苏丹红染料在四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱中的离子化与裂解规律研究

通过四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱直接采集碎裂片段的高准确度质量数(分辨率>70 000,m/z 200),并通过元素模拟得到碎片离子的元素组成,探究了苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的裂解规律。结果表明:因分子结构中羟基基团的存在,使得苏丹红类物质极易被质子化,更易形成[M+H]⁺;裂解集中在偶氮基团附近:(1)偶氮键邻位酚羟基(供H基团)的存在导致化合物结构重排,由烯醇式变成腙酮式,H迁移至N原子上,高键能的偶氮键(—N=N—)重排为氮氮单键(—NH—N=,使N—N键易于断裂;(2)偶氮键邻位不含供H体,不会发生迁移,高键能的偶氮键(—N=N—)保持不变,碎片离子主要通过两侧的C—N键断裂形成;(3)在高碰撞能下,存在化学键同时断裂,以及萘环开环裂解,含有多个偶氮基团的碎片离子也更为丰富。通过直接进样的方式确定4种苏丹红染料的最佳电离方式和质谱裂解规律,为偶氮类化合物的快速鉴定提供了依据。     

四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱分析芬太尼类药物的裂解规律北大核心CSCD

采用四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱仪,在分辨率高达70000情况下,直接采集碎裂片段的高精度质荷比(m/z),并通过元素模拟得到各碎片离子的元素组成,进而探究芬太尼类药物的裂解规律。结果表明:芬太尼类药物分子结构中叔胺基团的存在,使其极易被质子化,形成分子离子峰[M+H]^(+);裂解过程首先发生在叔胺与哌啶环相连的C-N键上,即哌啶环上的γ-H重排到与叔胺基团相连的羰基氧上,哌啶环上的β-键断裂(麦氏重排),形成一个中性丢失分子,另一端形成带电荷的碎裂片段,在高碰撞能量下,碎裂片段进一步发生裂解。按照化学结构将37种芬太尼类药物及其裂解途径划分为3类:(1)结构中含有N-苯基丙酰胺基团(149 Da),均可形成以149 Da为中性丢失的特征碎片离子m/z[M+H-149 Da]^(+);(2)N-苯基丙酰胺基团被其他任意非氢原子取代,而与之相连的哌啶环-苯乙基结构保持不变,中性丢失后则可产生特征碎片离子m/z 188.1433(C_(13)H_(18)N^(+)),随后哌啶环与苯乙基进一步发生N-C键断裂,形成特征碎片离子m/z 105.0702(C_(8)H_(9)^(+))和m/z 84.0814(C_(5)H_(10)N^(+));(3)不含完整母核结构的芬太尼类药物,多由修饰后的N-苯基酰胺与哌啶环构成,不能通过上述特征碎片离子进行定性,但均能通过高碰撞能量下吡啶环及其裂解产物m/z 84.0814(C_(5)H_(10)N^(+))和m/z 54.0724(C_(3)H_(4)N^(+))进行快速鉴定。     

酸性染料在四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱中的离子化与裂解规律

采用四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱(Q-Orbitrap-HRMS),对结构性质差异大的常见18种酸性染料的分子离子峰存在形式进行研究,并在分辨率高达70 000条件下,直接采集准分子离子峰碎裂片段的高精度质量数(分辨率>70 000,m/z 200),通过元素模拟得到碎片离子的元素组成,进而探究酸性红1、酸性蓝9和酸性红18的裂解规律。结果表明:该类染料的分子离子峰是通过丢掉全部Na⁺离子后,自身形成带负电荷离子,以其中含有多个磺酸基(SO^-₃)的二价准分子离子为基峰;随着能量增加,裂解过程主要集中在化合物支链单键上,其中偶氮基团结构存在叠氮-偶氮的互变异构体,高键能的偶氮键■重排为氮氮单键(—NH—■后,易发生C—N键和—NH—■键的断裂,同时伴随小分子的中性丢失,产生m/z 79.955 7(SO^-₃离子)的特征碎片离子。此外,通过直接进样确定18种酸性染料的最佳电离方式和分子离子峰存在形式,得到酸性红1、酸性蓝9和酸性红18的质谱裂解规律,可为相似染料的电喷雾质谱...     

92种工业染料在四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱中的离子化规律

采用四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱,通过正负离子快速切换的全扫描分析,实现了对92种工业染料的分子离子峰的离子化规律的探究。结果表明:碱性染料中氯或硫元素的存在状态决定了染料分子离子峰的存在形式,其中,氯元素以氯化氢形式存在的含氯染料是通过丢掉氯化氢形成[~*M+H]~+分子离子峰,氯元素以Cl~-存在且含有强极性基团(分子中氮原子呈现带有4个键的正离子状态)的染料分子离子峰通过丢掉Cl~-后形成[~*M]~+分子离子峰;对于含有硫元素的碱性染料,当硫元素是以HSO_4~-的形式存在且含有强极性基团(分子中氮原子呈现带有4个键的正离子状态)的碱性染料是通过丢掉HSO_4~-形成[~*M]~+分子离子峰;酸性染料准分子离子峰的类型与分子结构中Na~+、磺酸基的数目相关,倾向失去所有的Na~+,从溶剂中获得氢原子结合在磺酸基上,形成一系列[(M-xNa+yH)/(x-y)]~-离子,含有多个磺酸基染料的多以二价准分子离子峰为基峰;苏丹染料和分散染料作为含电负性基团的弱极性染料,更易形成[M+H]~+分子离子峰。     

亲水相互作用色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱检测奶粉中的氟乙酸钠

基于亲水相互作用色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱系统,建立了奶粉中氟乙酸钠的快速筛查和定量检测方法。奶粉样品用水溶解后经正己烷脱脂,用6 mol/L硫酸调节pH值,经乙腈提取后用亲水相互作用色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱进行分析。结果表明,该方法在1~50 μg/kg范围内线性关系良好,定量限为1 μg/kg,平均回收率为85.5%~106%,相对标准偏差为5.20%~13.6%。该方法可用于配方奶粉、脱脂奶粉和乳清粉等奶粉产品中氟乙酸钠的快速筛查和定量分析。     

超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱检测食品中的牛奶过敏原酪蛋白

基于超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱系统,建立了食品中牛奶过敏原酪蛋白的快速筛查和定量检测方法。样品经缓冲液提取后,采用5 kD超滤膜去除小分子杂质,得到蛋白质提取液。以数据依赖采集(data-dependent acquisition,DDA)方式获得全扫描质谱图,进行蛋白质定性确证,以平行反应监测(parallel reaction monitoring,PRM)技术对目标特征肽段进行定量分析。针对特征肽段,设计并合成了内标肽和内标物质,以降低基质效应和抵消处理过程中的损失。该方法应用于食品中的α-酪蛋白、β-酪蛋白和κ-酪蛋白的快速筛查和定量检测。结果表明,该方法在5~250μg/L范围内线性关系良好,定量限为0.2~5.5μg/kg,平均回收率在68.8%~104.4%之间,RSD6%。该方法可用于果汁饮料、果酱、面包、早餐谷物中牛奶过敏原酪蛋白的快速筛查和定量分析。     

四极杆-轨道阱高分辨质谱联用技术用于食品中罂粟壳特征成份的确证

采用液相色谱-四极杆/轨道阱高分辨质谱(Q-Exactive)技术,建立了火锅底料、食品调味料、烤肉、凉皮中吗啡、可待因、蒂巴因、罂粟碱、那可丁5种生物碱的确证方法。样品在稀盐酸溶液中超声提取,经三氯甲烷除脂,离子交换固相萃取柱净化,氨化甲醇-乙酸乙酯洗脱,Accucore a Q色谱柱分离,电喷雾模式下通过静电场轨道阱全扫描得到5种生物碱的准分子离子峰,同时设定阈值自动触发二级质谱进行定性确证,同位素内标法定量,实现了食品中罂粟壳主要特征成份的筛查,同时对5种生物碱的特征子离子裂解方式进行研究。在最佳实验条件下,5种生物碱的质谱扫描质量精度误差小于5 ppm。吗啡的定量下限(LOQ)为2.0μg/kg,可待因为0.2μg/kg,罂粟碱、蒂巴因和那可丁为0.1μg/kg。分析物浓度与对应峰面积呈良好的线性关系(r20.999),方法回收率为63.4%~112.8%,相对标准偏差(RSD)为5.5%~13.6%。将该方法应用于多种实际样品分析,其定量结果准确,定性可靠。     

超高效液相色谱-串联四极杆静电场轨道阱高分辨质谱法测定豆类中的硒代蛋氨酸

该研究利用超高效液相色谱-串联四极杆静电场轨道阱高分辨质谱(UHPLC/ESI-Q-Orbitrap)技术,对硒代蛋氨酸(SeMet)的色谱信息、分子离子质荷比和碎裂片段的质荷比进行采集,并对特征离子碎裂途径进行解析,建立了豆类中硒代蛋氨酸的检测方法。样品用三羟甲基氨基甲烷-盐酸(Tris-HCl)缓冲溶液溶解后,涡旋混匀,超声提取,在恒温水浴条件下酶解,离心后取上清液过0.22μm滤膜后上机检测。采用Hypersil GOLD HILIC(50 mm×2.1 mm,1.9μm)色谱柱进行分离,以0.2%(体积分数,下同)甲酸6 mmol/L甲酸铵水溶液和0.2%甲酸6 mmol/L甲酸铵乙腈溶液为流动相梯度洗脱,采用电喷雾正离子模式电离,在全扫描/数据依赖扫描模式(Full MS/dd-MS2)下进行检测,基质匹配标准校正法定量。结果表明,硒代蛋氨酸的基质效应为15.75%,在0.05~0.5 mg/L范围内线性关系良好,相关系数(r²)为0.9976,方法检出限(LOD)为0.015 mg/kg,定量下限(LOQ)为0.05 mg/kg;空白样品在0.1、0.2、0.4 mg/kg 3个加标水平下的平均回收率为77.6%~83.2%,日内相对标准偏差(RSDr)为2.8%~4.8%,日间相对标准偏差(RSD_R)为4.1%~6.5%。将方法应用于实际样品的检测,得富硒黑豆、富硒红豆、富硒绿豆中硒代蛋氨酸的含量分别为0.252、0.163、0.184 mg/kg。该方法具有前处理操作简单、结果准确、重复性好等优点,适用于豆类中硒代蛋氨酸的检测。     

高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱测定奶粉中的低聚果糖

建立了高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱法测定奶粉中低聚果糖的方法。奶粉样品用水溶解,加乙酸锌沉淀蛋白,经离心、0.22 μm粒径的微孔膜过滤后,采用Carbohydrate色谱柱(100 mm×2.1 mm, 2.6 μm)进行分离,以乙腈与0.1%乙酸水溶液为流动相进行梯度洗脱。质谱采用正离子Target-MS/MS模式,在分离窗口为m/z 4.0和碰撞能为30 eV的条件下,提取响应值较高且在待测样品中无干扰的目标子离子的精确质量数,此方法能够很好地排除样品中的基质干扰。在所建立的色谱-质谱条件下,蔗果三糖(GF₂)、蔗果四糖(GF₃)和蔗果五糖(GF₄)能够得到较好的分离,高分辨质谱提取的质量准确度小于5×10^-6(5 ppm),整个分析时间只需10 min。该方法对GF₂和GF₃的检出限可达100 μg/kg,对GF₄的检出限可达55 μg/kg。待测物质采用外标法定量,线性关系良好,相关系数均大于0.998。通过加标验证,在5、10和20 mg/kg 3个加标水平下,奶粉中GF₂、GF₃和GF₄的平均回收率在75.8%~107.3%范围内,相对标准偏差(RSD)在1.6%~8.3%范围内。该方法样品前处理过程简单,只需沉淀蛋白质,通过二级子离子的选择即可排除基质干扰,分析时间短,测定结果准确、可靠,适用于任何奶粉的高通量测定。     

超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱快速筛查及定量分析保健品中11种非法添加降糖药物

基于超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱质谱建立了保健品中11种非法添加化学降糖药(那格列奈、盐酸吡格列酮、格列喹酮、格列齐特、格列吡嗪、格列本脲、盐酸二甲双胍、瑞格列奈、盐酸苯乙双胍、盐酸罗格列酮、格列美脲)的快速筛查和定量分析方法。样品采用甲醇提取,C18色谱柱(100 mm×4.6 mm, 2.7 μm)分离,用10 mmol/L乙酸铵水溶液和乙腈进行梯度洗脱,正离子模式扫描。化合物一级质谱的分辨率为70000,二级质谱分辨率为17500。实验结果表明,11种化合物在0.005~0.5 mg/L范围内具有良好的线性(线性相关系数均大于0.99),各降糖类药物检出限为2.7~5.1 μg/kg,回收率为87.3%~98.3%,相对标准偏差为2.18%~5.21%。本方法具有准确、简便、快速的特点,可用于降糖类保健品中11种降糖药物的定性筛查和定量分析。     

超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱测定蔬菜中的百草枯

基于超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱技术(UHPLC-Q-Exactive MS),建立了蔬菜中百草枯的快速检测方法。蔬菜样品采用乙腈-0.2%甲酸水溶液(1∶1,体积比)提取2次,乙二胺-N-丙基硅烷化硅胶(PSA)和十八烷基硅烷键合硅胶(C_(18))分散固相萃取净化。目标物经Acquity UPLC BEH HILIC柱(100 mm×2.1 mm,1.7μm)分离,以乙腈-0.2%甲酸水溶液(含50 mmol/L甲酸铵)为流动相梯度洗脱,在电喷雾正离子(ESI~+)模式下电离,高分辨质谱平行反应监测(PRM)扫描模式下采集数据进行定性定量分析。结果表明:不同蔬菜基质中百草枯在各自的质量浓度范围内线性关系良好,相关系数(r~2)为0.992 7～0.999 4,检出限为0.1～0.5μg/kg,定量下限为0.4～1.8μg/kg,平均回收率为70.8%～113%,相对标准偏差为0.30%～7.9%。该方法前处理简单、快速,可用于蔬菜中百草枯的快速筛查和定量分析。     

亲水相互作用色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱法测定肝组织中羟脯氨酸

采用亲水相互作用色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱系统,建立了肝组织中胶原蛋白水解物羟脯氨酸(Hyp)的快速定量检测方法。将正常及四氯化碳肝纤维化模型小鼠的肝组织样品酸水解,经过滤、稀释后,采用Hypersil GOLD HILIC色谱柱(100 mm×2.1 mm,3μm)分离,以水-乙腈(28∶72,v/v)为流动相进行等度洗脱,最后用配有电喷雾离子源的四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱在正离子模式下进行检测。结果表明,Hyp在0.78~100.00μg/L范围内呈良好的线性关系,相关系数(R2)为0.998 3,方法的定量限为0.78μg/L,样品加标回收率为97.4%~100.9%,相对标准偏差为1.4%~2.0%(n=6)。此外,该方法与传统的氯胺T法进行比较,发现两种方法的检测结果相关性良好,Pearson相关系数为0.927;较氯胺T法,该法具有操作简便、准确度高的优点。该方法可用于肝组织中Hyp的快速定量分析。     

超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱高分辨质谱测定聚丙烯酰胺中丙烯酰胺单体的残留

通过Hypercarb色谱柱分离,建立了四极杆静电场轨道阱高分辨质谱平行反应监测(PRM)模式检测聚丙烯酰胺(PAM)中单体残留量的方法。PAM经水稀释,高速搅拌溶解均匀,过0.22μm水相滤膜后,直接用高分辨质谱Q Exactive采集数据。以Hypercarb色谱柱为分析柱,水和甲醇为流动相,柱温为20℃,采用PRM模式,提取目标化合物及其二级子离子的精确质量数,并对二级特征碎片进行同位素匹配,推测碎裂规律,以强化定性效果。结果表明:在2~50μg/L范围内线性关系良好(相关系数为0.999 8),方法检出限(LOD)可达到1.5μg/kg,满足食品级PAM的检测要求。通过加标验证,回收率为101.3%~107.1%,相对标准偏差为3.1%~4.1%。实际样品验证结果表明,PAM中丙烯酰胺(AM)单体的残留质量分数范围为0~0.43%,存在一定的安全风险。该方法简单、准确、高效,可作为快检和确证检测技术广泛使用。     

在线净化/液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱法快速筛查水产品中123种兽药残留

建立了快速筛查水产品中123种兽药残留的在线净化/液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱检测方法,兽药涵盖15类123种(20种磺胺类、6种大环内酯类、16种喹诺酮类、12种β-激动剂、17种苯并咪唑类、4种四环素类、2种镇静剂、6种激素、4种β-内酰胺类、1种氨苯砜、2种抗球虫药、2种染料、24种糖皮质激素、1种氯...     

高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱法快速筛查保健食品中的西布曲明及其5种衍生物

建立了高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱（HPLC-Q/Orbitrap HRMS）快速筛查保健食品中的西布曲明及其5种衍生物的方法。样品经甲醇超声提取,高速离心,Hypersil Gold色谱柱（100 mm×2.1 mm,3 μm）分离,以甲醇与0.15%（v/v）甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱,正离子全扫描/数据依赖二级扫描（Full MS/dd-MS²）模式下进行质谱分析,一级高分辨准分子离子峰定量。8 min内完成对样品中分析物的分离和高精度一级、二级扫描,得到准确质量数和准确碎片离子信息。实验结果表明,6种化合物的精确质量相对偏差均小于1×10^-6,在0.5~20.0 μg/L范围内线性相关系数大于0.999,定量限为25 μg/kg,回收率在93.5%~103.5%,相对标准偏差在1.5%~7.7%,本方法具有前处理简单、快速、准确、高灵敏度、高选择性等特点,可用于保健食品中西布曲明及其衍生物等减肥类非法添加物的定性筛查和定量分析。     

超高效液相色谱 - 四极杆 - 静电场轨道阱高分辨质谱快速鉴定左归降糖舒心方化学成分

建立了一种基于超高效液相色谱－四极杆－静电场轨道阱高分辨质谱技术（UHPLC－Q－Exactive－Orbitrap－MS）的左归降糖舒心方化学成分的快速分析方法。左归降糖舒心方水煎液高速离心后取上清液,以Xbridge BEH C18色谱柱（2.1 mm × 100 mm,2.6 μm）分离,0.1%甲酸水和乙腈为流动相进行梯度洗脱,采用四极杆－静电场轨道阱高分辨质谱在电喷雾正、负离子模式下进行检测,Xcalibur 4.3和Compound Discoverer 3.2软件进行数据处理。从左归降糖舒心方水煎液中共鉴定出290个化学成分,包括224个已知的化学成分,涵盖黄酮类、苯丙素类、酚类、皂苷类、有机酸类、生物碱类、核苷类、环烯醚萜类、寡糖等9种主要结构类型,此外66个化合物为新发现的成分,主要为氨基酸/小肽类结构类型。该方法可快速、准确地鉴定左归降糖舒心方水煎液中的化学成分,为进一步研究左归降糖舒心方的药效物质基础,指导临床合理用药以及后期实验研究提供参考依据。     

超高效液相色谱－四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱测定血液和肝脏中12种拟除虫菊酯类农药

建立了超高效液相色谱－四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱（UPLC－QE－Orbitrap HRMS）测定血液和肝脏中12种拟除虫菊酯类农药的分析方法。血液和肝脏样品经乙腈沉淀蛋白后,采用Hypersil GOLD VANQUISH色谱柱（1.9 μm,2.1 mm × 100 mm）,以5 mmol/L 乙酸铵溶液（含0.1%甲酸）和甲醇作为流动相进行梯度洗脱分离,采用全扫描及自动触发二级质谱（Full MS/dd－MS2）进行检测。结果显示：12种拟除虫菊酯类农药在各自线性范围内线性良好（r2 ≥ 0.990 4）,血液和肝脏中的检出限分别为1 ~ 18 ng/mL和1 ~ 18 ng/g,定量下限分别为2 ~ 20 ng/mL和2 ~ 20 ng/g,基质效应为82.3% ~ 117%,回收率为74.1% ~ 120%,日内精密度（Intra-RSD）≤ 11%,日间精密度（Inter-RSD）≤ 12%。该方法满足公安机关办理实际案件要求,适用于血液和肝脏样本中拟除虫菊酯类农药的检验鉴定。     

超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱快速筛查水产及水产加工品中24种镇静剂类药物

建立了超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱（UPLC-Q-Orbitrap HRMS）同时检测水产及水产加工品中24种镇静剂类药物的分析方法。样品经乙腈提取,浓缩近干后,用50%（v/v）甲醇水溶液定容,再用乙腈饱和的正己烷溶液净化。采用ACQUITY UPLC^® BEH C₁₈色谱柱（100 mm×2.1 mm,1.7 μm）分离,以0.1%（v/v）甲酸水溶液和含0.1%（v/v）甲酸的乙腈溶液为流动相进行梯度洗脱,在可加热电喷雾离子（HESI）源正离子模式和全扫描/数据依赖二级扫描（Full MS/dd-MS²,Top1）模式下检测,外标法定量。结果表明,24种镇静剂在各自的范围内线性关系良好,决定系数（r²）≥0.9968;在6种水产及水产加工品基质中进行3个不同添加水平的加标回收试验,24种镇静剂类药物的平均回收率为58.9%~122.9%,相对标准偏差为0.1%~16.4%（n=6）;24种镇静剂类药物的定量限为0.1~5.0 μg/kg。该法操作简便,精密度高,准确性好,适用于批量水产及水产加工品中24种镇静剂类药物的快速筛查。