常压电离源-纸喷雾电离技术及应用

常压电离源由于具有简便、高效、无需样品预处理等特点,近年来备受关注。纸喷雾电离源技术是新发展起来的一种常压电离技术,该技术不仅具有一般常压电离源的特点,同时兼具操作简单、低廉和分离的特性,在食品、药物化合物等的高通量分析方面表现出了良好应用前景。本文针对纸喷雾电离技术的发展进行了全面评述,着重阐述了该电离技术的基本原理、影响因素、分析性能和应用,介绍了该技术的优缺点,并展望了其发展方向。     

毛细管电泳联用电喷雾电离质谱法测定5种植物激素的含量

提出了毛细管电泳联用电喷雾电离质谱法(CE-ESI-MS)测定吲哚-3-乙酸(IAA)、吲哚-3-丙酸(IPA)、萘乙酸(NAA)、6-苄基氨基嘌呤(BA)和脱落酸(ABA)等5种植物激素的含量。优化的分离部分的电泳条件和检测部分的电喷雾离子化质谱条件如下：电泳运行缓冲液为pH 6.0的15 mmol·L^-1的乙酸-乙酸铵缓冲液,有机改进剂为2%(体积分数)乙腈溶液,分离电压为22 kV,质谱分析以含0.11%(体积分数)乙酸的50%(体积分数)异丙醇溶液为鞘流液。在优化的分析条件下,上述5种植物激素在16 min内实现基线分离。5种植物激素的质量浓度在一定范围内与对应的峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)为0.01～0.05 mg·L^-1。对同一混合标准溶液连续分析5次,5种植物激素峰面积的相对标准偏差均小于5.0%。按标准加入法进行回收试验,回收率为92.4%～114%。     

新型电喷雾萃取电离质谱法快速标靶分析氨基酸

将新型电喷雾萃取电离源(EESI)和LTQ XL质谱仪耦合,在无需样品预处理情况下,建立了多种不同极性氨基酸的快速检测方法。新型EESI源优化后,检测模式为正离子模式,电离电压为4.0 kV,离子传输管温度150℃,喷雾气压为1.0 MPa。碰撞诱导裂解(CID)实验时,母离子隔离宽度1.5,碰撞能量17%～25%。本方法单个样品测定时间小于0.5 min,对多种氨基酸的检出限为0.14～26.2μg/L,且具有较宽的线性范围。直接检测复杂基体尿液中的丝氨酸和精氨酸时,平均回收率为82.6%～105.6%,测定结果的相对标准偏差(RSD)为2.2%～11.4%。本方法分析速度快,灵敏度高,基体影响小,适用于大量样品快速检测。     

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/mm²范围内的对乙酰氨基酚具有较好的线性关系(r²=0.998 2),定量下限为1.903 ng/mm²,检出限为0.237 ng/mm²,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。     

直接电喷雾离子阱质谱法快速表征烟叶

建立了一种快速、简单的同时检测烟叶中多酚类和非挥发性有机酸的电喷雾离子阱质谱方法。该方法采用水溶液萃取烟叶,萃取液无需色谱柱分离提纯,直接进入质谱检测,得到烟草质谱轮廓图。采用该方法对25种不同产地、不同等级的烟叶样品进行了测量,并结合模式识别的方法,对这25种烟叶进行了聚类分析,其结果基本符合烟草专家的等级划分。最后对各类烟叶进行了统计分析,得到了表征各类烟叶的平均质谱轮廓和各特征组分对区分烟叶贡献大小。表明该方法可以用于辅助烟叶等级划分及卷烟配方设计。     

电化学电喷雾电离源控制系统的研制

控制系统是电化学电喷雾电离源的核心部件及研制难点.本研究通过单片机控制数模、模数转换及蓝牙无线通讯模块构建了一套电化学电喷雾电离源(EC/ESI source)的控制系统.利用此系统及一种同轴式探针组成了完整的电化学电喷雾电离源,对9,10-二苯基蒽进行了循环伏安及在线电化学/电喷雾电离质谱(Online EC/ESI-MS)测试.结果表明:此系统具有高达±1 mV的电势控制精度,电流测量精度优于±0.1 μA(增益为0.01 V/μA)或±0.01 μA(增益为0.1 V/μA).本系统具有成本低廉,可在电喷雾高压上安全悬浮,易于操控的特点.     

电喷雾萃取电离质谱法用于掺假白酒的快速分析

采用自行研制的电喷雾萃取电离源(EESI)与LTQ-XL质谱仪耦合,并结合主成分分析(PCA)和聚类分析(CA),建立了一种能在无需样品预处理的条件下直接、快速、准确鉴别茅台等八种掺假白酒(混掺水和工业酒精,且通过酒精计调控掺假酒的酒精度与真酒保持一致)的新方法. 同时,利用串联质谱能够对目标组分进行准确鉴定. 研究结果表明,EESI-LTQ-MS检测单个样品的时间小于1 min,且重现性好,PCA区分正确率高达96.5%. 通过设置未知样分析进一步验证了该方法的可行性. 此外,还结合单光子电离飞行时间质谱法(SPI-TOF-MS)对检测谱图进行对比分析. 阐述了EESI和SPI两种电离技术在挥发性有机物分析上具有各自的优势,且两种检测手段具有互补的特点. 为市场上酒类饮品真假的快速鉴别及品质鉴定建立了一个综合的分析方法,对于快速筛选伪劣酒类产品具有非常重要的应用价值.     

原位电离-离子迁移谱法现场快速筛查玩具中5种酚类化合物北大核心CSCD

采用原位电离-离子迁移谱法现场快速筛查玩具中5种酚类化合物。玩具样品无需前处理,采用萃取纳升喷雾或纸喷雾原位电离方式,在11 ms内完成离子迁移谱法的检测,5种酚类化合物的检出限(3S/N)在0.5~1.5mg·kg^(-1)之间。筛查出的疑似阳性样品,进一步采用高效液相色谱-串联质谱法进行确证。     

水样中痕量黑索今的快速质谱法检测

近年来,以RDX为代表的痕量爆炸物检测已经是反恐斗争和国土安全领域的重要课题[1]。本实验将醋酸作为辅助试剂直接添加到待分析水样中,采用电喷雾电离直接进样,在正离子检测模式下,建立了直接快速测定水样中衡量RDX的电喷雾质谱分析方法。在样品流量为10.0μL/m in,喷雾电压为5.0 kV,毛细管温度为200℃条件下获得的RDX的检出限为0.001μg/L,线性范围为0.005~100μg/L。对天然湖水、矿泉水和自来水中添加的衡量RDX的回收率分别在92%~108%之间。单个样品分析(含串联质谱分析)所需时间不超过2 m in。     

电喷雾解吸电离质谱快速测定吴茱萸中生物碱

生物碱是许多中草药的活性有效成分,其含量的多少和种类的差异是导致中草药品质差异的重要因素.本文利用电喷雾解吸电离质谱(DESI-MS)能够在不需要样品预处理的前提下进行复杂基体样品分析的特点,采用酸性甲醇-水混合溶液作为喷雾试剂,在优化了的实验条件下快速获得了吴茱萸的DESI-MS指纹谱图,然后利用串联质谱对其中有重要活性的5种生物碱进行了结构鉴定.实验表明,基于固体表面解吸电离质谱分析的方法不需要萃取-分离手续,单个样品测定时间不超过1.5 min,大幅度提高了分析速度,有望在药品品质的在线监测和工艺过程控制中发挥重要作用.     

In Situ Separation and Analysis of Lipids by Paper Spray Ionization Mass Spectrometry

Paper spray ionization (PSI) is an extractive ambient ionization technique for mass spectrometry (MS), whereby a triangular paper tip serves as the sampling base and the electrospray tip. During PSI, analytes are extracted and transported to the edge of the paper tip by the applied spraying solvent. Analytes can be purified from a sample matrix and separated from each other by this transportation process. In this study, we investigated and utilized the analyte transportation process of PSI for the in situ separation and analysis of lipid mixtures. We found that differential transport of phosphatidylcholine (PC) and triacylglycerol (TAG), the two most abundant lipid classes in animals, occurred during PSI. We also found that the order in which these lipids moved strongly depended on how the spraying solvent was applied to the paper base. The more polar PC moved faster than the less polar TAG during PSI, when a polar solvent was slowly fed into a paper tip, whereas TAG was transported faster than PC when excess solvent was applied to the tip at once. In addition, we achieved a complete separation and detection of PC and TAG by slowly supplying a nonpolar solvent to a PSI tip.     

高效液相色谱-串联质谱联用测定人血液中的全氟化合物

采用HPLC-ESI-MS/MS联用技术,建立了分析血样中9种全氟化合物(PFCs)的方法.以13C4标记的PFOS (MPFOS)作为内标物.以C18反相柱为分析柱,甲醇、醋酸铵为梯度洗脱淋洗液,9种分析物包括全氟己烷磺酸(PFHxS)、全氟庚酸(PFHpA)、全氟辛酸 (PFOA)、全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟壬酸(PFNA)、全氟癸酸(PFDA)、全氟十一酸(PFUnDA)、全氟十二酸(PFDoDA)和全氟十四酸(PFTA),在15 min内即可达到良好的分离.在血样前处理中,采用MTBE液-液萃取和固相萃取相结合的方法,进一步净化样品以延长色谱柱寿命;比较了4种固相萃取小柱对全氟化合物的萃取性能,最终选定HLB柱(Waters).本研究还讨论了两种C18反相柱Acclaim 120(50 mm×4.6 mm, 3 μm)和Acclaim120 (250 mm×4.6 mm, 5 μm)(Dionex) 对PFCs的分析性能,在本实验条件下,两种色谱柱具有相似的分离性能及检出限,线性范围在0.1～50 μg/L之间 (r≥0.9957);对于血液样品该方法的检出限在0.03～0.8 μg/L之间.本研究将该方法成功地应用于血样实际样品中全氟化合物的测定,加标回收除PFTA较低外,其它化合物均在74.2%～118.1%之间.     

Spherical Sampler Probes Enhance the Robustness of Ambient Ionization Mass Spectrometry for Rapid Drugs Screening

Ambient ionization mass spectrometry has become one of the most promising approaches for rapid and high-throughput screening of small molecules in complex biological matrices for emergency medicine, forensics, and food and agriculture applications. The simple procedures for sample collection and ionization without additional pretreatment are vital in these fields. Many efforts have been devoted to modifying various ambient ionization techniques to simplify the procedures and improve the robustness and sensitivity of the methods. Here, we demonstrate the implementation of rigid spherical sampler probes to improve the robustness of touch spray ionization mass spectrometry. The sphericity of the probes increases the stability of the cone-jet mode of electrospray, reduces the requirements for fine positioning of a sampler in the ion source, and decreases the possibility of corona discharge occurrence. The utilization of spherical sampler probes allows fast, non-invasive sampling, followed by rapid analysis for various drugs of different chemical classes in complex biological matrices, such as the whole blood or sebum collected from the skin surface. The linearity of the analytical signal response from drug concentration confirms the possibility of creating a simple semiquantitative method for small molecules monitoring using spherical sampler probes.     

水凝胶涂覆纸喷雾离子化用于生物流体样品直接质谱分析

基于琼脂糖水凝胶涂覆的纸基质,实现了纸喷雾离子化,建立了一种新的纸喷雾离子化质谱技术,直接分析生物流体样品。利用纸表面涂覆的水凝胶材料限制液滴的扩散,使互不相溶的喷雾溶剂液滴与生物样品液滴之间形成液液萃取,提高了检测灵敏度。同时通过限制液滴扩散,减少了喷雾溶剂挥发面积,降低了挥发速度,获得了时间更长的稳定质谱信号,可对生物流体样品中的低丰度药物快速、准确定量。相较于常规纸喷雾离子化,该方法喷雾时间延长近10倍,分析物信号提高近100倍,定量分析全血和尿液中的药物,检出限可降低7～33倍。方法材料制备简单,方便快捷,灵敏度高,在现场临床诊断上具有很大的应用潜力。     

敞开式质谱成像方法的组织样品稳定性研究

以添加镇静催眠候选新药N6-羟苄腺嘌呤核苷[N6-(4-hydroxybenzyl)adenine riboside,NHBA]的组织匀浆切片作为考察对象,对空气动力辅助离子化质谱成像系统(Air Flow Assisted Ionization Mass Spectrometry Imaging,AFAI-MSI)的关键参数进行考察与优化,以保证最佳条件进行样品检测。在此基础上,对预处理的整体大鼠组织切片进行平行的连续两次质谱成像分析,考察了其内源性代谢物在成像分析过程中是否发生变化。通过对采集数据中关键质谱峰的筛选等处理步骤,并采用可视化的主成分分析(PCA)方法,开展了组织样品内源性代谢物的稳定性分析,最终验证了采用该样品前处理和质谱成像方法,能够保证组织切片样品中内源性代谢物的稳定性,为质谱成像分析结果提供了可靠依据。     

岩石抽提物中极性化合物超高分辨质谱识别

采用具有超高分辨率的负离子电喷雾-傅立叶变换离子回旋共振质谱（ESI FT-ICR MS）分析了储层岩石抽提物中的石油酸及中性氮化物的分子组成,得到了抽提物中杂原子化合物类型分布、等效双键数（Double bonds equivalent,DBE）及碳数分布特征。研究结果表明,储层抽提物中含有多达16种不同杂原子类型的化合物,包括N1、N1O1、N1O2、N1O3、N1S1、N1S2、N2、N2S1、O1、O1S1、O2、O2S1、O1S2、O2S2、O3和O4,其中N1、N1S1、O2及O2S1类具有较高的相对丰度。抽提物中的N1类化合物以咔唑和苯并咔唑类化合物为主;N1S1类化合物以C2~C8烷基取代的咔唑并苯并噻吩类化合物为主;O2类化合物主要为1~2环环烷酸,其次还在抽提物中鉴别出具有较高相对丰度的DBE为5和6的O2类化合物;而O2S1类化合物中以DBE为7和8的O2S1具有最高的相对丰度。     

基于非接触电导检测和在线富集技术快速灵敏检测土壤中速效磷

针对土壤中速效磷的快速检测需求,建立了基于非接触电导检测和场放大进样在线富集技术的毛细管电泳分离检测土壤中水溶性磷酸盐的分析方法。对影响分离检测效果的实验条件（电泳运行液组成、pH值、分离电压、进样电压和时间）进行了考察和优化。采用毛细管区带电泳模式,以35 mmol/L乙酸 - 2 mmol/L乙酸铵溶液为电泳运行液,负高压分离（－14 kV）和场放大进样（－11 kV × 10 s）,磷酸根离子在8 min内可获良好分离和灵敏检测,检出限为5 μg/L,线性范围为16～800 μg/L。研究表明放大进样在线富集技术使检测灵敏度得到显著提高,富集因子可达580倍。日内和日间相对标准偏差（RSD）小于5.0%。土壤中共存的常见无机阴离子（Cl－、SO2?442-、NO?33-）、有机基质和浸出液基体颜色不干扰速效磷的测定,表现出较强的抗干扰能力。该方法无需复杂的前处理即可直接进样分析,具有简单快速、灵敏高效、分析成本低的优点。对实际土壤样品和国标土壤样品中的速效磷进行检测,检测结果与标准方法一致。     

液相色谱-电喷雾串联质谱同时检测血液中8种有毒生物碱

建立了高效液相色谱-电喷雾串联质谱同时检测血液中8种有毒生物碱的方法.血液样品经过乙酸铵-氨水缓冲溶液(pH≈9)处理后,以甲醇提取,采用电喷雾电离(ESI)、多反应监测(MRM)方式,可同时对麻黄碱、毛果芸香碱、士的宁、阿托品、钩吻素子、马钱子碱、乌头碱、喜树碱8种有毒生物碱进行定性和定量分析.在优化的条件下,上述前4种组分在1～100 μg/L范围内线性关系良好,后4种组分在2.5～500 μg/L范围内线性关系良好.8种有毒生物碱的提取回收率在83.1%～104.0%范围内.士的宁、阿托品、马钱子碱、乌头碱和钩吻素子检出限为0.05 μg/L,定量限为0.1 μg/L;麻黄碱、毛果芸香碱、喜树碱的检出限为0.1 μg/L,定量限为0.5 μg/L.各组分的日内RSD小于9%,日间RSD小于10%.本方法操作简便快捷、选择性好、灵敏度高,适用于中毒诊断和法医毒物分析.     

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...