常压敞开式离子化质谱技术研究进展

近年来,无需复杂样品前处理、且在开放环境下实现离子化的常压敞开式离子化质谱技术(Ambientionization mass spectrometry,AI-MS)的研制与应用成为质谱学领域的前沿及备受关注的研究方向。该文综述了AI离子源的基本原理、特征与应用进展,并结合笔者研制的空气动力辅助离子化(Air flow assisted ioniza-tion,AFAI)技术,介绍了气流辅助常压敞开式离子化技术的基本特点及其应用。展望了常压敞开式离子化技术的发展趋势。

空气动力辅助离子化新型质谱技术用于药物快速实时分析的研究

采用自主研制的新型空气动力辅助离子化质谱技术(AFAI-MS)及其装置,对违法饲料添加的未知药片进行了快速实时质谱分析,并对其中的药效成分进行了结构鉴定研究。通过本技术快速、高效地获取了药片中有效成分的一级质谱、二级质谱、分子离子的精确质量数等关键结构信息。在此基础上,结合"抗胆碱"的药理作用以及网络数据库搜索结果,分析推断出该药效成分为山莨菪碱;并结合对照品比对分析,最终确定该未知药片为山莨菪碱片。本方法为药物相关领域中复杂样品的快速实时检测提供了有效的分析途径,并为打击药品违法添加提供了重要的分析依据。

快原子轰击质谱(FAB-MS)法与抗氧化作用的相关性

在探讨维生素 E的抗氧化作用机制的基础上 ,结合 FAB-MS谱中 M+· 的形成过程 ,对 FAB-MS法与药物抗氧化作用的相关性进行了研究 ,利用循环伏安法测定氧化峰电位 ,并进行比较。研究表明 :FAB-MS谱中 M+· 峰的相对强度在一定程度上可以反映化合物的抗氧化作用强弱 。

液相色谱能量相关二级质谱快速鉴定药物氧化降解产物

基于快速高分辨液相色谱(RRLC)的高分离能力和串联质谱技术的全扫描(TOF-MS)功能,开展了无需选择母离子可获得子离子的能量相关二级质谱(MSE)分析方法的研究。探讨了快速获取和挖掘复杂混合物中全面的组分信息,并将本方法应用于药物氧化降解产物的快速分析鉴定。对莫西沙星原料在30%H2O2中进行氧化降解,采用RRLC进行分离,分别设定高低碰撞能量的TOF-MS实验采集质谱数据,采用质量亏损过滤(MDF)进行数据处理,获取母离子与碎片离子等质谱信息,从而了解药物降解杂质的结构及相对含量。本方法为药物杂质分析和药品质量控制提供了新颖且高效的分析思路及手段。

新型空气动力辅助离子源与不同类型质量分析器的快速接口技术

报道了新型空气动力辅助离子化(AFAI)装置与不同类型商业化质量分析器的快速接口技术.在前期研究基础上,进一步提高了AFAI系统的抽气流速,在更宽范围内考察了流速对质谱灵敏度的影响;对AFAI离子源进行模块化设计和制作,重点解决快速接口问题,通过更换接口板可实现其与不同厂家、不同类型质量分析器[飞行时间(TOF)、四级杆-离子阱(Q-TRAP)和四级杆-飞行时间(Q-TOF)]的兼容及联用,尤其可以与具有气帘接口的质量分析器联用.本离子源装置结合不同质量分析器可以进行全扫描、子离子扫描、母离子扫描、中性丢失扫描和高分辨等多种类型质谱分析,而且AFAI可在电喷雾(ESI)、解析电喷雾(DESI)和大气压化学电离(APCI)等多种离子化模式下工作,从而实现对不同性质化合物的快速检测.本研究结果进一步提高了AFAI离子化技术的功能,拓展了其应用范围.

LC-MS与NMR相关谱分析方法及其在天然产物混合物结构分析中的应用

近年来，LC-MS／MS、LC-NMR-MS、HPLC-SPE-NMR等联用技术具有“先分离后分析”的共同特点，可显著加快复杂混合物结构鉴定的进程，在天然产物及药用植物混合物成分的分离与快速分析中发挥重要作用。然而，在运用LC-NMR-MS等联用技术分析混合物的过程中，需要获得较好的色谱分离度，否则对于共流出组分难以获得其中单个成分可分辨的NMR谱数据。

小蜡树提取物多组分的同步结构分析方法研究

以小蜡树乙醇提取物为研究对象,基于不完全分离分析的策略,采用Sephadex LH-20凝胶柱色谱分离手段,获取了含量呈连续动态变化的系列混合物;运用NMR/LC-MS平行动态谱方法,对系列混合物中含有氢醌苷及苯乙醇苷类化合物的成分进行了快速结构分析.在小蜡树提取物M-9中,实现了12个成分无需完全分离的同步结构鉴定,其中4个成分为首次在本属植物中发现.本研究进一步拓宽了NMR/LC-MS PDS新型分析方法的应用范围.

茅莓黄酮液相色谱-电喷雾质谱与薄层色谱-表面增强拉曼光谱研究

采用紫外光谱定性定量分析野生植物茅莓主要有效成分黄酮化合物,并对其进行液相色谱-电喷雾质谱联用、薄层色谱原位表面增强拉曼散射研究。液相色谱流动相A:CH3OH,B:H2O+1%乙酸,液相色谱流出时间16.21 m in的化合物为六羟基双氢黄酮醇二聚体形式,分子量640,占总黄酮的91.71%;流出时间19.61 m in的化合物分子量448,为槲皮甙,占总黄酮的8.29%。茅莓总黄酮经聚酰胺薄层色谱板分离,获得两个斑点:R f1=0.14,R f2=0.47;分别制备灰银胶和溴化银光致还原银溶胶表面增强基底,在样品薄层色谱两个斑点原位分别获得2种黄酮化合物的表面增强拉曼光谱,在2种表面增强基底作用下,都能观察到μg量黄酮化合物特征拉曼光谱,并比较了2种色谱分离与指纹检测联用技术。

羟自由基的产生、捕集及检测方法

本文系统介绍了羟自由基的产生体系、捕集剂及检测方法,包括电子自旋共振法、荧光法、电化学检测法、紫外法、化学发光法及质谱分析法,并比较了上述方法的优缺点。

因子分析法在质谱成像数据分析中的应用

对因子分析法在质谱成像数据分析中的应用进行了研究。本方法分析的质谱成像数据来源于空气动力辅助离子源质谱成像技术,所用样品为含有3种不同颜料(红色、蓝色、黑色)的笔迹样品。对该样品的成像数据进行因子分析后,将成像数据分为了背景、黑色、蓝色和红色因子。分析结果显示,m/z 443.2,478.4,322.2(344.2)分别在红色、蓝色、黑色因子中的贡献值远大于其它质荷比,因此是3种颜料的特征质荷比。此结果与实际情况相符,证明使用因子分析方法对质谱成像数据进行分析和特征提取是可行的。对因子分析与主成分分析的成像数据处理结果进行了比较,结果显示,因子分析可以更简单和定量地对特征质荷比进行取舍,在生物标志物提取、疾病诊断、药理分析等方面有较大的应用潜力。

高分辨质谱直接分析食用油中脂肪酸甘油酯

食用油中不饱和脂肪酸甘油酯的含量与人体健康密切相关,针对其建立快速有效的检测方法具有重要意义。本研究建立了一种可直接分析食用油中脂肪酸甘油酯的方法,采用大气压化学电离-高分辨质谱技术(APCI-HRMS)对食用油中脂肪酸甘油三酯及脂肪酸甘油二酯分子直接进样分析,在指纹区高分辨质谱数据的基础上,采用分解系数和平均不饱和度(DBE)对不同油品进行比较分析。结果表明,食用油与餐厨回收油及动物油具有明显差别,当分解系数大于10时,或DBE小于3时,可判断样品为餐厨回收油或动物油,利用这两个特征参数可成功地区分食用油与餐厨回收油样品。通过偏最小二乘法的分组验证,以及添加不同比例餐厨回收油的食用植物油样品分解系数和平均不饱和度的比较验证,表明该方法可便捷、准确地分析油品中脂肪酸甘油酯的含量变化,有望成为监测食用油品质的快速、有效的新型分析方法。

华北岩黄芪化学成分研究(英文)

目的对华北岩黄芪Hedysarumgmelinii的化学成分进行研究。方法用色谱法分离,并用各种波谱法对化合物的结构进行鉴定。结果从华北岩黄芪的根部分离鉴定了8个化合物,其结构分别为:圆果皂苷元(1)、黄豆醇B(2)、羽扇豆醇(3)、香豆雌酚(4)、3羟基9甲氧基紫檀烷(5)、β谷甾醇(6)、软脂酸(7)和α软脂酸甘油酯(8)。结论以上化合物均为首次从该植物中获得,其中化合物1-4,8为首次从本属植物中获得,本文对圆果皂苷元的1H、13CNMR谱首次进行了报道。

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。

大鼠组织中药物分布的表面采样探针质谱方法研究

对并列式液滴微连接表面采样探针(LMJ-SSP)质谱技术在大鼠体内药物分布分析中的应用进行了研究。质谱检测方式采用自制的常压敞开式空气动力辅助离子化质谱(AFAI-MS)技术。通过优化其主要的探针系统参数(吸液毛细管长度24 cm;出液流速7.5μL/min;采样端距切片表面距离20μm),建立了LMJ-SSP系统,并以10-羟基喜树碱为标准品,通过在空白大鼠组织切片中添加药物的方式,对组织中的药物进行检测,并对LMJ-SSP-AFAI-MS方法的稳定性和检测结果的平行性进行了考察。在此基础上,以抗癌候选药物S-(+)-去氧娃儿藤宁碱(CAT)为研究对象,采用鼠尾静脉注射的方式给药后制作整体动物组织切片,采用LMJ-SSP-AFAI-MS方法对药物在大鼠整体组织切片中各主要脏器内的含量分布进行了分析,其结果为CAT的药效及毒副作用的解释提供了分析依据。LMJ-SSP-AFAI-MS方法适合于开放环境下大体积物体表面的质谱分析检测,且具有灵敏度高、不受复杂基体影响等特点,有望为动物体内候选新药的分布特征分析提供一种新手段。

采用核磁共振/液相色谱-质谱异相关谱方法开展药用植物草棉活性提取物中多组分的同步结构分析研究

基于不完全分离分析策略,建立了NMR/LC-MS异相关谱(NMR/LC-MS HCS)方法对系列混合物样品的LC-MS和NMR谱数据的整合分析,发掘混合物图谱中来自同一组分的LC-MS和NMR谱数据间的内在相关性。以新疆维吾尔民族药用植物草棉(Gossypium herbaceam L.)花瓣的乙醇提取物(AB-8-2)为研究对象,以多通道组合闪式色谱技术为分离手段,不完全分离并获取了组分含量呈连续动态变化的系列混合物,运用NMR/LC-MS HCS方法对提取物中的黄酮苷类成分进行了同步结构分析研究。由于随组分浓度动态变化的多种谱学信号强度间具有强的正相关性,通过NMR/LC-MS HCS图可以获得系列提取物中同一组分的互补性的LC-MS和1H NMR谱数据,包括保留时间(Rt)、质荷比(m/z)和化学位移值(δ)等关键数据。以已解析的关键谱学信号为线索,引入LC-MS/MS谱和二维NMR谱进行综合分析,成功地从AB-8-2中鉴定出12个黄酮醇苷类化合物,其中还包括2组共流出的同分异构体。结果表明:通过该新型分析方法可以在离线的情况下通过"数学联用的方式"实现与在线LC-NMR-MS联用技术相似的分析功能,这种新型谱学分析方法可以简化复杂混合物的分离分析过程,实现结构复杂成分以及多组分无需完全分离的快速同步结构鉴定;尤其对于常规分离条件下难以获得单体的微量成分或极性相近组分群显示出独特的解析能力。

基于高分辨质谱技术的整体动物体内药物成像分析新方法研究

质谱分子成像技术作为体内药物分析的新兴工具受到越来越多的关注,其中生物体内复杂基质的干扰是面临的关键问题之一。本研究利用高分辨质谱技术的优势,采用空气动力辅助离子化质谱成像方法(AFAI-MSI),建立了高特异性的整体动物体内药物成像分析新方法,以提高体内药物成像分析结果的准确性和可靠性。以候选新药右旋娃儿藤宁碱(S-(+)-deoxytylophorinidine,CAT)为研究对象,采用高分辨质谱全扫描与靶向扫描相结合的方式,对整体动物体内药物的分布进行AFAI-MSI分析。结果表明,该方法能够准确地反映药物特异性分布和处置情况。通过一次质谱成像实验,从整体动物水平同时实现了候选新药体内分布和药物干预下内源性代谢物的成像分析,为候选新药的早期研发提供思路与手段。

血清脂质组学研究中多重离子化液相色谱-质谱方法的比较

系统地比较了3种常用的离子化技术电喷雾电离(ESI)、大气压化学电离(APCI)、大气压光致电离(APPI)对脂类化合物的离子化效率、检测灵敏度和覆盖范围,以探讨多重离子化液相色谱-质谱(LC-MS)方法在血清脂质组学研究中的适用性。血清样本经甲基叔丁基醚萃取后,采用Ascentiss Express C_8色谱柱(150 mm×2.1 mm,2.7μm)和二元线性梯度洗脱分离,流动相(A)为乙腈-水(3:2,V/V,含0.1%甲酸,10 mmol/L甲酸铵),B为异丙醇-乙腈(9:1,V/V,含0.1%甲酸,10 mmol/L甲酸铵),分别采用ESI、APCI和APPI离子源正、负离子模式进行质谱检测。结果表明,ESI离子源对脂肪酸类、甘油脂类、甘油磷脂类化合物、鞘磷脂类化合物的离子化效率最高,对异戊烯醇脂类化合物的离子化效率与APPI离子源相当,APPI离子源对胆固醇(酯)类化合物的检测灵敏度最高,APCI离子源对各类化合物的检测灵敏度均低于ESI或APPI离子源;采用ESI和APPI离子源相结合的LC-MS脂质组学分析方法可以提高分析方法的整体灵敏度和血清中脂类信息检测的完整性。

绿绒蒿属植物中黄酮类化合物的电喷雾电离串联质谱研究

The fragmentation behavior of six known flavonoids from Meconopsis Maxim were studied by electrospray ionization tandem mass spectrometry (ESI-MS^n). Besides the structure of aglycones and hydroxyl group on it, the position of the sugar substitution also affected the fragmentation of the flavonoids. The diagnostic fragmentations of flavonoids and aglycones were obtained in the positive and negative ion ESI-MS^n experiments, and the fragmentation pathways were discussed.

华卟啉钠在SD大鼠体内代谢产物的质谱分析

目的考察灌胃给药华卟啉钠在大鼠体内的主要代谢产物和代谢途径。方法收集华卟啉钠灌胃后大鼠的血浆、尿液和粪便,采用Thermo Q Exactive Orbitrap四极杆-轨道阱高分辨质谱仪对大鼠尿、粪及血浆中的代谢产物进行研究,通过获得的精确分子量、二级碎片图谱,推断SD大鼠尿、粪及血浆中的代谢物,并绘制华卟啉钠在SD大鼠体内的代谢途径。结果在大鼠的尿、粪及血浆样品中共检测到10个代谢产物,主要为两卟啉之间的醚键断裂后的产物及其进一步加氢、N-甲基化和O-甲基化产物。结论华卟啉钠在大鼠体内以Ⅰ相代谢产物为主。

快原子轰击离子化质谱研究酚类化合物抗氧化作用

为了建立简便、快速筛选高效、低毒的新型抗氧化药物的方法,本研究采用快原子轰击离子化质谱(FAB-MS)对酚类化合物抗氧化作用强弱进行了研究。考察了基质、轰击时间和样本浓度对FAB-MS谱中分子离子(M+·)相对强度的影响,研究了黄酮类化合物在FAB-MS谱中的I(M+·)/I([M+H]+)比值与其抗氧化活性的相关性。对12种酚类化合物的抗氧化活性进行了预测与评价,并与硫代巴比妥酸法(TBA)检测的脂质过氧化抑制率进行比较,验证FAB-MS方法的可靠性。结果表明,由FAB-MS获得的I(M+·)/I([M+H]+)比值能较好地反映酚类化合物抗氧化作用的强弱,可以作为抗氧化剂的体外筛选或预测方法,有助于加速新型抗氧化药物的发现。