Trace-Level Analysis of Hexavalent Chromium in Lake Sediment Samples Using Ion Chromatography Tandem Mass Spectrometry

The analysis of hexavalent chromium, Cr(VI), in soil and sediment samples has been predominantly carried out in materials containing elevated levels. Reliable analysis of trace-level of Cr(VI) in sediment samples remains challenging. Cr(VI) analyses with multipoint calibration and speciated isotope dilution (SID) adapted from U.S. EPA method 6800 were used to measure lower-level Cr(VI) on an ion chromatograph coupled with a tandem mass spectrometer (IC-MS/MS). Lake sediment samples were collected from various locations in Northern Ontario and Cr(VI) was extracted using both alkaline digestion and ethylene diaminetetraacetic acid (EDTA) extraction. Certified reference materials were extracted and analyzed by IC-MS/MS and UV-VIS detection. The SID-MS approach allowed for the quantification of Cr(VI) in samples with concentration levels below 0.5 μg.g-1 wet weight.

Studies on Fragmentation Pathways of N-Ethoxy(phenyl) phosphoryl Amino Acids by Electrospray Ionization Tandem Mass Spectrometry

The positive and negative ESI-MS/MS spectra of N-ethoxy（phenyl） phosphoryl amino acids（EPP-AA） were investigated by electrospray ionization（ESI） ion trap mass spectrometry. The fragmentation pathways of [ M ＋ Na]^＋ and [ M - H]^- ions are proposed and rationalized. The observation may have some potential applications in the interpretation of the MS/MS spectra of novel N-phosphoryl compounds. The complexity of MS/MS spectra of EPP-AA [ M ＋ Na]^＋ ions is decreased compared with that of N-dialkyloxyphosphoryl amino acid. Therefore, the new phosphonamidate method may be considered one of the superior methods that can be used in sequencing peptides and proteins extensively.

Studies on Fragmentation of Peptide by Nano-electrospray Ionization Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Multi-stage Tandem Mass Spectrometry

The sequence analysis of peptides was performed by nano-electrospray ionization Fourier transform ion cyclotron resonance tandem mass spectrometry（Nano-ESI-FT-ICR-MSn） and several peptides were chosen as examples. With the aid of the collision induced dissociation（CID）, FT-ICR provides not only precise mass/charge ratio, but also structure information of the selected peptides. The fragment ions were identified according to the observed molecular weights and peptide sequence was determined successfully. So Nano-ESI-FT-ICR-MSn is a useful tool for identification of the amino acid sequence of peptides with high confidence. Besides, a pathway for the dehydration of y ions without amino acids containing carboxylic acid under sustained off-resonance irradiation collision-induced dissociation（SORI-CID） condition was proposed.

Classification of B and Y Ions in Peptide MS/MS Spectra Based on Machine Learning

In proteomics, b and y ions serve as the backbone ions for peptide sequencing in tandem mass spectrometry. Leveraging the existing ion recognition and separation methods, this article proposes a novel ion classification approach that combines machine learning with graph theory. By incorporating graph features, the method achieves higher accuracy and efficiency in ion type recognition, with the graph features playing a critical role in the classification process. Specifically, the method achieves a recall rate of nearly 90% for b and y ions, demonstrating its effectiveness in pre-processing de novo sequencing and improving its accuracy. The proposed method represents advancement in ion classification and has the potential to improve the accuracy and efficiency of de novo sequencing.

液相色谱-串联质谱法与离子色谱-串联质谱法测定食品中氯酸盐和高氯酸盐方法比较研究

目的考察离子色谱-串联质谱法(ion chromatography-tandem mass spectrometry,IC-MS/MS)和液相色谱-串联质谱法(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)在测定不同食品中氯酸盐和高氯酸盐的一致性。方法利用乙腈/水(3:2,V:V)提取鸡蛋、奶粉和菠菜中的目标物,经石墨化炭黑(graphitized carbon black,GCB)小柱净化,以IonPac^(TM)AS20离子色谱柱和CSHTMFluoro-Phenyl液相色谱柱为分析柱,三重四极杆质谱仪检测,内标法定量。对两种方法测得的数据进行正态性检验和差异性分析。比较两种方法的保留时间漂移,考察色谱稳定性。对两种方法测得的浓度进行线性回归和Bland-Altman(B-A)图可视化考察方法一致性。结果两种方法测得氯酸盐(高氯酸盐)的质量浓度在1~500(0.1~50.0)μg/L范围内线性良好(r^(2)>0.999)。IC-MS/MS与LC-MS/MS测定高氯酸盐的定量限均为0.5μg/kg,氯酸盐的定量限分别为5.7μg/kg和4.2μg/kg。回收率范围分别为82.3%~107.4%和94.8%~109.4%,相对标准偏差分别为1.5%~13.6%和1.2%~9.6%。IC-MS/MS(LC-MS/MS)测得鸡蛋、奶粉、菠菜中氯酸盐和高氯酸盐的基质效应分别为12.1%(22.1%)、9.0%(27.4%)、-24.0%(-11.8%)和-16.8%(-18.5%)、-18.6%(-28.4%)、-20.2%(-21.1%)。线性回归法显示两种方法测定氯酸盐和高氯酸盐浓度的回归曲线斜率分别为1.0144和1.0908。B-A图显示绝大多数数据点位于平均值±1.96标准偏差范围。结论两种方法的准确度和精密度均符合化学检验方法验证通则的要求,两种方法测得的氯酸盐、高氯酸盐浓度结果基本一致,但氯酸盐在LC-MS/MS系统中的保留时间稳定性更好,IC-MS/MS在测定食品中氯酸盐、高氯酸盐时的抗基质干扰能力更强。

自主研制四极杆-线形离子阱质谱仪测定血清中甲氨蝶呤

本研究基于自主研制的QLIT-6610MD液相色谱-四极杆-线形离子阱-质谱联用仪,建立了准确测量血清中甲氨蝶呤的同位素稀释质谱法。采用甲醇沉淀血清样品的蛋白后测定上清液。通过基质匹配标准曲线定量,在10~5000μg/L浓度范围内,甲氨蝶呤的线性系数R^(2)>0.9990,定量限为10μg/L,质控品精密度优于6.94%,血清样本添加回收率为86.39%~97.84%,变异系数(CV)≤8.04%。应用QLIT-6610MD与AB QTRAP 6500+液相色谱-质谱联用仪同时测定70例临床血清样本,并采用Pearson系数与BLand-ALtman法进行比较。结果表明,2台仪器所测结果一致,QLIT-6610MD可达到三重四极杆质谱仪定量测定血清中甲氨蝶呤的水平,能够满足临床诊断需求,为临床质谱分析提供了一种新的国产仪器选择。此外,本研究还初步探讨了多级碎裂技术(MSn)测定血清中甲氨蝶呤的可能性,为后续研究奠定基础。

QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱法测定野生菌中的15种蘑菇毒素

目的基于线性离子阱质谱的多重反应监测-信息依赖采集-增强子离子扫描(multiple reaction monitoring-information dependent acquisition-enhanced product ion scan,MRM-IDA-EPI)二级谱图筛查方法,建立超高效液相色谱-串联质谱法(ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)定量检测和定性筛查野生菌中15种蘑菇毒素。方法野生菌样本通过甲酸-甲醇-水-乙腈(1:40:40:19,V:V:V:V)混合溶液超声提取,QuEChERS试剂提取净化,采用UPLC-MS/MS和MRM-IDA-EPI方法对15种蘑菇毒素进行定量分析和定性筛查。结果通过野生菌样本前处理方法和色谱条件优化,对15种蘑菇毒素进行0.04、0.10和0.40 mg/kg三水平加标回收实验,方法准确度为76.6%~109.2%,精密度为0.3%~7.6%;15种蘑菇毒素的线性范围为10~1000μg/L,线性相关系数(r)在0.9980~0.9994之间;其中α-鹅膏毒肽、β-鹅膏毒肽、γ-鹅膏毒肽、光盖伞素和鹅膏蕈氨酸的方法检出限(limits of detection,LODs)和定量限(limits of quantification,LOQs)分别为10μg/kg和30μg/kg,二羟鬼笔毒肽、羧基二羟鬼笔毒肽、羧基三羟鬼笔毒肽、毒蝇碱、蝇蕈醇、甲基裸盖菇素、鹿花菌素、脱磷酸裸盖菇素、奥来毒素和鬼伞菌素的LODs和LOQs分别为20μg/kg和60μg/kg,采用QuEChERS前处理方法对野生菌样本进行处理,样本基质效应系数K值在0.91~1.08之间。结论所建立的野生菌样本前处理方法对15种蘑菇毒素的定量测定无基质干扰,15种蘑菇毒素的UPLC-MS/MS和MRM-IDA-EPI分析方法结果准确、重现性好、灵敏度高,该方法适用于有毒野生菌引起的食源性中毒定量分析和定性筛查。

基质溶剂校正结合高温离子源GC-MS/MS同时分析烟气中16种多环芳烃

本研究建立了高温离子源气相色谱-三重四极杆串联质谱(GC-MS/MS)法结合基质溶剂校正,使用样品萃取溶液直接进样,同时测定卷烟主流烟气中16种多环芳烃(PAHs)。考察了常温和高温离子源对目标物响应情况的影响,探究基质溶剂制备方法及基质效应对目标物定量结果的影响,分析市售不同圆周卷烟烟气的释放分布情况。结果表明,16种PAHs的定量工作曲线在各自线性范围内的相关系数R2为0.996 4~0.999 8,检出限为0.29~1.48 ng/支,定量限为0.95~4.94 ng/支,在低、中、高3个不同添加水平下的平均回收率为87.71%~123.26%,精密度为1.58%~9.45%。通过分析参比卷烟3R4F,该方法的检测结果与文献报道结果无明显差异。采用该方法检测市售58个品牌卷烟样品中的PAHs,总释放量为742.76~1 505.99 ng/支,并随卷烟焦油量减少而下降。该方法具有前处理简便,准确及重复性好的优点,适用于卷烟主流烟气中痕量PAHs的定量分析。

定量磷酸化蛋白质组解析17β-雌二醇致死效应的细胞调控过程

17β-雌二醇(E2)是人体内一种重要的内分泌激素,在生理浓度下(0.2~1.0 nmol/L)对生殖系统、乳腺等靶器官的生长发育起着重要的调节作用。但很多研究表明,高剂量(μmol/L~mmol/L)的E2能够诱导肿瘤组织消退和细胞凋亡,其具体调控机制尚不明确。本工作聚焦于高剂量(μmol/L)的E2致死效应,首先分析了μmol/L水平的E2对HeLa细胞表型的影响,发现在1~10μmol/L下E2以浓度依赖的形式抑制HeLa细胞增殖,并诱导HeLa细胞发生死亡,其中,用5μmol/L E2处理2天后可使约74%的HeLa细胞增殖受到抑制,并引起约50%的HeLa细胞死亡。在此基础上,为了探究高剂量E2诱导细胞死亡的内在调控过程,将基于固相萃取(SPE)的固定化钛离子亲和色谱技术(Ti 4+-IMAC)与基于数据非依赖采集模式(DIA)的蛋白质组定量技术结合,用于筛选HeLa细胞内参与高剂量(μmol/L)E2致死效应调控过程的磷酸化位点。最终,在5μmol/L E2和二甲基亚砜(DMSO)处理的HeLa细胞中共鉴定到超过10000个磷酸化位点;t检验分析发现,在E2处理后,有924个磷酸化位点(对应599个蛋白质)的丰度发生了显著变化(显著性水平(p)<0.01,|log 2(倍数变化)|≥1),推测其可能参与调控E2致死效应过程。此外,有453个磷酸化位点(对应325个蛋白质)仅单独发生在E2或DMSO处理后的HeLa细胞样品中,表明这些磷酸化位点在E2处理后发生了磷酸化或去磷酸化,也可能参与E2致死效应的调控过程。分别对以上两种方式筛选的E2调控的磷酸化蛋白质进行富集分析,发现这些磷酸化蛋白质主要参与细胞分裂、核糖体/核质转运、信使核糖核酸(mRNA)加工/剪接及转录等过程,表明高剂量的E2可能通过调控核糖体及mRNA加工等过程影响蛋白质转录,进而诱导细胞发生死亡。此外,我们发现表皮生长因子受体(EGFR)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族蛋白(包括MAPK1、MAPK4和MAPK14)上多个磷酸化位点的修饰水平在高剂量E2处理后发生了明显变化,表明EGFR和MAPK信号通路可能在雌激素诱导的细胞死亡中起着重要调控作用。本实验得到的磷酸化蛋白质组定量结果有助于进一步了解高剂量E2的内在调控过程,为后续解析高剂量E2的作用机制及疾病的治疗提供了参考。

混合型离子交换反相吸附固相萃取-超高效液相色谱-三重四极杆质谱法测定水中23种非甾体抗炎药的残留

非甾体抗炎药(NSAIDs)作为一种新型有机污染物,在环境水体中普遍检出,对生态系统及人体健康造成潜在的威胁,开发准确、可靠的测定水中痕量非甾体抗炎药的检测方法至为重要.本文采用Oasis MCX固相萃取柱对水样进行富集,建立测定水中23种非甾体抗炎药的超高效液相色谱-三重四极杆质谱分析方法.采用酸性条件(pH=4)萃取水样,上样的流速为2 mL·min^(−1),用4 mL甲醇-4 mL5%氨水甲醇进行洗脱,浓缩定容后用ACQUITY UPLCTM BEH C18柱(2.1 mm×100 mm,1.7μm),以2 mmol·L^(−1)乙酸铵+0.05%(V/V)甲酸水溶液-乙腈作为流动相进行梯度洗脱,多反应选择离子监测(MRM)模式进行检测,内标法定量.23种NSAIDs在相关线性范围内线性良好(r=0.9951—0.9992),回收率为80.2%—120%,相对标准偏差为0.4%—12.5%,方法检出限为0.20—4.84 ng·L^(−1).将该方法应用于10份地表水的检测,结果显示有10种NSAIDs检出,质量浓度在ND—83.5 ng·L^(−1)之间.该方法简单、灵敏、高效,可应用于环境水体中NSAIDs的检测.

离子交换色谱-串联质谱法快速测定茶叶中氯酸盐和高氯酸盐

目前,氯酸盐和高氯酸盐作为新型持久性环境污染物受到了广泛关注。茶树在我国有大面积种植,而在受高氯酸盐污染的土壤中,其含有的氯酸盐和高氯酸盐可在茶树中富集,鉴于氯酸盐和高氯酸盐对人体具有的潜在健康风险,因此亟需建立一种茶叶中氯酸盐和高氯酸盐残留量的快速检测方法。本文建立了茶叶中氯酸盐和高氯酸盐残留量的离子交换色谱-串联质谱检测方法。本研究优选Oasis PRiME HLB SPE柱对样品提取液进行净化,使用AceChrom Hybri-A(150 mm×21 mm,50μm)作为离子交换色谱柱,以100 mmol/L乙酸铵-乙腈(40∶60,v/v)作为流动相,在电喷雾负离子和MRM模式下,对目标物实现快速、准确的定性分析,并采用内标法定量。研究结果表明:当氯酸盐与高氯酸盐分别在200~200μg/L和100~100μg/L范围内时,方法的线性关系良好(r2>09990);在低、中、高3个加标水平下,氯酸盐和高氯酸盐平均回收率为8854%~9725%,方法的检出限分别为120μg/kg和80μg/kg,方法的定量限分别为400μg/kg和266μg/kg。该方法简单、快速、灵敏、准确,能够满足大批量茶叶样品中氯酸盐和高氯酸盐的快速筛查与定量分析。

加速溶剂萃取-离子色谱-串联质谱法测定种植土壤中5种强极性农药的残留量

考虑到采用现有方法检测草铵膦、增甘膦、脱落酸、灭草松和氨甲基膦酸时存在需要衍生化处理、色谱保留时间短等问题,进行了题示研究。取种植土壤样品,除杂、风干、过筛后,分取10 g,加入硅藻土20 g和体积比2∶1的甲醇-丙酮混合溶液25 mL进行加速溶剂萃取。提取液过0.22μm聚醚砜滤膜,弃去初滤液,取续滤液上离子色谱-串联质谱仪检测。在色谱分析中,在Dionex IonPac AS17色谱柱上以0.1 mol·L^(-1)氢氧化钠溶液淋洗分离上述5种农药;在质谱分析中,以电喷雾离子源负离子模式电离,多反应监测(MRM)模式采集数据,外标法定量。结果显示,5种农药的质量浓度在0.001~5.0 mg·L^(-1)内和峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)分别为0.012,0.009,0.007,0.013,0.005 ng·L^(-1);3个加标浓度水平下5种农药的回收率为84.4%~103%,测定值的相对标准偏差(n=5)为1.5%~3.7%。

QuEChERS-高效液相色谱三重四级杆线性离子阱串联质谱法测定蔬菜中34种杀虫剂残留

本文通过QuEChERS净化方法结合高效液相色谱三重四级杆线性离子阱串联质谱建立蔬菜中34种杀虫剂的快速检测方法。样品通过乙腈(含1%乙酸)、1.5 g醋酸钠、4 g无水硫酸镁、1 g氯化钠进行溶剂萃取,再通过20 mg石墨化碳黑(GCB)、300 mg乙二胺-N-丙基硅烷化硅胶(PSA)、200 mg十八烷基硅烷键合硅胶(C18)和1000 mg无水硫酸镁净化处理,选择乙腈-水为流动相,采用多反应监测-信息依赖性获取-增强型子离子扫描(MRM-IDA-EPI)模式对样品进行检测,并建立EPI数据谱库。检测结果通过保留时间、离子对峰度比及数据库EPI谱图进行对比定性,采用基质匹配外标法定量。研究结果表明,以茄子、韭菜、豇豆、菠菜为基质代表,34种杀虫剂线性关系良好,R2≥0.99011,检出限为0.16~1.81μg/kg,定量限为0.52~6.02μg/kg,样品的加标回收率为73.51%~118.77%,精密度为0.01%~14.27%,并对蔬菜样品进行检测,噻虫胺检出率达58.23%。该方法具有检测快速有效、操作简便、数据准确、灵敏度高等特点,适合用于蔬菜中34种杀虫剂的检测。

基于离子对竞争性结合作用检测牛肉中16种氨基糖苷类兽药残留

建立同时测定牛肉中16种氨基糖苷类兽药残留的方法。样品经磷酸盐缓冲液提取,三氯乙酸沉淀蛋白,调节pH值后,HLB固相萃取小柱净化,Hilic Plus色谱柱分离,在电喷雾电离正离子模式下采用超高效液相色谱-串联质谱检测。结果表明,16种氨基糖苷类兽药在25~750μg/kg内线性关系良好,相关系数均大于0.990,检出限为0.006~0.609μg/kg,定量限为0.02~1.83μg/kg。在牛肉中加标回收率为69.09%~115.50%,相对标准偏差为1.04%~16.58%(n=6)。本方法灵敏度、准确度高,适用于牛肉中16种氨基糖苷类兽药的同时测定。

超高效液相色谱-四极杆串联离子阱质谱法同时检测动物源性食品中26种新型抗病毒药物

目的建立一种超高效液相色谱-四极杆串联离子阱质谱法(ultra performance liquid chromatography quadrupole tandem ion trap-mass spectrometry,UPLC-MS/MS)同时检测动物源性食品中多种抗病毒药物的方法。方法样品经三氯乙酸-乙腈(20:80,V:V)溶液提取,Captive EMR-Lipid净化柱净化,采用Waters BEH C18色谱柱分离,UPLC-MS/MS检测,多反应监测-信息关联扫描-增强子离子扫描(multiple response monitoring-information dependent acquisition-enhanced product ion,MRM-IDA-EPI)确证,外标法定量。结果26种抗病毒药物定量限为0.1~5.0μg/kg,相关系数均高于0.99,回收率范围为71%~97%,相对标准偏差为1.3%~10.7%。结论采用新型通过型净化技术及四极杆串联离子阱质谱法,可同时对26种抗病毒药物进行定性、定量检测;采用二级全扫描谱图与谱库检索比对,实现了化合物的确证分析。

离子色谱-串联质谱法(IC-MS)同时测定蔬菜中17种阴离子型危害物

本研究建立了离子色谱-串联质谱法同时测定蔬菜中17种常见的阴离子型危害物的分析方法。结果表明,该方法能满足蔬菜中17种阴离子型危害物的高通量、快速、高灵敏度检测,且抗干扰能力强,可为蔬菜中多种常见阴离子型危害物的检测提供参考。

Fragmentation study of two brassinolides by ion trap tandem mass spectrometry

The fragmentation pathways of two isomers of brassinosteroids,28-homobrassinolide(28-h-BL)and 28-epihomobrassinolide(28-eh-BL),have been investigated by tandem mass spectrometry(MSn,n=1,2,3,4)with the electrospray ionization(ESI) source.The ESI mass spectrometric fragmentation pathways of protonated 28-h-BL and 28-eh-BL were comprehensively elucidated,and the principles revealed in this investigation could potentially be used to identify and distinguish brassinosteroids and their isomers.

离子色谱-串联质谱法测定茶叶中的氯酸盐和高氯酸盐

利用离子色谱-串联质谱技术测定茶叶中氯酸盐、高氯酸盐的含量,通过优化提取条件和色谱-质谱等参数,在茶叶经纯水提取,固相萃取净化后,用离子色谱-质谱负离子模式进行定性、内标法定量分析。结果表明,氯酸盐在0.08~200 ng/mL、高氯酸盐在0.04~100 ng/mL范围内线性良好,相关系数均大于0.999,氯酸盐、高氯酸盐检出限分别1.0、0.5μg/kg,定量限分别为4.0、2.0μg/kg,加标回收率为80.0%~107.9%,相对标准偏差为0.47%~12.3%。所建方法检出限低,精密度良好,可准确定性和定量茶叶中氯酸盐和高氯酸盐的含量,为我国茶叶的风险监测提供了一种有力的技术手段。

基于UPLC-MS/MS和GC-IMS技术分析采前套袋与未套袋油㮈果实品质差异

采用超高效液相色谱-串联质谱(ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)和气相-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)技术结合多元统计分析方法,分析采前套袋对油㮈果实代谢产物、代谢途径以及挥发性成分的影响。结果表明,采前套袋后油㮈果皮和果肉着黄色。基于UPLC-MS/MS技术鉴定到604个油㮈果实代谢物,采前套袋改变果实代谢特征和代谢途径,筛选出显著差异代谢物58个,上调物质22个,下调物质36个;其中,与滋味相关的糖类和有机酸等物质含量差异不显著,而与滋味相关的氨基酸部分差异显著。基于GC-IMS技术鉴定到油㮈果实含有醛类14种、酯类5种、醇类4种、酮类3种和其他1种共27个挥发性物质,多数酯类物质在未套袋果实中含量较高,多数醇类物质在套袋果实中含量较高。采前套袋与未套袋油㮈果实挥发性成分具有不同的指纹图谱。基于中药数据库和已鉴定代谢物查询到199个活性成分,根据筛选标准得到37个关键活性成分,其中,采前套袋果实的槲皮素含量下调。由此说明,采前套袋可提高油㮈果实外观品质,对果实滋味、香气和功效成分等部分有影响。

离子色谱-串联质谱法测定小麦粉中4种污染物

建立了离子色谱-串联质谱联用技术同时测定小麦粉中草甘膦、氨甲基膦酸、氯酸盐和高氯酸盐的分析方法。小麦粉经甲醇水提取,固相萃取净化,经IonPac AS19(250 mm×2 mm)阴离子色谱柱分离,进入质谱进行检测。结果表明,4种污染物在各自的质量浓度范围内线性关系良好,线性相关系数(R^(2))均大于0.997,平均回收率75.0%-109.0%,RSD(相对标准偏差)在1.9%-10.4%。对草甘膦、氨甲基膦酸、氯酸盐、高氯酸盐的定量限(S/N=10)分别为20、40、6.4、3.2μg/kg,该方法具有简单、灵敏度高、准确性高的优势,适用于同时测定小麦粉中草甘膦、氨甲基膦酸、氯酸盐和高氯酸盐。