气相色谱-燃烧-同位素比值质谱法分析氨基酸氮稳定同位素并初步评估水生生物体营养级

氨基酸稳定氮同位素(δ15 N)分析能准确有效地评估生物体的营养级以及氮在食物链中的流动.本研究优化了氨基酸氮同位素的分析方法:样品在酸性条件下水解后,释放出的蛋白质氨基酸经阳离子交换树脂纯化后,衍生为对应的N-新戊酞基,O-异丙醇(N-pivaloyl-isopropyl,NPP)酯,利用气相色谱-燃烧-同位素比值质谱仪(Gas chromatography-combustion-isotope ratio mass spectrometry,GC-C-IRMS)测定其δ15 N.经非极性气相色谱柱DB-5ms分离后,13种氨基酸NPP酯衍生物均可得到良好的基线分离.在样品量不低于20 ng N条件下,GC-C-IRMS方法的精密度优于1‰,测得的δ15 N值与EA-IRMS法测得的δ15 N值没有明显差异.阳离子树脂纯化前后各氨基酸δ15 N值差异低于1‰,表明没有产生明显的同位素分馏.采用本方法成功地估算了阿哈湖生态系统中常见水生生物的营养级,可作为研究氨基酸代谢以及生态系统特征的新方法.     

气相色谱-稳定同位素质谱法测定溶解无机碳碳同位素

选用NaHCO3配制了浓度分别为0.24、1.19、2.38和4.76 mmol/L的溶解无机碳(D IC)溶液,经过1h、4h、8h和24h不同平衡时间,建立了一种分析D IC碳同位素的方法。不同浓度的D IC样品与其母质NaHCO3的1δ3C值之间的差值仅为(0.2~0.5)‰。通过对照组的实验结果和对空气CO2的碳同位素测试与研究,证明此方法可有效避免实验过程中大气等物质对样品的污染,确保实验结果的准确性。     

卟啉化合物碳同位素的气相色谱同位素比值质谱测定技术

 对于卟啉碳同位素的测定 ,传统方法 (用HPLC分离出单个卟啉化合物 ,然后燃烧成CO2 进行碳同位素的测定 )需要的样品量大 (几mg)、耗时长 ,限制了其在化学、地球科学中的应用。该文作者建立的方法是通过对卟啉化合物进行衍生化反应 ,以增强卟啉的挥发性 ,使其适用于气相色谱 同位素比值质谱 (GC IRMS)技术。对衍生化反应的整个过程进行了同位素测定 ,证实最终的衍生化硅卟啉与初始的自由基卟啉化合物碳同位素的差值在分析误差范围之内 ,无明显的同位素分馏。     

气相色谱同位素比值质谱法在线测定天然气稳定碳同位素

1 引言 色谱同位素比值质谱（GC-IRMS）技术是一种在线分析天然气中轻质烃类组分的新技术。可以在分子水平上连续测定从GC流出的每个化合物的碳同位素组成。在天然气的研究中，碳同位素是一个敏感指标，可信度和测量准确度高。本实验利用GC／C／IRMS联用仪，采用在线分析技术，并在开放体系中瞬间取样，分析了新疆灰岩和四川泥岩样品热模拟气的单体烃碳同位素值，可望为GC-IRMS技术在气／源对比和油气地质勘探中的应用提供参考，如利用模拟气测试的碳同位素比值可被地质上用来进行气一源岩相关研究，判断天然气的来源及源岩的成熟度等。     

大气丙酮碳同位素组成测定方法的研究

利用气相色谱/燃烧/同位素比值质谱(GC/C/IRMS)分析技术,研究了具有不同碳同位素组成的丙酮与衍生剂2,4-二硝基苯肼(DNPH)的液相反应及其相应的气相反应实验过程中的碳同位素效应,探讨了以该方法测定大气丙酮碳同位素组成的可行性。研究结果表明,在衍生化过程中不会产生碳同位素分馏。本实验通过测定衍生剂DNPH与相应的衍生物的碳同位素值,大气中丙酮碳同位素组成通过质量平衡方程计算而求得。采用该方法对大气丙酮碳同位素组成的初步测定结果表明,具有相同排放源的大气丙酮碳同位素比值基本不变。本方法实验重现性好,测定精度高,可以用于分析大气丙酮的排放源研究。     

元素分析仪-稳定同位素比值质谱仪测定胶乳总固形物碳含量及其稳定碳同位素

应用元素分析仪和稳定同位素比值质谱仪(EA-IRMS)联用技术测定了胶乳总固形物碳含量及其碳同位素比值δ~(13)C。将所采集的新鲜胶乳预先制成胶片,称取(0.500±0.100)mg样品,按EA仪器工作条件对其碳含量进行测定。分别用碳元素基准物质(尿素、天门冬氨酸、葡萄糖、蔗糖),在EA工作条件下测其碳元素,以碳质量为横坐标,CO_2峰面积为纵坐标制得标准曲线,结果表明其线性关系良好。对EA-IRMS系统作了稳定性和线性试验,前者达到小于0.1‰的要求,后者则满足同类仪器小于0.06‰·V~(-1)的要求。此外,还对Craig校正所得样品及3种CRMs的初始校正值作进一步校准的3种校准方法作了比较,结果表明:3种方法中回归法准确度最好,适用于不同性质、不同碳同位素组成的样品;而截距法只能用于碳同位素组成与参考气相近的样品的测量数据的校准;原始回归法则不能有效地消除测定过程中~(17)O的影响和样品燃烧过程中可能存在的同位素分馏的影响而不能用于结果校准。测得胶乳样品的总固形物碳质量分数为81.83%,δ~(13)C_(s-PDB)~M(PDB为国际标准拟箭石化石)为-26.70‰(回归法校准值)。     

液相色谱-同位素比值质谱法研究桔橙汁中柠檬酸碳同位素比值

以国际原子能机构提供的蔗糖(δ13C为-10.449‰)作为溯源标准,建立了液相色谱-同位素比值质谱联用法(LC-IR MS)分析天然柑桔、橙汁中柠檬酸碳同位素比的方法,对不同产地个柑桔、橙子中有机酸碳同位素情况进行了研究。基于建立天然水果的柠檬酸碳同位素δ13C值的数据,提出了柑桔、橙子样品的δ13C值范围。方法将果汁用水稀释后,液相色谱-钙离子交换色谱在线制备柠檬酸,氢型离子交换柱分离柠檬酸后采用液相色谱-稳定同位素比质谱分析,柠檬酸方法检出限为5μg/m L,在2.00~100μg/m L水平时,柠檬酸响应与浓度成线性关系,相关系数为0.9997。方法日内、日间和人员比对结果相对标准偏差小于0.82%。收集不同产地161个橙子、167个柑桔测得天然桔汁中柠檬酸δ13C值在-32.87‰~-27.07‰之间,橙汁柠檬酸δ13C值在-32.73‰~26.01‰之间。采集40个市售柑桔、橙汁样品进行鉴定,检出17个掺有C4植物柠檬酸的的阳性样品,新方法可提高勾兑柠檬酸掺假果汁的鉴别能力。     

气相色谱-质谱联用法分析~(15)N标记精氨酸发酵液中的氨基酸组分及其同位素丰度

建立了精氨酸、赖氨酸、丝氨酸、缬氨酸、亮氨酸等15种氨基酸的气相色谱-质谱联用(GC-MS)检测方法。以硅烷化试剂N-甲基-N-(三甲基硅烷)三氟乙酰胺(MSTFA)为衍生化试剂对氨基酸进行衍生化,在优化的色谱-质谱条件下,15种氨基酸均达到基线分离。结合混合阳离子(MCX)固相萃取柱对氨基酸发酵液实际样品进行净化,将所建立的方法用于~(15)N标记精氨酸发酵液中的氨基酸组成(包括亮氨酸-~(15)N、脯氨酸-~(15)N、精氨酸-~(15)N_4、谷氨酰胺-~(15)N和赖氨酸-~(15)N_2)分析,并根据EI图谱的离子碎片信息对~(15)N标记精氨酸发酵液中的氨基酸同位素丰度进行计算。     

稳定同位素稀释气相色谱-质谱联用测定化妆品中5种磷酸三酯类化合物

根据不同化妆品的基质特性探讨优化不同的提取净化方法,建立了稳定同位素稀释气相色谱-质谱联用测定化妆品中5种磷酸三酯类化合物(OPEs)的方法。膏霜乳液类和蜡基类化妆品经溶剂提取后,采用ENVI-Carb固相萃取柱净化;粉剂类和水剂类化妆品经溶剂提取、浓缩后直接检测。样液经DB-5MS(30 m×0.25 mm×0.25μm)色谱柱分离,GC-MS的选择离子监测(SIM)模式检测,以保留时间和特征离子丰度比定性,稳定同位素稀释内标法定量。在优化的实验条件下,5种磷酸三酯类化合物在各自的线性范围内相关系数大于0.9995,方法检出限为1.0~30μg/kg,平均回收率为89.5%~105%,相对标准偏差(n=6)为2.9%~9.1%。本方法净化效果好,可有效消除基质效应,且有较好的回收率,可用于不同类型的化妆品基质中磷酸三酯类化合物的测定。     

甲基硼酸衍生法测定丁四醇中的碳同位素

对赤藻糖醇和苏阿糖醇进行甲基硼酸衍生化,并对反应物和生成的环状硼酸酯衍生产物进行稳定碳同位素测定.采用元素分析/同位素比质谱(EA/IRMS)对固体赤藻糖醇、苏阿糖醇、甲基硼酸的碳同位素的测定和气相色谱/燃烧/同位素比质谱(GC/C/IRM)对硼酸酯衍生产物的同位素测定的结果表明,当衍生化反应温度为60 ℃,反应时间为60 min,甲基硼酸和四醇化合物的摩尔比为10: 1时,通过反应物的同位素值及质量平衡关系计算而得的硼酸酯的δ13C数值和实际测定的产物的碳同位素之间的差异小于0.5‰,在该衍生化反应过程中不存在同位素分馏.此外,在GC/MS上,对赤藻糖醇、苏阿糖醇、2-甲基赤藻糖醇、2-甲基苏阿糖醇的甲基硼酸酯衍生产物进行确认,为进一步对天然源气溶胶中的2-甲基丁四醇进行稳定碳同位素分析提供实验基础.     

氨基酸复合物的电喷雾质谱研究

采用电喷雾-离子阱质谱技术,对水溶液中氨基酸的自身聚合以及和碱金属离子形成的复合物进行了研究。发现不同的氨基酸和不同的碱金属离子具有不同的聚合特点。     

黄色短杆菌中L-异亮氨酸同位素丰度及分布的分析方法研究

随着代谢组学、蛋白质组学等生命科学领域的迅猛发展,稳定同位素标记试剂,尤其是标记氨基酸,因无放射性、与非标记化合物理化性质一致等优势得到广泛应用。该文建立了一种稳健、快速的氨基酸同位素丰度分析方法。方法采用Hypersil Gold Vanquish(100 mm×2.1 mm,1.9μm)色谱柱,以水和含0.1%甲酸的甲醇为流动相,正离子模式下进行液相色谱-高分辨质谱联用(LC-HRMS)分析;测得细菌发酵液中L-异亮氨酸-¹⁵N的同位素丰度为98.58%,相对标准偏差为0.03%,可应用于不同稳定同位素(¹⁵N或¹³C)示踪的黄色短杆菌中L-异亮氨酸同位素丰度及分布的准确测定。该方法具有简便、灵敏、稳健等优点,有望在合成生物学、同位素示踪代谢流等研究中发挥重要作用。     

稳定同位素iTRAQ标记/高效液相色谱-串联质谱法同时定量分析人体中42种氨基酸及典型病例

建立稳定同位素iTRAQ标记/高效液相色谱-串联质谱法同时定量分析人体中42种氨基酸的方法.人生物样本经磺基水杨酸沉淀蛋白,稳定同位素iTRAQ-115衍生化后,加入iTRAQ-114同位素标记的氨基酸内标液进样,选用AAA-C18色谱柱,以水乙腈(含有0.01％七氟丁酸、0.1％甲酸)为流动相,采用梯度洗脱进行分离,选用3200QTRAP型质谱仪的多重反应监测(MRM)扫描方式进行检测.同位素内标消除了系统误差,实现了氨基酸的定量分析,42种氨基酸及同分异构体均能基线分离.本方法快速、灵敏、专属性强、高通量,可用于临床氨基酸代谢疾病的诊疗和营养评估.     

气相色谱-燃烧-同位素比率质谱法测定葡萄酒中5种挥发性组分的碳同位素比值及其在产地溯源中的应用

建立了一种利用气相色谱-燃烧-同位素质谱(Gas chromatography-combustion-Isotope ratio mass spectrometers,GC-C-IRMS)测定葡萄酒中5种挥发性组分(即乙醇、丙三醇、乙酸、乳酸乙酯、2-甲基-丁醇)碳稳定同位素比值新方法。优化了GC-C-IRMS测定条件,进样量小于0.5μL,样品分析时间小于14 min。对以上5种挥发性成分标准品的测定精密度为0.08‰~0.25‰,葡萄酒样品的测定精密度为0.09‰~0.36‰,与元素分析-同位素比率质谱仪(Element analyzer-isotope ratio mass spectrometers,EA-IRMS)比较,其测定偏差低于0.5‰。利用该技术分析了产自法国、澳大利亚、美国和中国共54支葡萄酒中5种挥发性组分的碳稳定同位素值并进行产地溯源分析,判别分析(Discriminant analysis,DA)结果表明,仅利用以上5种挥发性组分的碳同位素比值就能有效区分以上4个产地的葡萄酒,说明葡萄酒挥发性成分稳定碳同位素可应用于葡萄酒的产地溯源。     

气相色谱-质谱联用选择离子监测方法定量分析低浓度胞内游离氨基酸的13C同位素丰度

胞内游离氨基酸具有周转快的特点,其13C同位素丰度能快速反映胞内代谢状态的变化。但胞内游离氨基酸的浓度很低,现有的基于气相色谱-质谱联用全扫描模式的13C同位素丰度检测方法不能满足要求。本研究考察理论上检测精度更高的选择离子监测方法在胞内游离氨基酸13C同位素丰度分析中应用的可能性。首先在全扫描模式下分析了不同氨基酸的断裂规律,找出与每种氨基酸对应的特征碎片,建立起包含有16种胞内游离氨基酸的特征碎片库。利用此特征碎片库,在样品分析时只需检测特定m/z处的信号,从而实现选择离子监测,提高信号质量。对标准品的检测结果表明,与全扫描模式相比,本方法的信噪比、测量精度和准确性分别提高了17倍、2倍和3.8倍。在对辅酶Q10生产菌株样品的分析中,本方法成功检测出8种胞内游离氨基酸的同位素丰度。     

稳定同位素稀释-气相色谱质谱联用法测定水产品中甲基汞和乙基汞

建立了测定水产品中甲基汞和乙基汞的气相色谱质谱联用分析方法。采用6.0 mol/L HCl超声辅助提取,在NaCl存在下,提取液中甲基汞和乙基汞可被甲苯萃取,再用半胱氨酸反萃取,加入CuSO4释放出的甲基汞和乙基汞与四苯硼钠反应,生成甲基苯基汞和乙基苯基汞,经DB-5MS毛细柱分离,选择离子监测方式(SIM)质谱检测,以d3-甲基汞作为内标的稳定同位素稀释法定量。甲基汞和乙基汞标准曲线的线性范围均为1~500μg/L,国家标准参考物质(GBW 10029)6次测定的甲基汞(以汞计)平均值为0.828 mg/kg,相对标准偏差为3.2%,与证书参考值(0.84±0.03)mg/kg(以汞计)一致。鱼、虾和贝类等不同种类水产品中甲基汞和乙基汞的平均加标回收率分别为94%~101%和81%~104%,相对标准偏差在1.9%~4.7%和3.1%~8.2%范围内(n=6),样品的检出限为0.1~0.3μg/kg(S/N=3)。方法灵敏,准确,可用于水产品中甲基汞和乙基汞的测定。     

牛奶中碳、氮、氢和氧稳定同位素比的测定及其在产地溯源分析中的应用

应用元素分析-同位素质谱仪(EA-IRMS)和多用途气体制备-连续流稳定同位素质谱仪(GasBench-IRMS)分别测定了来自国内外7个不同国家(澳大利亚、新西兰、西班牙、德国、奥地利、意大利和中国)的83件牛奶样品中碳、氮、氢、氧的稳定同位素比值(δ13 C、δ15 N、δ2 H和δ18 O)。对所测得的数据用SPSS 20.0软件分别进行了方差分析、聚类分析以及牛奶产地的判别分析。从所得结果可见,上述4项稳定同位素比值中的每一项都可获得相关牛奶样品产地来源的若干信息,但还不足以作为相关牛奶样品的溯源地判别的充分依据。而将测试结果进行组合后,对δ13 C、δ15 N和δ2 H三项指标组合交叉检验整体判别正确率达到84.3%,据此采用3项组合指标对牛奶产地进行判别分析,并在此项组合指标的基础上建立了产自7个国家的牛奶的判别模型。对自来这7个不同国家的牛奶盲样进行判别时,可将所测得样品中上述3项稳定同位素的δ值代入所建立的模型中,并比较各模型所得的Y值的大小,其中Y值最大的,即归属于此模型所代表的国家。     

同位素稀释超高效液相色谱-串联质谱法测定人血清中孕酮

建立了超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)测定人血清中孕酮的分析方法。血清样品经乙酸乙酯、正己烷液液萃取(LLE)后,采用Acquity UPLC BEH C₁₈色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.7μm)进行梯度分离,色谱运行时间为5 min,采用电喷雾(ESI)正离子电离模式和多反应监测(MRM)扫描模式,同位素内标法定量。考察了两步萃取法对孕酮的提取效果,不同流动相的分离效果以及样品稳定性,结果表明以甲醇-0.1%氨水溶液为流动相时分离效果较好。优化条件下,孕酮在10～10 000pg/mL范围内线性关系良好(r²=0.999 8),方法检出限和定量下限分别为5、10 pg/mL;平均加标回收率为91.5%～106%,日内相对标准偏差(RSD)为1.2%～8.2%,日间RSD为4.1%～9.1%。采用该方法对30个真实血清样品进行测定,孕酮质量浓度为0.050 2～1.363 5 ng/mL,均在正常生理范围内。该方法灵敏度高、准确可靠,可用于临床血清样品中孕酮生理水平的检测。     

稳定同位素直接稀释/超高效液相色谱-串联质谱法测定葡萄酒中赭曲霉毒素A

建立了稳定同位素直接稀释/超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)测定葡萄酒中赭曲霉毒素A(OTA)的方法。葡萄酒样品经乙腈-水-甲酸(29.8∶70∶0.2,体积比)溶液稀释后,加入稳定同位素消除基质效应的影响。采用ACQUITY BEH C_(18)色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7μm)分离,以0.1%甲酸水-0.1%甲酸乙腈为流动相梯度洗脱,以电喷雾离子源正离子模式(ESI~+)扫描,多反应监测(MRM)模式采集,内标法定量。结果表明,OTA在0.05～1μg/L范围内线性关系良好,相关系数(r~2)为0.999 6,检出限(LOD,S/N≥3)为0.1μg/L,定量下限(LOQ,S/N≥10)为0.3μg/L。在1.00、2.00、5.00μg/L加标水平下,回收率为102%～113%,日内相对标准偏差(RSD)为4.1%～9.4%,日间RSD为4.4%～9.7%。利用该方法对国产品牌的15种红葡萄酒和5种白葡萄酒进行测定,均未检出OTA。此方法简单、高效、节约成本,可用于大批量葡萄酒中OTA的快速、准确检测。