液相色谱-离子淌度-四极杆/飞行时间串联质谱法快速检测烟叶中蔗糖酯

本研究利用液相色谱-离子淌度-四极杆/飞行时间串联质谱（LC-IM-Q TOF MS）技术,建立了快速检测烟叶中蔗糖酯的定性分析方法。采用甲酸-甲醇-水混合流动相系统和正离子模式下的电喷雾离子化技术,使烟叶甲醇提取液中的蔗糖酯分子形成加钠的准分子离子,然后通过离子淌度漂移管的分离,被四极杆/飞行时间串联质谱仪检测。从烟叶中共检测出6类蔗糖四酯,它们在色谱柱上的分离相差0.2~0.8 min,在漂移管中的分离相差0.4~0.5 ms,质谱检测中的离子质量相差14 u。在此基础上,利用二级质谱解析,准分子离子的元素组成测定以及碰撞截面的测定等手段,对烟叶中6类蔗糖四酯进行结构上的定性分析。结果表明,LC-IM-Q TOF MS技术可以快速检测复杂样品中的蔗糖酯,结合多维数据定性技术能够显著提高定性分析的准确性。     

基于离子淌度质谱技术的离子光谱研究进展

离子光谱结合了质谱的高灵敏度和光谱的分子结构特异性的优势,可对蛋白质、多肽、糖类、寡核苷酸等复杂体系进行结构表征和鉴定。但当存在同分异构体时,离子光谱难以从叠加的谱图中得到单个异构体的光谱信息。离子淌度质谱技术可通过区分待测离子质荷比和分子空间尺寸差异来实现异构体的分离。离子淌度可以对异构体分离后分别引入到后续的光谱和质谱分析中,减少了由异构体引起的光谱叠加问题,光谱可以进一步验证离子淌度的分离效果,因此质谱、光谱、离子淌度谱的有机结合在得到异构体精确光谱的同时,也为离子淌度质谱分析带来了新的维度和深度。本文概述了近20年来基于各类离子淌度质谱技术的光谱仪器发展和应用情况,总结目前存在的问题,并展望多维度结构质谱的新需求。     

在线能量分辨质谱结合量子化学计算解析牛膝中甾酮类同分异构体

甾酮是牛膝的活性成分之一,其同分异构体的难以区分给牛膝化学成分的精准鉴定带来了巨大挑战。在线能量分辨质谱(online energy-resolved mass spectrometry, Online ER-MS)被证明是一种区分同分异构体的有效方法。本研究首先采用超高效液相色谱-四极杆-串联飞行时间质谱(UHPLC-Q-TOF-MS/MS)技术初步鉴定牛膝中的甾酮类化合物,为了进一步区分甾酮类同分异构体,利用超高效液相色谱-四极杆线性离子阱-串联质谱(UHPLC-Q-trap-MS/MS)的多反应监测模式采集各化合物拟离子对(pseudo-ion transitions, PITs)的碰撞能量(collision energy, CE)及相对离子强度,通过逐级改变CE绘制裂解曲线,定义裂解曲线顶点为最佳碰撞能(optimal collision energy, OCE),分别计算各化合物不同离子对的OCE。同时,结合量子化学计算各候选分子化学结构断裂的键能,建立化学结构与OCE的关系。结果表明,从牛膝中共鉴定到包括3组同分异构体的12个甾酮类化合物,并通过与标准品比对验证了该方法的...     

Meso-四（对烷氧苯基）卟啉金属镁配合物的激光解吸电离飞行时间质谱表征

采用激光解吸电离飞行时间质谱法对meso-四（对烷氧苯基）卟啉金属镁配合物进行了表征。讨论了不同长度的烷基链对金属镁配合物激光质谱法结果的影响,并测定了它们的准确分子质量。分析结果表明,激光解吸电离飞行时间质谱是表征系列meso-四（对烷氧苯基）卟啉金属镁配合物的有效方法。     

肝素/硫酸乙酰肝素四糖同分异构体的制备与表征

肝素/硫酸乙酰肝素（Hep/HS）寡糖结构多样,且与生物学、病理学功能息息相关,表征这些结构对解析它们的功能具有重要意义。本实验以市售猪肠肝素钠为原料,制备了9种肝素四糖,并用二糖组分分析方法结合反相离子对试剂色谱-串联离子阱飞行时间质谱(IPRP-LC/IT-TOF MS)进行结构解析。结果表明：9种肝素四糖中有两组同分异构体,且含己胺离子对试剂的RP-LC/MS能够成功分离肝素寡糖及其同分异构体;采用LC-MS/MS方法可以鉴定其中一组同分异构体的结构。该方法可为HS/Hep寡糖的研究提供标准品,并为解析HS/Hep同分异构体结构提供一种简单有效的方法,进而为更好地理解生物体内HS/Hep结构和生理生化功能的关系提供帮助。     

飞行时间质谱计在原子簇分子研究中的运用

在现代物理化学研究中,常将多种实验技术结合,应用于对特殊体系的研究。本文介绍了笔者在对原子簇分子与离子的研究中,将飞行时间质谱计与双光子共振电离、激光离解、光电子能谱等实验技术相结合,并与二级飞行时间质谱计和离子回旋加速共振质谱仪串联使用所建立起来的多种实验装置及其研究成果。     

蛋白质立体化学修饰的离子淌度质谱研究进展

蛋白质立体化学修饰是一类低丰度、与人类多种疾病相关的翻译后修饰,由于其并未改变蛋白质的分子质量,难以通过传统的蛋白组学鉴定方法进行发现与鉴定。离子淌度质谱(IM-MS)技术依据不同离子在漂移管中与缓冲气体碰撞后迁移速率的不同而快速分离离子,提供了一种基于构象、电荷数、尺寸和分子质量的分离手段,已在蛋白质立体化学修饰的鉴定与分离分析中取得了阶段性进展。本文从非变性离子淌度质谱实验的角度出发,介绍了漂移管离子淌度仪、行波离子淌度仪、微分迁移率分析仪、高场不对称离子淌度仪以及捕获离子淌度仪等5种商业化离子淌度仪的性能。在此基础上,总结了立体化学修饰高分辨离子淌度质谱分离分析与鉴定方法的最新研究进展,同时介绍了立体化学修饰调控的配体-受体相互作用的结构质谱表征策略,尤其对碰撞诱导去折叠技术在复合物手性构象差异中的研究进行阐述。最后,展望了基于IM-MS的立体化学修饰鉴定与定量等研究方向,以期为立体化学修饰的下一发展阶段提供参考。     

电喷雾电离-四极杆飞行时间质谱法研究三种β_2-受体激动剂的质谱裂解特征

采用电喷雾电离 -四极杆飞行时间质谱 ( ESI-Qq TOFMS)联用技术 ,对三种β2 -受体激动剂克仑特罗( Clenbuterol)、沙丁胺醇 ( Salbutamol)和盐酸 SPFF进行碰撞诱导解离 ( Collision induced dissociation,CID)研究。将三种药物标准品用甲醇溶解至 0 .1μg/m L直接进样 ,选择正离子方式进行检测。以质子化准分子离子 [M+H]+ 作为内标物 ,对碎片离子进行了准确质量测定 ,确认了这些碎片离子的元素组成 ,探讨了该类化合物的质谱裂解规律。研究发现 :它们的 ESI-MS2质谱分别生成脱去 H2 O分子、叔丁氨基等的碎片离子 ,其中叔丁氨基碎片离子 ( m/z74)为三种药物共有的碎片离子 ,这些特征可为 β2 -受体激动剂类药物的体内代谢转化和定量分析研究提供有力的依据。     

基于离子淌度-质谱技术分析小分子代谢物的研究进展

近年来,不同原理的离子淌度技术相继出现,与质谱技术相结合已广泛应用于许多领域。在小分子代谢物分析中,氨基酸的手性识别、聚糖的结构解析、脂质的结构表征和类固醇的分析十分重要,但由于小分子代谢物化学性质迥异,且普遍存在同分异构现象,增加了分析难度。离子淌度-质谱(IM-MS)技术为复杂基质中小分子代谢物的快速分离和分析提供了新思路,根据离子的质荷比、碰撞截面积(CCS)和结构信息,可快速区分、表征小分子代谢物及其同分异构体。本文介绍了离子淌度-质谱(IM-MS)的主要类型及其在小分子代谢物分析中的应用情况和存在的不足,并展望其发展前景。     

基于离子淌度质谱的代谢物碰撞截面积测量方法和数据库研究进展

代谢组学旨在全面系统地分析复杂生物样本中的代谢物。近年来,离子淌度质谱（IM-MS）技术快速发展,为代谢组学分析提供了强大的技术支撑。离子淌度质谱根据代谢物的化学结构进行气相分离,其衍生的碰撞截面积（CCS）可作为一种新的物理化学性质,辅助用于鉴定已知和未知代谢物的化学结构。碰撞截面积在代谢组学中的应用需要确保对其准确测量,同时需要构建高覆盖、高准确的碰撞截面积数据库。本文旨在介绍常见的不同类型商业化离子淌度质谱及其对小分子代谢物碰撞截面积测量和校正的原理,归纳目前可用于代谢组学应用的碰撞截面积数据库,并展望碰撞截面积在代谢组学中的应用。     

HPLC-IT-TOF MS快速区分达格列净中间体及其位置异构体

本研究采用高效液相色谱-离子阱-飞行时间质谱法(HPLC-IT-TOF MS)对降糖药达格列净原料药中间体5-溴-2-氯-4’-乙氧基二苯甲酮(化合物1)及其异构体5-溴-2-氯-2’-乙氧基二苯甲酮(化合物2)进行区分。在不同碰撞能量下,对[M+H]+和碎片离子绘制能量分辨曲线,依据高精确度质荷比信息确定碎片离子的元素组成,并提出了可能的碎裂机理。结果表明:两种异构体的能量分辨曲线表现出明显差异,化合物1的主要碎片离子为[M+H-C_6H_5OC_2H_5]+(m/z216.90),化合物2的主要碎片离子为[M+H-C_2H_4O]+(m/z294.95)。推测原因可能是乙氧基取代位置的不同对质子H迁移产生了不同的影响。该方法操作简便、灵敏度高,在没有对照品的情况下也能快速区分位置异构体。     

内源性甾体激素GC/MS分析中酮基衍生规律的研究

本实验以甲氧胺（MOX）和N-甲基-N-(三甲基硅烷)三氟乙酰胺（MSTFA）为衍生化试剂,采用肟化 硅烷化方法对12种内源性甾体激素进行衍生,通过GC/MS解析鉴定衍生产物结构,研究甾体激素的衍生规律。结果表明,肟化-硅烷化反应可以提高甾体激素的信号,但孕酮（P）、雄烯二酮（ASD）、雌酮（E1）、睾酮（T）、皮质甾酮（B）、可的松（E）受共轭结构影响,产生多种同分异构体。［M-31］⁺和［M-15］⁺,［M-90］⁺和［M-72］⁺可分别作为肟化和硅烷化反应的鉴定依据。在80 ℃,加热40 min,酮基与MOX的摩尔比为1∶20是肟化反应的最佳条件。采用单反应离子检测（SRM）模式,衍生后甾体激素的检测灵敏度可达1 μg/L,线性范围为1~200 μg/L。该方法可为相关激素类成分的分析提供检测技术支持。     

含芳香氨基酸三肽及其衍生物自由基离子的形成和解离机理研究

铜-配体(L)-三肽组成的三元复合物[Cu(L)M]²⁺,其中,L表示4′-氯-2,2′:6′,2″-三联吡啶(缩写为4Cl-tpy);M表示酪氨酰-甘氨酰-色氨酸(YGW)及其修饰型三肽(CH₃CO-YGW-OCH₃,缩写Ac-YGW-OMe)。使用该复合物,通过碰撞诱导解离(collision-induced dissociation, CID)产生两种自由基离子([YGW]^·+和[Ac-YGW-OMe]^·+)。采用串联质谱结合密度泛函理论(density functional theory, DFT)得到气相稳定结构,并研究其气相解离行为。研究结果表明,[YGW]^·+和[Ac-YGW-OMe]^·+的气相解离行为截然不同,[YGW]^·+主要产生[M-CO₂-116]⁺和[M-CO₂]^·+碎片离子;而[Ac-YGW-OMe]...     

MALDI-TOF MS磷脂质组学快速分析三文鱼肌肉组织

建立了基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)快速分析三文鱼肌肉组织磷脂质组学的方法。以非自然磷脂酰胆碱DMPC(14∶0/14∶0)和磷脂酰乙醇胺DPPE(15∶0/15∶0)为标准品,分析其在正离子模式下的主要分子峰与干扰峰,并进行方法学验证。实验结果表明,各化合物平均加标回收率在74%~83%之间,相对标准偏差小于7%,日内和日间精密度的相对标准偏差均低于8.5%。将三文鱼磷脂提取物进样分析,共鉴定出28种磷脂分子,其中m/z806.40([PC38:6+H]~+和[PE38:4+K]~+)信号最强。三文鱼中多不饱和磷脂种类丰富,如m/z 824.38([PC38:8+Na]~+和[PE42:5+H]~+),m/z832.41([PC40:7+H]~+,[PC38:4+Na]~+和[PE40:5+H]~+),部分磷脂分子的脂肪酸链达到了满不饱和,如[PC42:11+H]~+,其sn-1和sn-2上两条脂肪酸链分别为二十碳五烯酸链(EPA-)和二十二碳六烯酸链(DHA-)。该方法稳定可靠,可用于鉴定三文鱼肌肉组织中的磷脂分子结构,并从脂质组学角度为三文鱼营养评价提供理论依据。     

多肽衍生物中自由基介导的选择性C—C键断裂及异构体区分

选择性C—C键断裂反应是化学领域的前沿课题,尤其对于生物大分子,该研究具有重要意义。由于化合物中活性相似的C—C键普遍存在,选择性断裂其中1个C—C键是一大难点。本文以非天然氨基酸组成的多肽衍生物为研究对象,采用TEMPO自由基引发剂策略,将邻甲基苯甲酰(Bz)自由基引入多肽分子(M),在气相中成功制备出［Bz-M+H］^·+自由基离子。通过串联质谱实验发现,该离子相对于质子化多肽分子［M+H］⁺显示出更高的反应活性,具有更丰富的气相解离反应路径,其特征碎片离子［Bz·-a1］⁺和［(Bz-M+H)-HCOOEt］^·+可作为异构体区分和选择性C—C键断裂的灵敏探针,为质谱法区分多肽异构体和选择性C—C键断裂提供了思路和方法。     

水相中酒石酸铀酰形态的电喷雾串联质谱研究

铀的水溶液化学形态是高放废物处置研究的重要内容之一。本实验采用电喷雾串联质谱（ESI-MS/MS）研究酒石酸-硝酸铀酰水溶液中铀酰形态,共分析出14种酒石酸铀酰和5种无机铀酰形态。每个铀酰基团可紧密结合1个酒石酸阴离子,并继续以较弱的形式络合1~2个酒石酸分子。实验中还发现了［(UO₂HTarH₂Tar)₂］²⁺、［(UO₂)₃Tar(HTar)₂(H₂Tar)₂］²⁺等酒石酸铀酰团簇形态。酒石酸铀酰形态中各络合键解离所需能量大小顺序为：铀酰间结合键＞酒石酸阴离子-铀酰结合键＞酒石酸分子-铀酰结合键。该研究对实际条件下铀与有机酸的水溶液形态研究具有指导意义。     

有机磷阻燃剂气相色谱-四极杆飞行时间质谱裂解机理研究

利用气相色谱-四极杆飞行时间质谱法(GC-QTOF MS),在全扫描模式下,采用电子轰击离子源(EI)对烷基类、氯化类和芳香类等17种有机磷阻燃剂(OPFRs)的质谱裂解机理进行探究.结果表明,在50 eV电离能下,各化合物碎片离子丰度较高且相对稳定.烷基类和氯化类OPFRs通常会发生3次γ-H重排,C—O键断裂后分别...     

牙签电喷雾电离质谱分析脐橙果汁成分

在无需样品预处理的前提下,采用牙签电喷雾电离质谱（wooden-tip ESI-MS）法对脐橙果汁成分进行快速检测。结果表明：在正离子模式下,检测到的主要成分为胆碱、蔗糖、葡萄糖、脯氨酸、正壬醇等,其中胆碱和脯氨酸产生［M+H］⁺信号,蔗糖和葡萄糖产生［M+K］⁺信号;在负离子模式下,检测到的主要成分是脂肪酸、酚酸、羟基酸等有机酸。同时,对抗坏血酸进行了半定量测定,方法检出限为3.7 μg/L,相对标准偏差为7.4%~9.7%,单次检测时间小于0.5 min。该方法无需样品预处理、操作简便、检出限低、分析速度快,有望成为农产品品质分析的一种新方法。     

气相色谱-质谱法研究13C标记脂肪酸的同位素丰度和化学纯度

稳定同位素¹³C标记的脂肪酸呼气试验被广泛地应用于医学临床研究。本实验利用脂肪酸在EI质谱中共有的麦氏重排碎片离子,建立了通用的稳定同位素¹³C标记（羧基位或α位）短链及中链脂肪酸同位素丰度的气相色谱-质谱（GC/MS）检测方法,并考察了稳定同位素样品的“同位素记忆效应”和样品配制浓度对检测结果的影响。以上海化工研究院研制的乙酸-1-¹³C和辛酸-1-¹³C为样品,测得两者的同位素丰度分别为98.5%和98.7%,精密度优于0.06%;实验还发现,EI源和ESI源对中链脂肪酸辛酸-1-¹³C同位素丰度的测定结果一致,且具有良好的精密度。该方法可以实现对¹³C脂肪酸同位素丰度和化学纯度的同时测定。     

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。