谢产物分离得到的橘霉素衍生物结构进行确认,电喷雾离子阱质谱正离子模式扫描,测定化合物氢氘交换产物多级裂解质谱图,并结合键断裂能和Mulliken电荷分布,进一步验证裂解规律。实验结果表明,分子结构中-COOH和CH3COO-在一级裂解过程中易脱除CO2和COCH2,CID-MS2观测到丢失H2O/HDO、H2O和-CH3或CHCO/CDCO的碎片离子峰,且丰度依次降低,理论计算也证明,这些碎片离子的总能量依次增大,稳定性降低,键断裂能逐渐增大。该结果丰富了橘霉素衍生物的电喷雾质谱裂解规律,有助于橘霉素衍生物结构的准确鉴定,为该类化合物的检测和痕量分析提供了更多支持。     

氯代血红素的多级质谱研究(MS1～MS7)

在电喷雾离子阱质谱仪上,进行了氯代血红素的MS^1～MS^7 CID质谱研究。在各级碰撞诱导解离(CID)过程中,氯代血红素准分子离子[M-CI]的母环未发生碎裂反应,而与母环以碳碳单键相连的侧基依次失去。通过Hyperchem对氯代血红素分子结构的优化,对比各级质谱图,发现侧基的失去顺序与其键长有密切关系,键长越长,越优先失去。离子阱质谱仪的CID过程碰撞能量较低,有利于进行多级质谱分析,为得到母离子更详尽的结构信息提供了良好的条件。     

罗红霉素及其代谢物的电喷雾离子阱质谱研究

采用电喷雾离子阱质谱法对人尿样中的罗红霉素及其10种代谢物进行了结构鉴定,利用质谱解析软件对其质谱裂解途径进行分析,发现它们的(+)ESI-MS²和(+)ESI-MS³质谱分别生成脱红霉糖和脱氨基糖碎片,并可见脱去C₉位含氮烷基侧链和一系列质荷比相差18的脱水碎片离子,这些特征可用于罗红霉素及其结构类似物的体内代谢转化研究.     

密度泛函理论辅助研究大黄素型蒽醌化合物电喷雾质谱的裂解过程

从红树植物尖瓣海莲(Bruguiera sexangula var.rhynchopetala)来源的一株青霉菌属真菌Penicillium sp.次级代谢产物中,分离鉴定出三个大黄素型蒽醌化合物,分别为:大黄素1,3,8-三-羟基-6-甲基蒽醌(1,3,8-trihydroxy-6-methyl anthraquinone,JGWY-C)、1,3,5,8-四羟基-6甲基蒽醌(1,3,5,8-tetrahydroxy-6-methyl-anthraquinone,JGWY-D)和1,3,8-三羟基6-羟甲基蒽醌(1,3,8-trihydroxy-6 hydroxymethyl-anthraquinone,JGWY-B).采用电喷雾离子阱质谱技术(ESI-IT-MSn)对三个化合物的裂解过程及碎片离子结构进行研究,并运用密度泛函理论计算方法,优化各碎片离子的稳定几何构型和裂解过程的能量变化,进一步验证裂解途径分析的可靠性.实验结果表明:大黄素型蒽醌化合物中酚羟基具有一定的酸性,更容易在负离子模式下形成氧负离子,A环和B环酚羟基在多级裂解过程中易脱去CO和CO2小分子.这一裂解过程可以作为药物快速检测和药代动力学研究中质谱的特征碎片离子峰.此外,化合物JGWY-B碰撞诱导裂解α位-CH2OH脱去H2形成醛基,这一过程也得到理论计算的支持.该研究为大黄素型蒽醌化合物的结构鉴定和检测提供了有用的质谱依据.     

SNP的电喷雾串联质谱研究

采用电喷雾串联质谱技术对两组单核苷酸多态性(SNP)样品进行了研究,初步研究结果显示应用串联质谱可快速鉴定SNP分型以及确定SNP位点。采用16.3 mmol/L三乙胺(TEA)-400 mmol/L六氟异丙醇(HFIP)缓存溶液,电喷雾负离子模式下,长度为20 bp的寡核苷酸的MS扫描谱图显示其母离子呈较宽的多电荷态分布。选择低电荷态[M-4H]4-母离子,碰撞能为54 eV时,MS/MS扫描得到丰富的碎片离子,通过鉴定特征离子碎片(w和a-B离子系列)可确定其序列。     

新型靛红腙类合成大麻素质谱裂解规律研究

研究了新型靛红腙类合成大麻素在电子轰击(EI)和电喷雾(ESI)电离模式下的质谱裂解规律,并建立了可疑物中该类合成大麻素的鉴定方法。采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)和液相色谱-高分辨质谱联用(LC-Q-Orbitrap/MS)技术,对5种新型靛红腙类合成大麻素(MDA-19 (BZO-HEXOXIZID),5C-MDA-19 (Pentyl MDA-19,BZO-POXIZID),CHM-MDA-19 (BZO-CHMOXIZID),4en-pentyl MDA-19(BZO-4en-POXIZID),5F-MDA-19 (5F-BZO-POXIZID))的主要碎片离子和碎裂过程进行分析,并对获得的质谱图进行解析,推测该类合成大麻素的EI-MS及ESI-MSⁿ碎裂规律。EI-MS可获得比ESI-MSⁿ更多的碎片离子用于该类合成大麻素的结构推断。碎片离子6,7和8对应的质荷比(m/z)118 (C₈H₈N⁺),132(C₈H₆NO<...     

二甲基焦膦酸二烷基酯的EI-MS裂解规律研究

采用气相色谱-质谱(GC-MS)和气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)研究了二甲基焦膦酸二烷基(≥C2)酯电子轰击质谱(EI-MS)的裂解途径和机理。针对二甲基焦膦酸二烷基(≥C2)酯类化合物,开展了一级和二级质谱研究,确定离子间的母子关系;同时采用电荷和游离基理论,解释主要碎片离子的裂解机理。通过研究发现:对于二甲基焦膦酸二烷基(≥C2)酯类化合物,大部分化合物的EI-MS谱图中无分子离子峰;该类化合物均产生特征离子m/z 175、158、157、143、97、79、65和47;分子离子以不饱和氧、饱和氧和π键为电荷/游离基中心引发酯基上伴随γ氢重排的α断裂和i断裂,碎片离子进一步发生简单α断裂、消除反应(γe)及i诱导断裂等反应,产生相应的离子。根据该类化合物的质谱裂解规律,可为未知结构的该类化合物和其它相似结构化合物的鉴定提供参考。     

羟基多环芳烃的电喷雾电离离子阱串联质谱检测

采用电喷雾电离离子阱串联质谱检测了1-/2-羟基萘、 2-羟基芴、 2-/3-/4-/9-羟基菲、 6-羟基屈和3-羟基苯并[a]芘等9种不同环数的羟基多环芳烃(OH-PAHs, 2~5环), 考察了碰撞诱导解离操作参数活化值Q和相对碰撞能量对羟基多环芳烃各单体碎片离子产率的影响. 通过优化活化值Q和相对碰撞能量, 得到了3-羟基苯并[a]芘的碎片离子, 提高了1-羟基萘、 2-羟基芴、 3-/9-羟基菲和6-羟基屈碎片离子的产率, 并发现活化值Q是电喷雾电离离子阱串联质谱检测不同环数PAHs的关键参数.     

油酸氧化产物的电喷雾离子化-离子阱-质谱裂解机理研究

9,10-环氧十八酸(9,10-Epoxyoctadecanoic Acid,9,10-EODE)和9,10-邻二羟基十八酸(9,10-Dihydroxyoctadecanoic Acid,9,10-(OH)2-18∶0)是油酸的两种氧化产物。基于碰撞诱导解离,利用离子阱多级质谱对9,10-(OH)2-18∶0和9,10-EODE进行碎裂研究,并对其子离子进行分析。远离电荷中心均裂、电荷附近均裂及协同电荷引导重排反应可以解释其碎裂机理及具有结构指示意义的离子。同时研究了在负模式下各碎片离子的相对强度大小和同毛细管出口电压的关系。对碎片离子的解释有助于理解他们的结构。对9,10-(OH)2-18∶0的碎裂进行了详细的解释。9,10-EODE的碎裂机理有助于在更复杂的样品中通过碎片离子来确认9,10-EODE的存在。     

溴甲烷在强激光场中的电离和解离

利用自制的反射式飞行时间质谱仪(RTOF-MS)研究了多原子分子CH₃Br在强激光场中的电离解离. 得到了溴甲烷在强激光场中电离解离的飞行时间质谱, 基于RTOF-MS的高分辨率(M/ΔM>2000), 测量了分子库仑爆炸产生的系列碎片离子的动能释放(KER), 用多光子解离和库仑爆炸解释了实验结果. 与碘甲烷在强场中的实验结果对比发现: (1) 在相同的激光场强下, 碘甲烷电离解离的最高价碎片离子为I⁶⁺而溴甲烷为Br³⁺; (2) 溴甲烷质谱中存在母体离子的脱氢产物CH_mBr⁺ 和CH_mBr²⁺, 而对于碘甲烷, 没有检测到这些通道, C-I键首先断开; (3) 质谱中存在H⁷⁹Br⁺和H⁸¹Br⁺, 而碘甲烷的电离解离中不存在HI产物; (4) 溴甲烷库仑两体爆炸的有效电荷间距随着两碎片电荷乘积的增大而增大, 而对于碘甲烷此间距几乎不随电荷乘积变化; (5) CH_m⁺(m=0, 1, 2)的主要生成通道可能与碘甲烷不同, 不是来自CH₃⁺的顺序脱氢, 而是来自脱氢母体离子的直接解离.     

液相色谱/质谱/质谱联用鉴定赤芍中的一种新化合物

利用液相色谱-串联质谱联用技术，鉴定了赤芍中分子量为496的两种化合物。研究了芍药甙的二级质谱断裂行为来帮助鉴定已知化合物氧化芍药甙。通过比较不同碰撞能量下的未知化合物子和氧化芍药甙的离子碎片，确定了未知化合物的基本结构单元。借助紫外光谱初步确定此未知化合物为邻位氧化芍药甙，是已报道活性成分对位氧化芍药甙的同分异构体。这是邻位氧化芍药的甙的首次报道。