植物源性食品中多农药残留GC-MS高通量快速检测技术研究进展

植物源性食品基质复杂、农药种类繁多、农药残留限量标准严格,因此建立植物源性食品中多农药残留高通量快速检测技术十分重要。气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术是多农药残留高通量检测领域应用最为广泛的一种技术。然而现阶段植物源性食品中多农药残留GC-MS高通量检测仍存在问题。国内外科研工作者对其进行了大量研究,在现有设备的基础上开发前处理新技术以及复杂信号高通量解析新算法是提高该检测水平的关键。该文对近年来国内外发展的基于GC-MS的植物源性食品中多农药残留高通量快速检测技术及相关文献进行了归纳和总结,重点从适合于不同种类农药提取的新型样品前处理技术、基于“数学分离”的复杂信号高通量解析新算法等方面阐述了植物源性食品中多农药残留高通量快速检测的最新进展,并对其存在的问题提出了相关建议,旨在为食品多农药残留高通量快速检测提供参考。     

敞开式离子化质谱技术及其在微生物分析中的应用

敞开式离子化质谱(Ambient ionization mass spectrometry,AI-MS)是近年来兴起的质谱分析技术,可在敞开的大气环境下实现离子化,无需或只需少许样品前处理步骤,具有实时、简便、快速、高通量等诸多优点。近年来AI-MS技术的发展与应用已成为质谱领域备受关注的热点之一。该文综述了AI-MS的技术分类与原理特点,总结了AI-MS在微生物领域的应用。重点介绍了AI-MS在微生物种属鉴定与分型、微生物代谢物分析与生物膜分析、质谱成像等领域的应用。目前,环境电离与便携式质谱仪相结合已得到越来越广泛的应用,即将成为质谱领域的新热点。     

高分辨质谱技术在农药残留检测中的应用

农药残留检测是农产品中有害物质控制的重要组成部分,随着农药残留限量标准体系的发展完善,农药残留检测方法也在不断进步。近年来质谱技术发展迅速,已被广泛应用于农药残留检测领域,高分辨质谱由于具有较高的分辨率和质量精确度,在复杂基质的农药多残留高通量检测中发挥着越来越重要的作用。本文从高分辨质谱与液相色谱、气相色谱及其他分离模式联用等方面出发,简述了近5年来高分辨质谱在农药残留检测中的应用,对目前高分辨质谱在农药残留检测应用中发现的问题进行了讨论,并对其未来发展趋势进行展望。     

基于质谱技术的食品过敏原检测方法研究进展

食品过敏原分析在食品安全领域具有重要的研究意义。质谱技术由于能够提供待分析物的化学结构信息等特点,已逐渐应用于食品过敏原等大分子检测领域,具有简单高效、高特异性、高通量和高灵敏度等优点,引起了研究者们的广泛关注。该文综述了近年来质谱技术在食品过敏原检测领域的最新研究进展情况。     

复杂样品质谱分析技术的原理与应用

原位、实时、在线、非破坏、高通量、低耗损的质谱学方法是质谱分析技术发展的重要趋势.在无需样品预处理的条件下对复杂基体样品中痕量待测物直接离子化技术的出现,极大地提高了质谱分析的效率,使实际样品的快速质谱分析成为可能.本文着重综述了能够在无需样品预处理情况下对复杂基体样品离子化的新兴质谱技术及其应用研究,系统阐述了直接离子化技术的基本原理和方法,介绍了几种典型的常压直接离子化技术和装置,对直接离子化质谱分析技术在食品、药品、环境、活体分析、代谢组学、蛋白质组学以及生物组织质谱成像等领域的典型应用进行了述评,讨论了提高复杂样品快速质谱分析选择性的可能方法,并展望了常压直接离子化技术未来发展的可能趋势.     

原位电离与小型质谱在公共安全领域的应用

质谱作为一种具有高准确度、高灵敏度、高选择性的检测仪器,在公共安全领域有着重要的应用前景。公共安全领域的需求主要涉及毒品、毒物、爆炸物等化学物质的现场快速检测,因其影响广泛,检测结果需非常准确。作为实验室分析仪器,质谱的准确性和速度能满足公共安全的应用需求,但作为现场快速检测的仪器仍需要一定改进。现场快速检测一方面要求检测仪器的小型化,另一方面要求样品前处理的简单化,以使整个检测流程可以无需专业人员来完成。对于检测仪器的小型化,小型质谱的开发在近20年得到了充分发展;对于样品前处理的简单化,研究者发明了原位电离技术,使得基质复杂的被分析物无需前处理即可进行质谱检测。该文首先介绍了原位电离技术的发展及其在公共安全领域的应用,特别是对解吸附电喷雾电离、实时直接分析电离、激光烧蚀电喷雾电离、纸喷雾电离与纸毛细管喷雾电离等典型原位电离技术的原理、性能及在公共安全领域的应用进行了详细介绍,并讨论了几种原位电离现场定量方法。然后,对原位电离小型质谱的发展进行了综述,从最初的小型化离子阱,到仅能检测可挥发有机物的小型质谱,再到可检测非挥发性物质的常规大气压电离源小型质谱,最后发展成为有原位电离源的小型质谱,历经20年的发展使得原位电离小型质谱得以出现和提升。并列举了原位电离小型质谱在毒品现场检测与吸毒人员排查、爆炸物现场侦察、食品安全之农用化学品检测、药物质量检查等公共安全领域的应用。最后,对原位电离小型质谱的发展进行了展望,指出原位电离与小型质谱相结合是小型质谱发展的必然趋势,未来需使用更加智能化的原位电离小型质谱,结合云数据平台,实现更方便广泛的应用。     

大气压激光解吸附离子化质谱技术用于药片有效成分的快速实时分析

采用大气压激光解吸附离子化质谱(APLDI-MS)技术对多种药片的有效成分进行了快速实时分析。在不进行任何样品处理的条件下,含有一种或多种有效成分的药片,均可通过APLDI-MS分析直接得到其有效成分的质谱信号,并且可通过二级质谱对它们进行结构确认。APLDI在离子化过程中不需加载高电压,也不使用溶剂或气体辅助离子化;同时由于所使用的近红外脉冲激光具有较强的穿透性,因此对于有薄衣包覆的药片也可以直接进行检测。本方法具有简便、快速、准确的优势,在药物高通量筛查、质量控制、打击药品违法添加等领域具有广阔的应用前景。     

常压电离质谱在公共安全化学毒物检测的应用

常压电离质谱技术(Ambient ionization mass spectrometry,AIMS)以其敞开式环境、简便操作、原位、实时、高通量等优势,成为公共安全化学毒物检测领域的研究热点。该文基于文献计量分析,简要概述了AIMS的分类、发展趋势及其在公共安全化学毒物检测领域的发展现状,重点从检测灵敏度、样品前处理兼容性以及现场检测的小型化质谱适配性等方面,归类总结了AIMS在毒品、爆炸物、化学战剂和生物毒素等分析检测方面的应用特点,最后对其技术特点及未来发展待解决问题等进行了评述,为相关领域研究人员提供有益参考。     

纳米材料在激光解吸电离质谱技术中的应用进展

近年来,基于纳米材料的激光解吸/电离质谱（LDI-MS）技术发展迅速。由于纳米材料具有激光吸收能量转移效率高、比表面积大、易功能化修饰、自身不易电离等特性,因此,LDI-MS技术具备灵敏、快速、高通量和谱图背景相对纯净等优点。本文针对近十年来基于碳基纳米材料、硅基纳米材料、金属有机框架、共价有机框架、金属基纳米材料等的LDI-MS在生物医学分析中的检测应用现状进行了分类和简要评述,并基于分析物种类和灵敏度等因素,比较了各类纳米材料的多种改性或复合途径的影响,聚焦于内外源代谢物空间分布的适用性,简要论述了各类纳米材料在质谱成像中的应用进展,最后阐述了该领域的重点、难点问题以及发展前景。     

质谱技术在核酸研究领域的应用

质谱技术具有快速、准确、灵敏度高等优点,近年来在生物分析方面得到了广泛的应用.核酸作为生命的基本物质,一直是生命领域的研究热点,进展日新月异.而质谱方法也成为了科学家研究核酸的强有力工具,具有广阔的发展前景.本文介绍了核酸检测的质谱技术,并简要综述了质谱在核酸的高级结构研究、与小分子相互作用、DNA损伤与修饰等领域的应用,重点介绍了中国学者的研究成果.     

样品预处理与实时直接分析质谱的联用技术及应用

近年来,与实时直接分析质谱(DART-MS)相结合的样品预处理技术发展迅速,使得对复杂生物、环境、法医学、食品、个体小生物以及单细胞样品中的分析物进行直接分析成为可能。然而固体基质内部分析物检测困难、痕量分析物检测性能不佳已成为限制DART-MS进一步发展的关键问题。针对这些问题,多年来,研究人员在不同领域对样品预处理与质谱联用进行了多种尝试。该文以固相萃取(SPE)、分散固相萃取(DSPE)、搅拌棒吸附萃取(SBSE)、固相微萃取(SPME)、机械化学提取(MCE)和微波提取(MAE)等样品预处理技术为例,对不同研究领域中样品预处理技术与DART-MS联用的研究成果进行了综述,并对未来的发展趋势进行了展望。希望该综述能为开发与DART-MS联用的新型样品处理技术提供参考和帮助。     

采用实时直接分析质谱法原位快速鉴别茶叶

采用近年来发展迅速的常温常压离子化技术——实时直接分析质谱法,建立了对茶叶中主要成分如茶氨酸、咖啡碱等的快速测定方法,通过特征的质谱信号离子,实现了对不同茶叶的快速鉴别。实时直接分析质谱法在大气压下进行,无需对茶叶进行任何的样品处理,大大缩短了分析时间,实现了原位、快速、准确且高通量的检测。     

高通量蛋白质组学分析研究进展

基于质谱的蛋白质组学技术已经日趋成熟,可以对细胞和组织中的成千上万种蛋白质进行全面的定性和定量分析,逐步实现“深度覆盖”。随着生物医学日益增长的大队列蛋白质组学分析需求,如何在保持较为理想的覆盖深度下实现短时间、快速的“高通量”蛋白质组学分析已成为当前亟需解决的关键问题之一。常规的蛋白质组学分析流程通常包括样品前处理、色谱分离、质谱检测和数据分析。该文从以上4个方面展开介绍近10年以来高通量蛋白质组学分析技术取得的一系列研究进展,主要包括:(1)基于高通量、自动化移液工作站的蛋白质组样品前处理方法;(2)基于微升流速液相色谱与质谱联用的高通量蛋白质组检测方法;(3)利用灵敏度高、扫描速度快的质谱仪实现短色谱梯度分离下蛋白质组深度覆盖的分析方法;(4)基于人工智能、深度神经网络、机器学习等的蛋白质组学大数据分析方法。此外,对高通量蛋白质组学面临的挑战及其发展进行展望。总而言之,预期在不久的将来高通量蛋白质组学技术将会逐步“落地转化”,成为大队列蛋白质组学分析的利器。     

Rapid determination of melamine and cyanuric acid in milk powder using direct analysis in real time-time-of-flight mass spectrometry

The use of fast semi-automated method employing direct analysis in real time (DART) ion source coupled to time-of-flight mass spectrometry (TOFMS) for analysis of melamine (MEL) and cyanuric acid (CYA) in milk powder and milk based products has been demonstrated in this study. Simple sample extraction procedure employing methanol–5% aqueous formic acid mixture, which enabled disruption of melamine–cyanurate complex, was followed by direct, high-throughput (30 s per run) examination of sample extracts spread on a glass rod by mass spectrometry under ambient conditions, without any prior chromatographic separation. After optimization of instrument parameter settings, limits of detection (LODs) 170 and 450 μg kg⁻¹ were achieved for MEL and CYA, respectively. In the final phase of study, the possibility of minimizing spectral interference, thus improving method performance characteristics through the use of ultrahigh resolving power offered by Orbitrap based mass analyzer is demonstrated.     

复方板蓝根颗粒化学成分的质谱研究

利用电喷雾多级串联质谱(ESI-MSn)和傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR-MS)技术,对复方板蓝根颗粒经溶剂萃取后的95%(体积分数)醇提和水提部位的化学成分进行了系统研究,鉴定出多种氨基酸成分、糖及其衍生物、有机酸、氨基酸和单糖的梅拉德反应初级产物以及含硫化合物表告依春.该方法灵敏快速,适宜于中药提取物的化学成分分析.     

基于质谱检测的相关色谱技术在阿尔茨海默病诊断中的应用

随着世界老年人口的急速增长,阿尔茨海默病发病人数也逐年增多,已成为继心脑血管疾病和恶性肿瘤之后威胁人类健康的“第三大杀手”。疾病的诊断和治疗同等重要,阿尔茨海默病诊断通常依靠典型的临床特征、神经影像技术以及检测疾病相关的生物标志物等。近些年来蛋白质组学和质谱技术迅速发展,可以利用这些技术寻找到与疾病相关的特异性的蛋白质分子作为早期诊断的生物标志物。本文就此进行了综述,主要包括基于蛋白质组学的诊断标志物的筛选和基于质谱检测的色谱技术在阿尔茨海默病诊断中的应用,引用文献34篇。     

解析电喷雾质谱法对感冒药中对乙酰氨基酚的快速检测

基于常压质谱的直接、快速、无需样品预处理检测的优势,该文拓展了其在药物质检领域的应用。采用自行搭建的解析电喷雾(DESI)装置,对常用感冒药对乙酰氨基酚片进行快速质谱检测,无需样品预处理,直接获得药片中有效成分的分子结构信息。为克服基质差异对定量分析的影响,以淀粉为基质构建对乙酰氨基酚模拟药片,在优化的基础上进行定量实验。针对实际药片中高浓度对乙酰氨基酚检测的需要,研究了其在较高浓度范围的定量关系,结果显示,方法对0.35~4.52 mg/mm^2范围内的对乙酰氨基酚具有较好的线性关系(r^2=0.9982),定量下限为1.903 ng/mm^2,检出限为0.237 ng/mm^2,加标回收率为102%~114%。对3种市售的对乙酰氨基酚片进行直接检测,与厂家提供的标准数据相比,相对标准偏差(RSD)为7.2%~12%,表明方法具有较好准确度。该工作很好地证明了DESI-MS在药品快检中的优势,从而为药品质检提供了潜在的高效、可靠的检测手段。     

气相色谱-四极杆-飞行时间质谱和气相色谱-串联质谱对水果、蔬菜中208种农药残留筛查确证能力的对比

对比研究了气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)与气相色谱-四极杆-飞行时间质谱(GC-QTOF/MS)在水果、蔬菜中208种农药多残留检测中基质效应及方法学效能的差异,提出两种仪器在农药残留检测方面的特点和适用范围,为残留检测分析提供参考。在苹果、柑橘、番茄、黄瓜4种基质,3个添加浓度(5.0、10.0和20.0 μg/kg)下,两种仪器中均有93.0%以上的农药回收率在70%~120%范围内且相对标准偏差(RSD)≤20%(n=5)。检测灵敏度方面,绝大部分农药在两种仪器的检出限均低于5.0 μg/kg,满足各国农药残留限量的要求,且GC-MS/MS灵敏度更高,线性范围更宽,定量能力更加准确。筛查确证方面,GC-QTOF/MS在快速、高通量筛查、准确定性及非目标化合物鉴定等方面表现出了优势。     

快速蒸发电离质谱技术及其应用研究进展

近年来,原位电离质谱技术成为质谱分析领域的研究前沿和热点。快速蒸发电离质谱技术源于外科手术中的手术烟雾现象,自2009年报道以来,作为一种新型原位电离质谱技术已被广泛应用于医学、微生物鉴定、食品真伪鉴别、代谢物研究、药用植物成分鉴定等领域。该技术通过电离切割组织或其他生物样品产生的含丰富特定区域生物特征的气溶胶,对其进行原位、在线、实时、快速质谱分析。该文阐述了快速蒸发电离质谱技术的发展历程、电离机制及工作原理,并对其在不同领域的应用研究进展进行了综述,可为相关领域研究人员提供科研思路和技术参考。     

基于核酸适配体的微流控芯片酶反应器用于蛋白质的分析

将核酸适配体作为胰蛋白酶固定化介质,制备了一种新型的微流控芯片酶反应器,并与高效液相色谱-串联质谱联用,搭建了在线分析平台;分别使用标准蛋白及混合蛋白样品对芯片的酶解效率及联用平台的分析能力进行了初步评价。结果表明,5 ng肌红蛋白经该平台分析后肽段覆盖率可达到37%;对500 ng混合蛋白进行3次平行分析,肽段覆盖率及相对标准偏差分别为44.3%、6.5%(牛血清白蛋白), 65.0%、2.7%(肌红蛋白)和62.0%、5.6%(细胞色素c);初步实验表明,该在线分析平台具有检测灵敏度高、重现性好、酶解效率高的特点,有望在蛋白质组学分析中发挥重要作用。