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。

常压敞开式质谱技术在新精神活性物质分析中的应用

当前国际毒品滥用形势严峻,随着对海洛因、冰毒等常见毒品打击力度的不断增大,各种为规避现行法律管制而设计合成的新精神活性物质层出不穷。这些新精神活性物质种类众多且变化多样,社会危害日益严重,因此建立快速的分析和筛查此类物质的方法越来越受到重视。本文针对近两年来分析新精神活性物质的方法进行了回顾,介绍了目前用于新精神活性物质分析的常压离子化技术的基本原理与方法,讨论了该技术在新精神活性物质检测中的应用及在此类物质分析中的应用前景。

基于高斯混合模型的敞开式质谱重叠峰解析方法

针对敞开式质谱重叠峰影响待测物特征峰识别的问题,提出了基于高斯混合模型的重叠峰解析方法。根据手肘法和质谱图中各参数意义有效选取模型初始参数,然后研究了该方法在重叠峰不同幅值比、分离度和噪声下的解析效果,并对敞开式质谱实测冰毒碎片离子的重叠峰进行解析。结果表明,模拟数据的各个参数在解析后变化较小,均值和标准偏差的最大相对误差分别为0.4%和2%;实测数据在解析后可有效识别目标谱峰并使信噪比最高可提升10.2%,该方法解析效果好并且具有抗噪声干扰能力,可用于敞开式质谱重叠峰的解析。

基于敞开式质谱检测的药物高压液相色谱高通量筛选研究

药物筛选是整个药物发现过程的起点。在高通量和超高通量筛选中,建立准确、快速、微型化和无标记的分析化学方法是其核心内容。敞开式(常温常压)质谱于2004年提出后,因其可实现无需样品预处理的快速质谱分析而得到迅速发展;相对于电喷雾电离质谱,其基质效应小,分析速度快,已在不同形态样品快速分析、生物成像分析等领域发挥出重要作用。本研究将敞开式质谱作为高通量筛选的快速、无标记检测方法,结合高压液相色谱法分离在线结构鉴定及电雾式检测,获得分离化合物的分子量及绝对质量,结合活性筛选结果获取分离化合物的活性量效关系及活性动力学行为,从而建立针对天然产物复杂体系的新型高通量酶抑制剂筛选系统。

纸芯片-敞开式质谱法分析减肥保健品的3种常见非法添加剂

目的建立纸芯片与敞开式质谱联合法检测减肥保健品中3种常见非法添加剂的分析技术。方法依据酸刻蚀法制备通道型纸芯片,分别考察纸芯片的几何通道尺寸、不同比例有机喷雾溶剂所需的通道疏水坝宽度和喷雾电压对目标物的分析响应影响。将纸芯片与敞开式质谱联合,分析减肥保健品中西布曲明、安非他酮和氟西汀的成分。结果在正离子模式和3.5 kV电压下,以甲醇/水为溶剂,3种目标物在0.25-50.00 μg/mL表现出良好的线性关系,γ^(2)均大于0.99,检出限为0.1 μg/mL,回收率为89.9%-107.4%,3种目标物在纸芯片喷雾纸上的相对强度与普通三角形喷雾纸增强了 1.11-2.15倍,线性关系也略有提高,且检出限降低了 2.75-3.5倍。25批次的实际样品中有19批次样品检测出了 1种或多种违禁添加剂成分。结论纸芯片结合敞开式质谱法可用于减肥类保健品中违禁添加剂的快速筛查手段。

固相微萃取-敞开式质谱在食品分析中的应用

固相微萃取(solid-phase microextraction,SPME)技术是基于采用涂有固定相的熔融石英纤维来吸附、富集样品中待测物质的高效样品前处理技术,已在食品、环境、生物、临床医学等分析领域得到广泛的应用。敞开式质谱(ambient mass spectrometry,AMS)可在大气压下直接完成对样品的离子化及质谱分析,其离子化方式有多种选择。近年来,研究人员通过SPME与AMS联用,最大限度地发挥了固相微萃取与敞开式质谱的优势,可有效解决食品分析中的部分难题。本文对近年来SPME-AMS联用技术的研究进展及在食品分析中的应用现状进行了综述,并提出了该技术在未来发展中需要解决的若干问题。

敞开式离子化质谱法快速测定蛋糕中的6种合成着色剂

目的:建立敞开式离子化质谱快速测定蛋糕中苋菜红、胭脂红、赤藓红、柠檬黄、日落黄及靛蓝的方法。方法:样品采用无水乙醇-氨水-水(7∶2∶1)提取,聚酰胺粉吸附、洗脱、浓缩和定容,加入各种甲醇稀释的合成着色剂标准品,在便携式离子阱质谱仪中直接进样,采用电喷雾离子源进行吸附和解离,并在正离子和负离子检测模式下分别进行检测。结果:6种合成着色剂的线性关系良好,相关系数R^(2)均大于0.99,加标回收率为75.43%~102.11%,精密度为4.38%~24.12%。二级质谱图扫描分析得到的定量离子对等信息准确。结论:本方法灵敏度高,准确性好,检测时间短,适用于蛋糕中苋菜红、胭脂红、赤藓红、柠檬黄、日落黄、靛蓝的现场快速测定。

敞开式离子化质谱新技术及其应用

敞开式离子化质谱(ambient mass spectrometry,AMS)是近年来新兴的一种无需或者只需很少样品前处理步骤,在敞开的大气压环境中可直接对物体表面物质进行离子化的质谱分析技术。本实验室基于敞开式离子源实时直接分析(direct analysis in real time,DART),进行了多方面的研究。主要包括三个方面:第一,应用研究,将简单的样品前处理技术和DART-MS结合,建立了有针对性的快速检测方法;第二,实现正相液相色谱(normal phase liquid chromatography,NPLC)和DART-MS的在线联用,解决了NPLC-MS联用中正相色谱流动相不利于样品离子化的问题,并利用该方法对NPLC分离的手性化合物进行了有效检测;第三,构建了一套新的AMS装置—等离子体辅助多波长激光解吸离子化质谱(plasma assisted multiwavelength laser desorption ioniza-tion mass spectrometry,PAMLDI-MS)。该装置将激光解吸附和等离子体辅助离子化技术相组合,并且将其与简单的TLC快速分离结合,对一些小分子混合物进行了分离检测;实验室还借助简单的铅笔芯中石墨涂覆的滤纸作为PAMLDI-MS的进样基底,发现石墨涂覆的滤纸对于待测样品有很好的基质辅助信号增强作用。

敞开式离子化质谱在食品安全快速筛查中的应用

敞开式离子化质谱(ambient mass spectrometry,AMS)是一种能在大气压环境中对样品进行解吸并离子化,从而获得样品表面信息的新型质谱技术。由于其具有快速、原位、实时分析等优势,近年来被广泛应用于食品安全快速筛查领域。本文从霉菌毒素类物质的检测,食品中非法添加物的快速筛查,食品本身有毒有害物质的鉴定,食品质量监控,食品组成成分分析和监测食品中的化学反应六个方面,综述了以实时直接分析(direct analysis in real time,DART)离子化技术为主的AMS技术在食品安全分析领域的应用。

敞开式电离质谱技术在法医毒物分析中的应用

敞开式电离质谱(Ambient ionization mass spectrometry,AIMS)是指在大气压环境下,无需或只需简单的样品前处理即可对样品中目标物进行分析的质谱技术。AIMS具有简单、快速、无损和适用范围广等优势,被广泛应用于法医毒物分析领域。该文对敞开式电离(Ambient ionization,AI)技术进行了简单概述,将检材分为体内检材和体外检材两大类,综述了AIMS技术在不同类型检材毒物分析中的应用,并对其在法医毒物分析中的发展前景进行了展望。

敞开式离子化质谱在法庭科学中的应用

敞开式离子化质谱是一种能在敞开的大气压环境中直接对样品或样品表面物质进行分析的新型质谱技术,具有实时、快速、灵敏、高通量及无需样品预处理等特点,在物证分析中应用广泛。基于此,简介了敞开式离子化质谱技术的原理及分类,综述了敞开式离子化质谱在法庭科学领域的应用,包括指纹、文书字迹、违禁药物及毒品、爆炸及射击残留物的分析检测,分析了该技术在法庭科学物证分析领域应用的优势、存在的问题及其发展趋势。

常压敞开式离子化质谱在肿瘤诊断中的研究进展

常压敞开式离子化质谱(Ambient ionization mass spectrometry,AIMS)是指无需复杂样品前处理,并且可在开放环境下对样品进行解吸和离子化的质谱技术。随着该技术的逐渐成熟,其在临床医学诊断中的应用越来越广泛。该文综述了AIMS领域的各种技术在肿瘤组织诊断中的应用,并对未来进行了展望。

Patrenò-Büchi光化学反应与敞开式纳升电喷雾质谱联用鉴定食用花生油中不饱和甘油三酯

建立了Patrenò-Büchi光化学反应与敞开式纳升电喷雾质谱(PB-nanoESI-MS)联用法鉴定食用花生油中不饱和甘油三酯的结构。以二苯甲酮为光化学反应试剂,将花生油溶解于含0.4 mg/L二苯甲酮的甲醇-氯仿(9∶1,V/V)溶剂中,采用纳升电喷雾针吸取一定量的样品溶液,于254 nm紫外光照射下进行PB光化学反应约1 min,使花生油中不饱和甘油三酯的CC键与二苯甲酮的羰基发生特异性环加成反应;然后在常压敞开条件下进行纳升电喷雾质谱分析,利用高分辨质谱和串联质谱精确鉴定花生油中不饱和甘油三酯的种类、CC位置及其异构体。本文所建立的PB-nanoESI-MS方法简单、快速、准确、有效,在食用油的溯源分析及功能和质量安全评价方面具有较好的应用前景。

碳纤维离子化质谱技术的研究与应用

碳纤维离子化技术是一种新型敞开式质谱技术,可在开放式大气压环境下对各种形态的样品或样品表面物质进行检测,其分析成本低、通量高、简便、实时、快速,简化了工作流程,降低了样品的基质效应。该文从碳纤维离子化质谱技术的原理出发,介绍了影响其电离效率的主要因素,如碳纤维形态、碳纤维温度、碳纤维上所加电压、碳纤维与离子进样口的距离以及样品添加的方式,并对该技术近几年的改进和发展,及其在食品药品、法医毒物及生物样品、品种鉴别和环境分析等领域的应用进行了综述,详细介绍了其特点和优势。最后讨论了碳纤维离子化质谱技术存在的不足,以及未来可能的研究方向。

高选择性固体基底电喷雾质谱离子源的研究进展

固体基底电喷雾离子源使用固体基底承载样品,并对样品进行电喷雾离子化,是敞开式质谱分析的核心,适用于小分子化合物和生物大分子的快速质谱分析,但是对复杂基质中微量甚至痕量水平目标物的检测灵敏度较低。因此,为提高离子化效率和目标物质的信号响应,优化固体基底电喷雾离子源的选择性是非常必要的。本文首先介绍典型固体基底材料的类型;然后重点介绍提高离子源选择性的策略,包括利用碳基材料、高分子聚合物和免疫材料等对固体基底进行修饰的方法及应用;最后探讨这些方法的优势和问题,以及未来面对的挑战及发展趋势。

空气动力辅助离子化质谱组织涂片分析用于胶质瘤异柠檬酸脱氢酶基因状态的快速判别

异柠檬酸脱氢酶(IDH)基因分型对于胶质瘤的精准诊疗具有重要意义。该文将组织涂片用于病理组织代谢物质谱分析的样品前处理,并采用2-羟基戊二酸与花生四烯酸质谱响应强度的比值作为胶质瘤IDH基因状态的判别指标,建立了基于空气动力辅助离子化(AFADESI)质谱技术的胶质瘤IDH基因状态快速判别分析方法。对组织涂片用于代谢物敞开式质谱分析的可行性进行考察和定量方法学验证,结果表明其具有样品分散性好、操作简单快速、代谢物覆盖度高、定量准确度好的优点。受试者工作曲线(ROC)评估显示,其用于胶质瘤IDH基因状态判别的诊断能力良好。组织涂片结合空气动力辅助离子化质谱分析用于胶质瘤IDH基因状态的快速判别有望为胶质瘤精准诊疗提供新的分析手段和技术支持。

敞开式离子化质谱及其在体内药物分析中的应用

敞开式离子化质谱是近十年来逐渐新兴的一种无需对样品进行复杂前处理或色谱分离,在常温常压环境下直接通过质谱分析样品中痕量物质信息的新型质谱技术。该技术极大地提高了质谱分析效率,使得原位实时快速分析样品成为可能并在食品安全、环境监测、生物医药等领域得到广泛应用。本文系统综述包括解吸电喷雾电离、纸喷雾电离、实时直接分析等典型敞开式离子化质谱的基本原理与操作方法,述评各技术在体内药物分析领域的典型应用,并展望敞开式离子化质谱技术的应用前景。

新型分子印迹聚合物修饰的选择性离子源结合电喷雾电离质谱快速检测莠灭净和莠去津

基于分子印迹聚合物修饰铁片(molecularly imprinted polymer modified iron sheet,MIPIS)制备了一种选择性的敞开式质谱离子源,结合电喷雾电离质谱,构建一种快速检测食品基质中莠灭净和莠去津痕量残留的方法。分子印迹聚合物以氰草津为模板,使用甲基丙烯酸和苯胺在水溶液中聚合而成。将MIPIS作为萃取尖端对豆奶粉、小麦和牛奶中的莠灭净和莠去津进行富集,随后作为敞开式质谱离子源结合电喷雾电离质谱直接进行检测。结果显示,在0.2~200μg/L范围内线性良好,相关系数R^(2)为0.9982和0.9997,检出限和定量限分别为0.2~0.5μg/kg和0.6~1.5μg/kg,在3个加标水平下回收率在81.05%~109.66%。该方法操作简单,灵敏度高,省时高效,无需长时间的色谱分离,适用于食品中痕量三嗪类农药残留的快速检测。

固相基底电喷雾电离质谱分析固状与粘稠状药物的基质效应

固状与粘稠状辅剂常用于制造颗粒、片剂、胶囊或膏状药品,并能有效地保持药效成分活性的稳定性。基于固相基底的敞开式电喷雾电离质谱技术已被发展用于药品的直接分析。然而,固状与粘稠状基质对药物分子直接质谱检测的影响规律还不明确。该研究构建了不同黏度和不同溶解度的基质体系,采用木签(牙签)为代表的固相基底电喷雾电离质谱考察了几种模式药物分子在固状与粘稠状基质中的质谱响应规律。结果发现,易溶解的基质电离产生显著的离子干扰和抑制效应,而难溶的基质尽管不产生离子干扰,但在溶剂作用下可变成粘稠状从而抑制药物的离子化。进一步研究表明,药物分子的质谱信号随着基质的黏度增加(1~500 cP)呈幂函数降低(r 2>0.95)。该研究将增进理解固体与粘稠样品直接质谱分析的基质效应与信号响应规律。

质谱分子成像技术与应用进展

该文总结了二次离子质谱、基质辅助激光解吸电离质谱和常压敞开式离子化质谱三大类型质谱分子成像(MSI)技术的概况、技术与方法及其应用新进展。MSI技术作为免标记、高覆盖、高灵敏、检测范围广的可视化分析手段,不局限于生物组织或细胞中某种特定分子的检测,可对已知和未知多种分子进行同时成像分析,获得不同分子的空间分布、相对含量及结构信息,实现其分子的定性、定量与定位分析;还可提供不同生理及病理过程中功能分子的动态时空变化信息等。因此,MSI技术成为质谱领域以及分析化学等领域的研究前沿与热点方向之一,并在化学、医学、生命科学、药学和环境科学等领域显示出重大应用前景。此外,MSI技术是单细胞可视化分析和空间分辨代谢组学的强有力分析手段,可从动物或器官组织的整体、微区、单细胞等不同空间尺度,获取具有空间分布特征、时空动态变化的功能分子全景轮廓信息等而备受关注。