基于气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱的海参中风险物质的筛选

建立了一种基于改良QuEChERs的样品前处理新方法,并通过气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱(GC-Orbitrap HRMS)对海参样品中的有机氯农药类(OCPs)、多环芳烃类(PAHs)、酞酸酯类(PAEs)、多氯联苯类(PCBs)及其他农药类(ACs)等10大类289种具有健康风险的有机污染物进行了高通量高精准的定性鉴别和定量分析。通过将传统的QuEChERs方法与柱净化方法结合,提出了一种基于改良QuEChERs的简便生物样品制备新方法,经弗洛里硅土(Florisil)柱净化后脂含量降低了99.9%,显著减少了基质效应对分析结果的干扰,可在高分辨质谱(6万分辨率)全扫描模式下对289种目标化合物同时进行高精准定性筛查和定量分析。该方法定量限约0.56~57.8 pg/g,线性范围约6个数量级,回收率范围为40%~120%。由于Q Exactive GC-Orbitrap HRMS具备较高的质量分辨率和灵敏度,因此对目标化合物的定量限显著优于常规的色谱和质谱分析方法,常规方法无法检出的超痕量有机污染物利用该研究开发的方法可进行精准定量。基于此高覆盖度多目标分析方法对养殖场采集的海参样品进行分析,共从海参体内检出100种有机污染物,其中PAHs、ACs、PAEs、OCPs类检出总含量相对高于其他类污染物,总含量均值分别为157.8、153.2、64.4和46.4 ng/g dw。9-氯芴、5-氯苊、3-甲基胆蒽等多种新污染物首次在海参样品中检出,但含量都非常低。该方法简单高效,定量限低,线性范围宽,结果准确。此高覆盖度多目标分析方法可广泛应用于各种水产品中风险物质的广谱筛查和精准定量,为食品安全和绿色养殖提供技术支撑。

气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱快速筛查农产品中70种农药残留

建立了气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱同时筛查农产品中70种农药残留的方法。样品经过乙腈提取(干样先加水浸泡),提取液用SinChERS-Nano柱净化后,经气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱仪测定。在全扫描(Full scan)模式下测定化合物的精确质量数,能够有效去除基质干扰。对12种典型基质样品(韭菜、油菜、黄瓜、白菜、柑橘、苹果、葡萄、番茄、香菇、大米、黄豆、花生)进行方法验证。结果表明,70种农药在0.5~200μg/kg范围内线性良好,相关系数大于0.9950。方法的检出限(LOD)范围为0.3~3.0μg/kg;定量限(LOQ)范围为1~10μg/kg。韭菜、香菇、大米和花生在3个添加水平下的平均加标回收率分别为73.2%~123.4%、72.4%~121.3%、73.8%~112.6%和73.5%~122.3%,平均相对标准偏差(RSD)分别为2.2%~11.3%、2.4%~11.1%、3.2%~11.3%和3.3%~11.1%。此方法操作简单,灵敏度高,适用于农产品农药多残留的快速筛查。

气相色谱-离子阱二级质谱对照高分辨质谱对食品中二噁英类多氯联苯的测定

确定了气相色谱-离子阱二级质谱在分析食品中12种二噁英类多氯联苯残留的定性参数；优化了分析过程的质谱条件；研究了实际样品（河豚、鳗鱼、甜虾、鸡脂肪、奶粉、猪肠衣）离子阱串联质谱测定值与高分辨质谱值的准确度差异。样品采用加速溶剂萃取方法提取、流体控制系统净化及离子阱二级质谱和高分辨质谱测定。两种方法测定值之间的回归方程和相关系数分别为：4种非邻位取代二噁英类多氯联苯，y=0．7815x，r=0．9331；8种邻位取代二噁英类多氯联苯，y=0．8073x，r=0．996；样品中12种多氯联苯总毒性当量（Total TEQ）：y=0．5181x＋0．1255，r=0．992。离子阱二级质谱和高分辨质谱的检出限分别为0．5ng/kg和0．1ng／kg，样品中同位素内标的回收率为41％～102％。

基于气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱法快速筛查和确证农产品中222种农药残留

该文在QuEChERS方法的基础上采用固相分散萃取样品处理一体机(Sio-dSPE)对样品进行前处理,结合气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱法(GC-Orbitrap MS)对农产品中多农药残留进行筛查和确证。对Sio-dSPE前处理方法中盐析剂和除水剂的种类、净化剂的种类与用量、基质效应等进行考察。在最优条件下,采用GC-Orbitrap MS对农产品中222种农药残留进行检测,线性范围为1~200μg/L,在莴苣、大米和茶叶中的定量下限分别为0.5~5μg/kg、1~10μg/kg、2.5~25μg/kg。在上述3种基质中分别进行10、20、50μg/kg浓度水平的加标回收实验,测得回收率分别为70.5%~121%、70.2%~119%、65.2%~125%,相对标准偏差(RSD)分别不大于11%、10%、12%。该方法具有样品处理简单、分析时间短、净化效果好等优点,适用于农产品中多农药残留的快速筛查与定量。

气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱测定植物油中17种邻苯二甲酸酯类残留量

建立气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱同时测定植物油中17种邻苯二甲酸酯(phthalic acid esters,PAEs)残留量的方法。样品经乙腈涡旋提取,提取液在-20℃冷冻30 min,用十八烷基硅烷键合硅胶(ostadecylsilane,C18)和乙二胺-N-丙基硅烷净化剂各150 mg进行分散固相萃取净化,利用气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱仪进行测定。在全扫描模式下测定目标化合物的精确质量数,能够有效地去除植物油中基质干扰。对4种典型植物油样品(大豆油、花生油、橄榄油、菜籽油)进行方法验证。结果表明,17种PAEs在0.01~2.0 mg/L范围内线性良好,相关系数均大于0.9950。该方法检出限范围为0.005~0.010 mg/kg;方法定量限范围为0.015~0.030 mg/kg。4种基质中17种PAEs在0.03、0.20、0.50 mg/kg添加水平下的平均加标回收率为80.2%~109.5%,平均相对标准偏差为1.2%~9.8%。采用本方法对6种植物油共50个样品中17种PAEs含量进行测定。结果表明:化合物中邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二正丁酯和邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯检出率高,且样品中大豆油和菜籽油中检出率高。该方法操作简单、灵敏度高,适用于植物油中PAEs的快速筛查和确证。

气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱测定植物油中57种持久性有机污染物

建立一种LPAS快速滤过净化柱结合气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱测定植物油中57种持久性有机污染物(POPs)残留量的方法。样品用乙腈-乙酸乙酯(体积比2:1)超声重复提取3次,提取液氮吹浓缩后经LPAS柱净化,用气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱在全扫描模式下检测。结果表明:57种POPs在0.4~100μg/L范围内线性关系良好,相关系数均大于0.9950;检出限为0.25~2.00μg/kg,定量限为0.8~6.0μg/kg;基质加标水平为0.8~60μg/kg时,平均回收率为62.4%~125.3%,相对标准偏差为1.2%~9.9%。利用该方法检测市售30例样品,其中8例检出多环芳烃,多氯联苯和有机氯农药均未检出。建立的方法简单、准确,适用于植物油中POPs残留的快速筛查。

气相色谱-静电场轨道阱质谱在食品和药品分析中的研究进展

气相色谱-静电场轨道阱质谱(gas chromatography-Orbitrap mass spectrometry,GC-Orbitrap/MS)作为新兴的高分辨气质联用技术,可实现挥发性成分的精确质量检测和高通量定性定量分析,具有灵敏度高,选择性强,线性动态范围宽等优点,能够很好地应对复杂基质中多种痕量物质分析带来的挑战,近年已开始应用于环境、工业、食品、制药、司法、临床等领域。本文对GC-Orbitrap/MS技术进行全面综述,阐述其基本原理及技术特点,介绍该技术在食品与药品分析研究中的应用进展,包括食品中农药残留检查、持久性有机物检测、香气物质分析和化学药品杂质分析与中药质量评价,并重点分析在超痕量成分测定和未知化合物鉴别方面的优势。最后,从高分辨率标准数据库的建立、可变电子电压技术的应用、样品前处理方式的选择开发与优化、二维GC-Orbitrap/MS串联等角度,提出GC-Orbitrap/MS未来发展方向并展望其应用前景。

GC-Orbitrap MS非靶向筛查进口儿童纺织品中未知化学危害物

本文基于气相色谱-轨道阱高分辨质谱(GC-Orbitrap MS)建立了进口儿童纺织品中潜在化学危害物质的非靶向分析方法。通过综合评分和保留指数初步鉴定,化学电离模式确定分子式,质谱碎片离子比对区分同分异构体,化学标准品验证等4个步骤开展未知物的定性分析。在40件进口儿童纺织品中共鉴定出48种物质,包括21种酯、8种酮、6种胺、4种醚、3种醇、3种酚以及3种其他类物质;对鉴定的物质进行统计和半定量分析,其中,邻苯二甲酸二丁酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、棕榈酸异丙酯和1,2,4-丁三醇的检出率最高。综合考虑检出率、毒性和响应强度,进一步过滤和筛选鉴定出的物质,排查儿童纺织品中具有较高风险的化学物质。该方法为筛查纺织品等产品中潜在的化学物质提供了新途径,对开展产品化学风险监测以及促进产品质量安全具有积极作用。

HS-SPME-GC-Orbitrap-MS法测定果酒中的醛酮类和呋喃类化合物

采用顶空固相微萃取-气相色谱-静电场轨道阱质谱联用法建立同时测定果酒中5种醛酮类和4种呋喃类化合物的分析方法。通过模拟酒液以及枸杞酒、蓝莓酒和山楂酒中检验表明,上述化合物检出限在0.004~6.300μg/L之间,定量限在0.01~21.00μg/L之间,加标回收率均在81%~120%之间,精密度不大于19.08%,该方法准确度高,能够满足果酒中醛酮类和呋喃类化合物定性定量的要求。

高分辨质谱在氯化石蜡分析方法中的应用

氯化石蜡(CPs)是一类新型持久性有机污染物,也是我国环境介质和生物体污染最严重的卤代有机污染物(OHPs)之一,近年来引起研究者高度关注。由于环境样品基质较为复杂,且其中CPs的含量水平相对较低,CPs需经提取与净化后才能进行仪器检测。CPs的同系物和异构体多达数千种,消除CPs单体以及其它OHPs的质量干扰是仪器检测CPs的关键。高分辨质谱(HRMS)具有相对较高的分辨率,能够解决这一关键问题。本文介绍了环境样品中CPs的提取与净化方法,主要从气相色谱-高分辨质谱(GC-HRMS)和液相色谱-高分辨质谱(LC-HRMS)两个方面阐述HRMS在CPs分析中应用的研究进展,总结了目前CPs分析方法中存在的问题,并对未来的发展趋势进行了展望。

基于UPLC-Q-Exactive MS和GC-MS代谢组学技术分析牛大力花不同生长时期的化学成分差异性

目的以不同生长时期的牛大力花为研究对象,基于代谢组学技术,系统分析其代谢物的组成和积累差异,为其开发利用提供方向。方法采用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-Exactive MS)和气相色谱-质谱(GC-MS)技术,对牛大力花的次生代谢物、初生代谢物和挥发性物质进行全面分析,使用主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)和层次聚类分析(HCA)等代谢组学方法筛选差异性成分。结果液质联用共鉴定了332个代谢物,以黄酮类、三萜类和苯丙素类等次生代谢物为主。气质联用共鉴定了297个代谢物,以有机酸类、氨基酸类、糖类、杂环类、醇类等初生代谢物和挥发性物质为主。主成分分析结果表明,液质与气质的代谢组学结果一致,4个生长时期牛大力花样本的总体分布聚集为2类:花蕾期、初花期、盛开期归为1类,凋萎期单独归为1类,两者化学物质组成存在显著差异,分别以黄酮类和原花青素、三萜类、有机酸类为差异成分。蔓性较直立性牛大力花在花蕾期、初花期、盛开期含有特征性的黄酮类差异代谢物,部分黄酮类成分随花期的发展含量逐渐降低。结论研究结果表明,牛大力花中含有丰富的活性黄酮类代谢物,以蔓性牛大力初花期的产量和黄酮含量更高,具有开发价值。本研究为牛大力花的科学开发和合理利用提供了理论依据。

不同段式婴儿配方奶粉香气特征及主要香味物质比较

婴幼儿配方奶粉成为母乳外广泛应用的婴儿食品,其香气特征在很大程度上反映了产品的感官质量,影响了消费者的购买意愿。按照不同月龄,婴幼儿配方奶粉可以分为1段(0~6个月)、2段(6~12个月)、3段(12~24个月)等段式。本研究组合应用定量描述分析(quantitative descriptive analysis,QDA)、气相色谱-嗅闻-质谱(gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry,GC-O-MS)技术及气相色谱静电场轨道阱高分辨质谱(gas chromatography-Orbitrap-mass spectrometry,GC-Orbitrap-MS)等技术研究了不同段式婴幼儿配方奶粉的香气特征及主要香味物质。结果表明,不同段式的奶粉的香气轮廓存在明显差异;特别是奶香味、鱼腥味、豆腥味、整体腥味等4种属性存在极显著差异(P<0.01),甜香、谷物味等2种属性存在显著差异(P<0.05);GC-OMS分析共鉴定到24种关键化合物,其中醛类化合物达到15种,酮类化合物有4种,醇类化合物4种及1种呋喃类化合物;对3个样品进行GC-Orbitrap-MS分析,共鉴定到包括18种醛类、9种酮类、6种醇类等在内的47种化合物,覆盖了GC-O-MS鉴定到的所有化合物;GC-Orbitrap-MS鉴定的化合物中有41种化合物在3个段式样品间具有显著差异。综上,不同段式婴幼儿配方奶粉的香气轮廓和主要呈香组分存在差异,本研究的开展为婴幼儿配方奶粉产品感官品质控制和提升提供了依据。

麦角酰二乙胺类物质1-环丙酰基-麦角酰二乙胺(1cP-LSD)的定性检验

针对在中国未见报道的麦角酰二乙胺类物质1-环丙酰基-麦角酰二乙胺,建立其气相色谱-质谱(GC-MS)、超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱联用(UPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS)定性检验方法。本文对未知样品用甲醇和水提取,取上清液,分别采用GC-MS和UPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS进行分析,麦角酰二乙胺(lysergic acid diethylamide,LSD)进行同步对照分析。经GC-MS检测,保留时间为23.85 min的未知组分的质谱碎片主要特征离子峰有m/z 221,289,391,69,181,207,249,348。经UPLCQ-Exactive Orbitrap-MS检测,保留时间为3.99 min的未知组分的准分子离子峰为m/z 392.2328,二级质谱主要离子有m/z 291.1487,349.1904,281.1643,265.1333,223.1226,208.0753,251.1176。基于缺少对照品的现状,经SWGDRUG和Cayman谱库检索、已报道文献中信息比对及对其高分辨质谱数据的解析,实现了目标物确认,鉴定为1-环丙酰基-麦角酰二乙胺(1-cylopropanoyl-lysergic acid diethylamide,1cP-LSD)。该方法具有分析简便、快速的特点,有很好的应用前景,可以用于实际案件的检测。

核桃叶及其乙醇提取物化学成分分析

[目的]探明核桃叶的化学成分。[方法]利用固相微萃取(SPME)技术结合气相色谱—质谱法(GC-MS),以及超高效液相色谱—四极杆—静电场轨道阱高分辨质谱联用技术(UPLC-Q-exactive),分别对核桃叶中的挥发性成分和乙醇提取物的化学成分进行鉴定分析。[结果]核桃叶中含88个挥发性成分,主要为萜类化合物,其中倍半萜占挥发性成分含量的78.35%;乙醇提取物中功能成分达30种,其中多酚类物质20种(黄酮类12种),苯丙素类4种,五环三萜类3种,必需氨基酸2种,三羧酸类化合物1种。[结论]SPME-GC-MS和UPLC-Q Exactive技术的联合使用可以系统、准确、快速地测定和分析核桃叶的化学成分。

基于GC-MS和LC-MS的人参冰酒成分分析

为研究人参冰酒的活性成分,采用气相色谱-三重四极杆质谱(GC-QQQ-MS/MS)法,通过DB-Heavy WAX色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25μm)分离,以分流比1∶20,程序升温的方法对人参冰酒中挥发性成分进行分析。采用超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-Orbitrap-HRMS)法,通过Sigma HPLC Column C18色谱柱(5 cm×3.0 mm×2.7μm),以乙腈-0.1%甲酸水溶液为流动相,流速0.2 mL/min,梯度洗脱的方法分析人参冰酒中多酚和皂苷类成分。根据高分辨质谱提供的准分子离子峰和碎片离子信息,得到化合物的相对分子质量和结构信息,结合化合物的保留时间和相关文献,共鉴定出28种挥发性成分、28种皂苷类成分和24种多酚类成分。本研究有助于明确人参冰酒的有效成分,可为人参冰酒的鉴别及质量评价提供数据支持。

加热卷烟气溶胶粒相物化学成分的差异

为系统评价不同品牌典型加热卷烟的整体差异,采用气相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱(GC-Q Exactive Orbitrap MS),研究了19种加热卷烟样品气溶胶粒相物的化学成分,并对化合物的种类和相对质量分数进行了差异性统计分析。结果表明:①同一品牌加热卷烟样品气溶胶粒相物化学成分的种类和相对质量分数相似。②所选样品的PCA得分图中不同品牌加热卷烟样品区分明显,国外加热卷烟样品在空间上分布比较集中,且以品牌为聚类团聚在一起,国内加热卷烟样品分布相对离散。③以所选国内加热卷烟样品为对照,国外加热卷烟样品气溶胶粒相物中质量分数显著降低和升高的化合物分别有56种和9种。

黑糯米酒及黑糯米保健酒品质分析

为了分析比较黑糯米酒及黑糯米保健酒品质,通过气相色谱-质谱(GC-MS)法及超高效液相色谱-四级杆-轨道阱高分辨质谱联用(UPLC-QE-MS)法检测两种酒的挥发性成分及化学成分。GC-MS分析结果表明,两种酒中共检出53种挥发性物质,其中黑糯米保健酒45种,其主体风味成分为醇类(39.52%)、酮类(19.47%)、醛类(15.08%)、酸类(9.61%);黑糯米酒47种,其主体风味成分为醇类(57.28%)、醛类(13.16%)、酮类(11.36%)。UHPLC-MS/MS分析结果表明,两种酒中共检出534种化学成分,黑糯米保健酒529种,黑糯米酒527种,两者主体化学成分均为氨基酸(42.67%;37.71%)和酸类(20.38%;18.43%)。与黑糯米酒相比,黑糯米保健酒中黄酮类物质增加30余倍,其特有成分为雌马酚、大豆苷元和甘草酸,含量较大的成分为羟基香豆素和乙酰胆碱。

北京市朝阳区采暖期和非采暖期PM_(2.5)中四种邻苯二甲酸酯的污染特征及健康风险

目的了解北京市朝阳区采暖期和非采暖期大气细颗粒物(fine particulate matter,PM_(2.5))中四种邻苯二甲酸酯(phthalate esters,PAEs)污染状况,并对其健康风险进行评估。方法使用大流量采样器结合玻璃纤维滤膜采集北京市朝阳区采暖期和非采暖期PM_(2.5)样品,利用气相色谱—静电场轨道阱高分辨质谱法(GC-Orbitrap-MS)分析其中邻苯二甲酸丁基苄基酯(butylbenzyl phthalate,BBP)、邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP)、邻苯二甲酸二异丁酯(diisobutyl phthalate,DiBP)、邻苯二甲酸二异壬酯(diisononyl phthalate,DiNP)四种邻苯二甲酸酯的浓度水平。结果四种目标PAEs均有不同程度检出,其中DiBP和DBP的检出率最高,总检出率均为100%;采暖期PM_(2.5)中Σ_(4)PAEs平均浓度为143.07 ng/m^(3),是非采暖期浓度的16.5倍;采暖期PM_(2.5)中单体含量为DiBP>DBP>BBP>DiNP,非采暖期则为DiBP>DBP>DiNP>BBP;非采暖期Σ_(4)PAEs浓度与PM_(2.5)浓度呈正相关(r_(s)=0.419,P<0.05),而采暖期无显著相关性;采暖期和非采暖期目标PAEs经呼吸途径对成人和儿童累积暴露的危害指数(hazard index,HI)均小于1。结论北京市朝阳区采暖期和非采暖期PM_(2.5)中四种目标邻苯二甲酸酯暴露健康风险均在可接受范围。

新型合成阿片类物质美托尼秦的定性检验

本文针对在中国未见报道的新型合成阿片类物质美托尼秦,建立其气相色谱-质谱(GC-MS)、超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱联用(UPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS)定性检验方法。使用甲醇提取未知样品,取上清液,分别采用GC-MS和UPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS进行分析,使用异丙托尼秦(isotonitazene)进行同步对照分析。GC-MS检测结果表明,保留时间为15.167 min的未知组分的质谱主要特征碎片离子峰有m/z 86.1(基峰)、58.05、121.1、205.05、236.05和248.1。UPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS检测结果表明,保留时间为7.35 min的未知组分准分子离子峰为m/z 383.2077,二级质谱主要特征碎片离子有m/z 310.1182、264.1252、121.0649、100.1121和72.0808。基于缺少对照品的现状,经SWGDRUG和Cayman谱库检索、与已报道文献中信息比对及对其高分辨质谱数据的解析,实现了目标物确认,鉴定为美托尼秦(metonitazene)。该方法具有分析简便、快速的特点,有很好的应用前景,可以用于实际案件的检测。