离子淌度质谱技术及其应用研究进展

离子迁移谱是一种以气相离子在电场和气流共同作用下发生迁移时的淌度来表征化合物的技术。离子淌度质谱提供了新一维度的离子淌度分离和测量信息,除按照质荷比区分离子外,还可根据离子尺寸和形状进行分离。其与色谱技术联用,可获取包括保留时间、迁移时间、质荷比和响应强度在内的四维数据,在提高传统质谱数据准确性和特异性的同时,还可计算离子的碰撞横截面积,从而获得样品的结构信息。该文综述了近年来离子淌度质谱技术在公共安全、毒品检测、食品安全、环境监测、药物分析以及生物大分子等领域的研究进展,并对该技术的应用前景和发展趋势进行了展望,以期为相关领域的科技人员提供理论支持和技术参考。     

离子淌度质谱技术及其应用研究进展

离子迁移谱（ion mobility spectrometry,IMS）是利用离子迁移率K（离子碰撞截面）差异来实现不同离子的分离与测定,具有分析速度快、检测灵敏度高的优点,其与质谱联用在蛋白质组学、代谢组学、医药等领域已获得了广泛的应用. 随着分析对象复杂性的增加,对IMS的分辨能力也提出了更高要求. 行波离子迁移谱（travelling wave ion mobility spectrometry,TWIMS）采用时域连续的行波电场实现离子传输与分离,其分析通道的长度不受行波电压幅值的限制,理论上可以无限延长离子分析通道来提高分辨能力. 目前,TWIMS的分辨率最高可达1 860,对于分析存在多种同分异构体的复杂样品别具优势. 对TWIMS的原理及分辨能力的影响因素进行了介绍,进一步探讨了不同结构TWIMS仪器的特点、性能和应用,对TWIMS未来发展方向进行了展望.     

离子淌度谱及其近年进展

近年来离子淌度谱（ＩＭＳ）在样品引入技术，信号采集和数据处理、离子源等方面都有了显著的进展，其中以ＩＭＳ作为色谱检测器（ＩＭＤ）进行的研究尤为重要，而ＩＭＳ与Ｊ民喷雾郭子化（ＥＳＩ）技术的联用扩大其在非挥发性化合物和生物物质检测方面的应用评论还综述了近年来ＩＭＳ应用于环保、化学化工、违禁药物检测、爆炸物检测以及半导体表面挥发物分析等方面的最新研究成果。     

诊断离子技术在中药质谱分析中的应用

诊断离子是指在质谱碰撞过程中产生的能够代表某一类成分特征裂解行为的碎片离子。以诊断离子为基础,通过手动或自动过滤的方式对复杂中药样品中化学成分的结构类型进行快速判断、辅助化学成分的鉴定,是目前广泛采用的数据后处理方法。相比于质量亏损过滤、中性丢失过滤和分子网络等数据处理技术,诊断离子技术可以鉴定含有未知取代基的成分,且可在一定程度上消除大量杂质和共流出成分产生的干扰,在中药非靶向鉴定中具有独特的优势。该文对近十年来诊断离子技术在黄酮类、生物碱类、苯丙素类、酚酸类、萜类、甾体类等中药不同类型化学成分质谱鉴定中的应用进行总结,并对其后续发展进行了讨论和展望。     

乐果乳油的离子淌度谱

对有机磷农药乐果乳油的离子淌度谱行为进行了研究，实验结果表明，质子高亲合能的氨水能较好地提高乐果乳油的检测选择性，当载气中分别加入多种混合溶剂，选择性可以得到进一步提高，其中以氨水和丙酮的混合溶剂选择性最好。     

几种挥发性有机酚的离子淌度谱测定

应用离子淌度谱仪在负高压方式下测得苯酚、２－氯代酚、２，４－二氯代酚及五氯代酚的折合淌度值分别为２．１２、２．０１、１．９３、１．７４ ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１，检测限分别为 １．０、０．１、０．５、０．５μｇ／Ｌ，２－氯代酚、２，４－二氯代酚的二聚体的折合淌度值分别为 １．６０、１．４７ｃｍ２Ｖ１ｓ１，并对苯酚、２－氯代酚和２，４－二氯代酚的混合物进行了分析测定，并讨论了淌度值与分子量、分子形状之间的关系。     

高分辨质谱技术在中药分析中的研究进展

中药分析涉及中药物质基础研究、药物代谢、中药质量控制等多个领域,是中药现代化研究的基础。随着现代化分析技术的发展,中药分析研究取得了极大的进展。针对中药成分复杂、代谢过程多样、目标物浓度低等难点,高分辨质谱技术凭借精确质量数、高分辨率及高灵敏度的优点在中药分析中具有显著优势。该文对高分辨质谱技术在中药分析中的应用进行了综述,重点介绍了四极杆飞行时间质谱、静电场轨道阱质谱、傅里叶变换离子回旋共振质谱和离子淌度串联质谱等质谱技术的发展,以及高分辨质谱在中药化学成分鉴定、中药化合物代谢研究、中药植物代谢组学研究以及中药有害化学成分检测中的研究进展。同时,对高分辨质谱在中药分析中的应用进行了展望,以期促进中药现代化发展。     

几种挥发性有机酚的离子淌度谱研究

篱子淌度谱仪在负高压方式下测得苯酚、２－氯代酚、２，４－二氯代酚及五氯代酚的折合淌度值分别为２．１２、２．０１、１．９３、１．７４ｃｍ＾２Ｖ＾－１ｓ＾－１，检测限分别为１．０、０．１、０．５、０．５μｇ／Ｌ，２－氯代酚、２，４－二氯代酚的二聚体折合沿度值分别为１．６０、１．４７ｃｍ＾２Ｖ＾－１Ｓ＾－１，并对苯酚、进行了分析测定，并讨论了淌度值与分子量，佞子形状之间的关系。     

基于诊断离子策略的超高压液相色谱-线性离子阱-轨道离子阱质谱联用技术解析中药虎杖的化学成分

建立了基于超高压液相色谱-电喷雾-高分辨质谱联用技术(UHPLC-ESI-HRMS)的中药虎杖化学成分的快速定性分析方法.采用Waters UPLC C₁₈色谱柱,乙腈-甲酸水系统梯度洗脱,采用ESI-LTQ-Orbitrap高分辨杂交质谱技术负离子采集,线性离子阱质谱进行多级质谱碎裂,轨道离子阱高分辨检测,获取多维质谱数据.利用代表性成分的诊断离子进行搜寻,结合质谱偶电子规律、氮规律、不饱和度和同位素峰等信息,参阅文献,总结主要成分的裂解规律,对主要峰进行指认与鉴定.结果显示,整个分析过程在10 min内完成,该方法分离良好,灵敏度高.对虎杖根中的34种成分进行了结构分析,研究从中药虎杖中发现了多种酚酸取代二苯乙烯苷、酚酸取代蒽醌苷和蒽醌硫酸盐衍生物等成分.研究结果表明本方法为虎杖的后续化学成分研究、相关产品的质量控制和药效物质基础的研究提供了一种高效、可靠的检测手段.     

毛细管电泳指纹图谱及毛细管电泳-质谱联用在中药质量控制中的作用

以作者多年从事毛细管电泳、毛细管电泳-质谱联用及其指纹图谱对中药的研究成果为基础,介绍了毛细管电泳实验条件的优化方法、毛细管电泳指纹图谱的研究方法与评价方法及其在中药质量控制中的作用。     

Qualitative and quantitative analysis in quality control of traditional Chinese medicines

Separation techniques with high efficiency and sensitive detection have been widely used for quality control of traditional Chinese medicines (TCMs). High-performance liquid chromatography, gas chromatography, and capillary electrophoresis are commonly used to separate various components in TCMs. Ultraviolet detection, fluorescence detection, evaporative light-scattering detection, mass spectrometry and nuclear magnetic resonance can be applied to separation techniques for qualitative and quantitative analysis of TCMs. The development of quality control for TCMs based on quantitative and qualitative analysis from 2000 to 2007 are reviewed; the fingerprint technique is also discussed due to its broad application in the quality control of TCMs. Prospects for further research based on our primary results are also discussed.     

基于定量指纹图谱技术的中药质量控制

定量指纹图谱技术是中药指纹图谱技术与多指标成分定量分析相结合的中药质量控制模式。定量指纹图谱技术的发展包括定量组分的制备、过程控制的指纹图谱技术和产品含量测定3个主要部分。本文以丹参为例,通过水提、醇沉、过膜、大孔树脂分离和工业色谱分离5个工艺流程制备了丹参定量组分,对各个工艺步骤以指纹图谱技术考察其稳定性和重复性。对丹参定量组分中的原儿茶醛、迷迭香酸、丹酚酸B 3个成分进行含量测定。3个成分的含量总和大于50%。定量组分的制备以现有的活性成分为目标,经过去粗存精的工艺过程,其质量标准得到了有效的提高。     

色谱指纹图谱与中药质量控制

本文综述了近年来色谱指纹图谱研究中多种色谱技术、相关化学计量学方法的发展及其在中药质量控制中的应用,并对中药质量稳定性和有效性的全面评价方法和可行性进行了初步探讨。提出以色谱指纹图谱为核心,依托现代色谱技术、化学计量学和系统生物学方法,建立中药化学成分信息与药效(毒性)信息相关关系的中药质量控制研究策略,深层次揭示中药的内在作用机理,期望真正实现中药质量的可控、安全和有效。     

在线二维液相色谱技术在中药研究中的应用进展

中药的组成复杂,其化学成分的表征和识别一直是中药研究的基础和关键。在线二维液相色谱是基于两种分离模式构建的色谱分析技术,主要包括中心切割二维液相色谱和全二维液相色谱两种模式,因二者具有更高的峰容量而在中药研究中备受青睐。该文对在线二维液相色谱技术的概念和特点进行了讨论,并对二维液相色谱在中药研究中的应用进行了综述,以期为该技术在中药质量控制、物质基础表征、活性成分筛选等研究方面提供一定参考。     

超高效液相色谱-串联质谱法同时测定中成药和保健品中9种抗抑郁药物

建立了同时测定中成药和保健品中9种抗抑郁药物的超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）分析方法。以甲醇为提取溶剂,超声提取,离心后取上清液,使用Waters ACQUITY UPLC BEH C₁₈色谱柱（100 mm×2.1 mm,1.7 μm）进行分离,以乙腈和0.1%（v/v）甲酸水为流动相对目标物进行梯度洗脱。在电喷雾正离子模式下,采用多反应监测（MRM）模式进行定性和定量分析。结果表明,9种抗抑郁药物在0.04~20 μg/L范围内线性关系良好,线性相关系数（R²）均大于0.998;目标物的检出限为0.0068~0.034 μg/L;在0.5、1、5 μg/L 3个添加水平下的平均回收率为77.7%~100.8%,相对标准偏差为0.9%~9.1%。本方法准确、简便、快速,可用于中成药和保健品中抗抑郁药物的检测。     

Characterizing ion mobility-mass spectrometry conformation space for the analysis of complex biological samples

The conformation space occupied by different classes of biomolecules measured by ion mobility-mass spectrometry (IM-MS) is described for utility in the characterization of complex biological samples. Although the qualitative separation of different classes of biomolecules on the basis of structure or collision cross section is known, there is relatively little quantitative cross-section information available for species apart from peptides. In this report, collision cross sections are measured for a large suite of biologically salient species, including oligonucleotides (n = 96), carbohydrates (n = 192), and lipids (n = 53), which are compared to reported values for peptides (n = 610). In general, signals for each class are highly correlated, and at a given mass, these correlations result in predicted collision cross sections that increase in the order oligonucleotides < carbohydrates < peptides < lipids. The specific correlations are described by logarithmic regressions, which best approximate the theoretical trend of increasing collision cross section as a function of increasing mass. A statistical treatment of the signals observed within each molecular class suggests that the breadth of conformation space occupied by each class increases in the order lipids < oligonucleotides < peptides < carbohydrates. The utility of conformation space analysis in the direct analysis of complex biological samples is described, both in the context of qualitative molecular class identification and in fine structure examination within a class. The latter is demonstrated in IM-MS separations of isobaric oligonucleotides, which are interpreted by molecular dynamics simulations. Figure Potential for performing simultaneous “omics” through the separation of biomolecular classes on the basis of structure and mass using ion mobility-mass spectrometry Electronic supplementary material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users.

中药指纹图谱研究的某些进展与展望

在中药现代化的过程中,中药的质量控制标准直接影响到中药的国际化问题。近年来,国内很多学者对中药指纹图谱用于质量控制的问题进行了深入的研究,取得了很多成果。本文着重就近几年来中药指纹图谱的某些进展进行了综述,内容包括气相色谱指纹图谱、液相色谱指纹图谱以及其他指纹图谱。最后就指纹图谱研究的发展提出了几点看法。共引用文献161篇。     

色谱及相关技术在中药质量评价中的应用

对中药物质基础的研究方法——化学物质组学,以及中药质量评价的关键技术——指纹图谱技术做了介绍,并在此基础上综述了中药化学信息获取的关键技术——色谱及相关技术在中药质量评价中的应用。论述的结果表明,以化学物质组学为指导,结合色谱及相关技术获取指纹图谱信息及多指标成分定量信息的研究模式,对中药质量评价体系的建立具有指导意义。     

Profiling and imaging of tissues by imaging ion mobility-mass spectrometry

Molecular profiling and imaging mass spectrometry (IMS) of tissues can often result in complex spectra that are difficult to interpret without additional information about specific signals. This report describes increasing data dimensionality in IMS by combining two-dimensional separations at each spatial location on the basis of imaging ion mobility-mass spectrometry (IM-MS). Analyte ions are separated on the basis of both ion-neutral collision cross section and m/z, which provides rapid separation of isobaric, but structurally distinct ions. The advantages of imaging using ion mobility prior to MS analysis are demonstrated for profiling of human glioma and selective lipid imaging from rat brain.