5,6,7,4′-四羟基黄酮和5,6,7,4′-四甲氧基黄酮高分辨电喷雾串联质谱裂解规律对比研究

以5,6,7,4′-四羟基黄酮和5,6,7,4′-四甲氧基黄酮为例,运用高分辨电喷雾串联质谱在正离子模式下(HR-ESI-MS/MS)获得的碎片离子,根据一、二级质谱离子的精确质荷比,分别推导出两种黄酮可能的裂解途径,并比较多甲氧基、多羟基黄酮质谱裂解规律的异同。结果表明:在正离子模式下,5,6,7,4′-四羟基黄酮和5,6,7,4′-四甲氧基黄酮的一级质谱均可获得稳定的准分子离子。5,6,7,4′-四羟基黄酮的二级质谱碎片离子由准分子离子[M+H]+经RDA裂解及进一步脱水和(或)脱一氧化碳中性分子产生,直接由准分子离子脱水及一氧化碳中性分子获得的碎片离子丰度比较低;5,6,7,4′-四甲氧基黄酮二级质谱碎片即可由准分子离子[M+H]+直接经RDA裂解,还可先脱去乙烷或甲烷中性分子再经RDA裂解(1,3断裂)获得。此外,该化合物还有大量的碎片离子是由准分子离子[M+H]+分别经脱水、甲烷、乙烷或进一步脱甲基、一氧化碳而获得。两个化合物质谱碎片的比较结果表明,多甲氧基黄酮的二级质谱碎片裂解机制更复杂,碎片信息更丰富。该方法可为黄酮类化合物成分的快速定性分析提供支持,也可为黄酮类化合物体内代谢产物的LC-MS/MS鉴定提供依据。     

多官能团分子质谱的研究（Ⅳ）—裂解机理的研究

本文对2,6—双(二甲胺甲基)—4—乙基酚二盐酸盐这一对称型分子进行了精确质量和亚稳测定,证实了:(1)由分子离子M~+经过多种裂解方式,分别形成相应碎片m/z 176、191、192、193、161的裂解机理;(2)基峰m/z 191是由M~+通过邻位效应失去HN(CH_3)_2中性分子形成的;(3)基峰m/z 191可进一步裂解,通过多种途径形成m/z 147、132、91相应碎片;(4)苯环侧链胺基中C—N键的开裂与非对称型分子相似,而与脂肪胺中C—N键稳定不开裂的过程截然相反。在对称型分子和非对称型分子裂解机理的基础上,比较了两者邻位效应的差异。     

β-内酰胺类抗生素质谱裂解机理研究

采用电喷雾-四极杆-飞行时间串联质谱(ESI-Q-TOF-MS/MS)对3种头孢类和2种青霉素类药物的[M+Na]⁺ 裂解规律进行研究。头孢类药物[M+Na]⁺裂解可产生许多互补的碎片离子,1,3-H重排和retro-Diels-Alder (RDA)是其重要的裂解方式;青霉素类药物[M+Na]⁺裂解除了一些常规的中性分子丢失外,在氘代实验的基础上提出了比以往更合理的H₂S丢失途径,即1,5-H重排。本实验丰富了β-内酰胺类药物的质谱裂解途径,对应用质谱技术快速鉴定复杂体系中β-内酰胺类抗生素具有重要作用。     

电喷雾质谱法研究4种青蒿素类药物的质谱裂解特征

采用电喷雾-飞行时间质谱法(ESI-TOF MS)在正离子检测方式下,以注射泵直接进样的方式对4种青蒿素类药物进行碰撞诱导解离(CID)研究,获得各化合物的质谱碎片信息。以准分子离子[M+Na]⁺作为内标物,对碎片离子进行准确质量测定,确认这些碎片离子的元素组成,探讨该类化合物的质谱裂解途径。通过比较各化合物结构和质谱裂解途径的异同点,发现青蒿素类药物主要通过O-O及C-O键发生裂解,生成脱H₂O、CO、HCOOH和CH₃COOH的碎片离子,其中m/z 261和m/z 163为青蒿素类衍生物特有的碎片离子,这些特征将有助于青蒿素类化合物的结构解析。     

一些含氮杂环类化合物的质谱研究

本文报道了一些取代的三唑，四唑及噻二唑类化合物的电子轰击质谱。它们的裂解途径表明，对于合侧链的化合物，存在有McLafferty重排以及涉及C－2和C－3键断裂的裂解过程。     

积雪草苷和羟基积雪草苷的电喷雾质谱裂解机制研究

以积雪草苷和羟基积雪草苷为研究对象,在正负离子模式下,获得其电喷雾离子阱三级质谱图,结合分子模拟方法,解析了其正负离子模式下二级质谱中基峰子离子的三级质谱裂解途径,并寻找其裂解规律。结果表明,以上两种皂苷化合物在正负离子模式下,分子离子均发生苷键的断裂,主要生成苷糖基的碎片离子;苷糖基在三级质谱裂解中主要发生脱水和交叉环切除的裂解反应,其质谱裂解途径应遵循苷糖基的脱水和缩环时不破坏分子内氢键的裂解规律。应用密度泛函(DFT)方法优化得到苷糖基能量最低的稳定构型,利用氢键识别模块对苷糖基可能形成的分子内氢键及其位置进行了预测。实验结果表明,推测的正负碎片离子与质谱裂解结果相符,从而验证了以上苷糖基的脱水和缩环规律的合理性。本实验结果丰富了乌苏烷型皂苷的电喷雾质谱裂解规律,可为乌苏烷型皂苷的结构鉴定提供更多支持。     

基于LTQ-Orbitrap高分辨质谱的骆驼蓬子中生物碱类成分鉴定及裂解途径分析

采用高效液相色谱-质谱（HPLC-MSⁿ）法分析骆驼蓬子甲醇提取物中的生物碱类成分。在正离子模式下,采用C18色谱柱,以乙腈0.5%氨水溶液为流动相进行梯度洗脱,LTQ-Orbitrap线性离子阱高分辨质谱解析多级质谱数据,并对成分进行定性分析。结果表明,从骆驼蓬子甲醇提取物中共鉴定出20种生物碱类成分,其中鸭嘴花酮碱葡萄糖苷、3-羟基-去氢骆驼蓬碱和鸭嘴花碱糖苷为首次从骆驼蓬子中鉴定得到;同时对路因碱、四氢哈尔明、鸭嘴花碱糖苷的质谱裂解途径进行分析,推测出一系列去氢骆驼蓬碱衍生物的裂解规律。该方法可为骆驼蓬子的化学成分和质量控制提供理论基础,也可为类似结构化合物的质谱裂解规律研究提供方法参考。     

水飞蓟宾的负离子电喷雾离子阱质谱研究

采用电喷雾离子阱（ESI-MS）质谱技术对水飞蓟宾的结构和裂解途径进行研究。采用ESI-MS获得了 m/z 481[M-H]^-,采用ESI-MS²获得了 m/z 453、m/z 301等碎片离子。发现ESI-MS²质谱生成A环和B环C—O—C键断裂的碎片,并对 m/z 453、m/z 301特征碎片离子进行ESI-MS³质谱研究,归属了其主要特征碎片离子,分析和讨论了该化合物的结构和质谱特征。     

1—酰基—5—芳基双缩脲类化合物的质谱研究

本文报道了14个新的1-酰基-5-芳基双缩脲类化合物的电子轰击质谱。根据高分辨质谱及联动扫描质谱揭示了该类化合物的质谱裂解途径,结果表明该类化合物出现较强的分子离子峰及特征的基峰[ArNCO]~ 。     

1—苯甲酰基—5—芳基—2—硫代双缩脲类化合物的质谱研究

本文报道了1-苯甲酰基-5-芳基-2硫代双缩脲类化合物的电子轰击质谱。根据高分辨质谱及联动扫描质谱揭示了该类化合物的质谱裂解途径，结果表明该类化合物均能出现较强的分子离子峰，其基峰为［PhCO］＋，裂解主要发生在数基的a-位，而硫羰基的a－位不发生断裂。     

HPLC-Q-TOF MS鉴定条叶榕根茎乙酸乙酯提取物中的主要化学成分

采用高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(HPLC-Q-TOF MS)技术对条叶榕根茎乙酸乙酯提取物中的多种活性化学组分进行了分析鉴定。采用正离子与负离子两种扫描方式,依据高分辨质谱提供的准分子离子峰和碎片离子的精确分子质量信息,确证了有关物质及其特征碎片离子的分子组成。再结合标准品对照与相关文献数据支持,最终鉴定出条叶榕根茎乙酸乙酯提取物中的34种化学成分,其中包括12种多酚、8种香豆素、9种黄酮、4种脂肪酸、1种蒽醌。结果表明,采用HPLC-Q-TOF MS技术可提高中药化学成分的分析效率,有利于新化合物的发现与鉴别。     

仿刺参皂苷类化合物的电喷雾负离子质谱裂解规律研究

采用电喷雾-四极杆-飞行时间质谱（ESI-Q-TOF MS）在负离子检测方式下,对仿刺参中４种皂苷类成分的裂解途径进行研究。通过ESI MS产生的[M-H]^-获得相应化合物的相对分子质量信息,对[M-H]^-进行碰撞诱导解离（CID）获得相应化合物的裂解途径信息。研究发现,4种皂苷化合物的ESI-MS/MS裂解规律相同,首先断裂苷元上的18(20)内酯键,然后连续丢失糖链的末端单糖,最后生成苷元的特征碎片离子 m/z 423,这些特征有助于皂苷类化合物的结构解析。     

基于UPLC-Q-TOF MS的吴茱萸致肝毒性部位及入血成分分析

利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF MS)法分析鉴定吴茱萸肝毒性部位的化学成分和给大鼠灌胃毒性部位后的血中原形成分及代谢产物。在优化的色谱和质谱条件下,采用正离子扫描模式对质量范围m/z50~1 200的化合物进行数据采集,分析时间仅为12min。通过UNIFI软件与人工相结合的方式对采集的数据进行分析,根据高分辨质谱提供的母离子与碎片离子的精确质量信息,初步推测了化合物的分子组成;结合标准品和参考文献数据,共鉴定了肝毒性部位中的29个化学成分,其中包括9个吲哚类生物碱、10个喹诺酮类生物碱、5个三萜、3个黄酮、1个其他类生物碱和1个有机酸。进一步比较了体内外样品的基峰离子色谱图,结合质谱数据和化合物裂解规律,共鉴定出21个入血成分,包括15个原形成分和6个代谢产物(1个为未知成分),并推测了代谢产物的代谢途径。该方法可为揭示吴茱萸肝毒性成分提供可靠的数据支持。     

巴戟天中环烯醚萜苷和蒽醌在电喷雾离子源负离子模式下的质谱裂解行为

利用电喷雾-四极杆-飞行时间串联质谱（ESI-Q-TOF MS/MS）技术,在负离子模式下,探讨巴戟天中4种环烯醚萜苷和2种蒽醌成分的质谱裂解途径。通过［M-H］^-获得化合物的相对分子质量信息,进一步对［M-H］^-进行碰撞诱导解离,获得相应化合物的裂解途径。结果表明,环烯醚萜苷主要的裂解途径是首先脱去母环上的功能基团,如中性丢失H₂O、CO₂、CH₃COOH和糖单元等部分;其次是二氢吡喃环和糖环的断裂,m/z 113、101为环烯醚萜苷母环断裂的特征碎片离子。蒽醌类化合物的裂解行为是连续失去CO,也可以失去CO₂。这些质谱裂解行为的研究有助于环烯醚萜苷和蒽醌类化合物的结构解析,也可为其他同类化合物的鉴定提供依据。     

马钱苷的电喷雾串联质谱及傅立叶变换离子回旋共振质谱研究

利用电喷雾串联质谱（ESI-MSⁿ）技术研究马钱苷的质谱碎裂机理, 探讨其碎裂方式,并利用傅立叶变换离子回旋共振质谱（FTICR-MS）及SORI-CID高分辨率、高质量准确度对其碎裂机理进行验证研究。采用 H/D 交换和串联质谱的方法,发现马钱苷羟基上的活泼氢在质谱中性碎片丢失过程中较易被转移,表现出较大的化学活性。通过加入特定的Na⁺ 和 Li⁺ 等碱金属离子,极大地提高了马钱苷化合物质谱分析的灵敏度,获得了更多的结构信息,建立了马钱苷化合物质谱鉴定和分析的新方法。     

槲皮素的电喷雾离子阱质谱分析

应用电喷雾离子阱正负离子扫描技术对槲皮素的结构和质谱裂解规律进行比较研究,并采用Mass Frontier 3.0软件辅助解析正离子扫描条件下槲皮素的主要特征碎片离子及其裂解规律。槲皮素正离子扫描的ESI MS裂解特征是出现碎片 m/z 287、285、275、267、257及229,碎片m/z 285和275可继续裂解成碎片 m/z 257、229。碎片 m/z 283、273、257、245和229的形成及碎片 m/z 283、273裂解成碎片 m/z 255是槲皮素负离子扫描的ESI-MS裂解特征。槲皮素的正负离子扫描质谱裂解规律基本相似,但负离子提供的碎片信息较少。本研究为进一步探求该化合物的体内代谢转化,结构优化和修饰提供了有价值的依据。     

青胶蒲公英化学成分鉴定及质谱裂解规律研究

采用超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱（UHPLC-Q/Orbitrap HRMS）对青胶蒲公英中的化学成分进行快速分析鉴定。将青胶蒲公英的根、叶干燥粉碎,经超声/微波辅助萃取,采用Waters ACQUITY BEH C18色谱柱 (100 mm×2.1 mm×1.7 μm),以0.1%甲酸水溶液和乙腈为流动相进行梯度洗脱。洗脱液经大气压化学电离源（APCI）离子化后,采用全扫描-数据依赖型二级质谱扫描模式进行数据采集。将预处理后的数据与中药数据库及在线数据库等比对分析,包括一级精确质荷比、同位素峰分布以及二级质谱图匹配,共鉴定出164种化合物,包括黄酮类、香豆素类、萜类、有机酸类、生物碱类、木质素类等,同时对部分鉴定成分的质谱裂解规律进行推导,有助于黄酮类等化合物的结构解析,为青胶蒲公英中黄酮类等成分结构类似物的快速鉴定提供了重要的实验依据。     

Collisional activation of peptide ions in FT-ICR mass spectrometry

In the last decade, the characterization of complex molecules, particularly biomolecules, became a focus of fundamental and applied research in mass spectrometry. Most of these studies utilize tandem mass spectrometry (MS/MS) to obtain structural information for complex molecules. Tandem mass spectrometry (MS/MS) typically involves the mass selection of a primary ion, its activation by collision or photon excitation, unimolecular decay into fragment ions characteristic of the ion structure and its internal excitation, and mass analysis of the fragment ions. Although the fundamental principles of tandem mass spectrometry of relatively small molecules are fairly well-understood, our understanding of the activation and fragmentation of large molecules is much more primitive. For small ions, a single energetic collision is sufficient to dissociate the ion; however, this is not the case for complex molecules. For large ions, two fundamental limits severely constrain fragmentation in tandem mass spectrometry. First, the center-of-mass collision energy-the absolute upper limit of energy transfer in a collision process-decreases with increasing mass of the projectile ion for fixed ion kinetic energy and neutral mass. Secondly, the dramatic increase in density of states with increasing internal degrees of freedom of the ion decreases the rate of dissociation by many orders of magnitude at a given internal energy. Consequently, most practical MS/MS experiments with complex ions involve multiple-collision activation (MCA-CID), multi-photon activation, or surface-induced dissociation (SID). This review is focused on what has been learned in recent research studies concerned with fundamental aspects of MCA-CID and SID of model peptides, with an emphasis on experiments carried out with Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometers (FT-ICR MS). These studies provide the first quantitative comparison of gas-phase multiple-collision activation and SID of peptide ions. Combining collisional energy-resolved data with RRKM-based modeling revealed the effect of peptide size and identity on energy transfer in collisions-very important characteristics of ion activation from fundamental and the analytical perspectives. Finally, the combination of FT-ICR with SID was utilized to carry out the first time-resolved experiments that examine the kinetics of peptide fragmentation. This has lead to the discovery that the time-dependence of ion dissociation varies smoothly up to a certain collision energy, and then shifts dramatically to a time-independent, extensive dissociation. This near-instantaneous "shattering" of the ion generates a large number of relatively small fragment ions. Shattering of ions on surfaces opens up a variety of dissociation pathways that are not accessible with multiple-collision and multiphoton excitation.     

舒它西林的电喷雾-四极杆-飞行时间串联质谱裂解规律研究

为阐明药物舒它西林（氨苄西林/舒巴坦）的质谱裂解规律,采用电喷雾-四极杆-飞行时间串联质谱(ESI-Q-TOF-MS/MS)法在正离子模式下,对其离子碎片结构进行分析。通过质谱的高分辨能力及同位素氘代信息推断出舒它西林[M+H]⁺碎片离子断裂途径主要为氨苄西林部分的β-内酰胺环断裂,[M+Na]⁺裂解可观察到较多碎片离子峰,包括氨苄西林部分β-内酰胺环断裂、双酯连接处断裂和舒巴坦部分四元环断裂,此外有脱去CO₂、SO₂、CO等中性分子的峰出现。两种分析模式可为舒它西林的结构解析、体内代谢物质或环境中降解产物的研究提供快速鉴别理论依据。     

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