离子色谱-质谱联用技术在生命健康领域中的应用进展

离子色谱是一种用于分离强极性和可电离物质的色谱技术,质谱是一种基于离子m/z的分析技术,离子色谱与质谱联用(IC-MS)可用于复杂样品中可电离化合物(包括无机化合物和有机化合物)的分离、鉴定与定量。本文综述了IC-MS技术的发展以及近20年来IC-MS技术在食品分析、药物分析、代谢组学和临床中毒检测等领域的应用进展和未来发展趋势。在食品分析方面,本文主要介绍了IC-MS技术在无机阴离子、有机酸、极性农药、生物胺和糖类等物质检测方面的应用进展;在药物分析方面,本文主要介绍了IC-MS技术在药物杂质分析、药物降解产物鉴定和血药浓度测定领域的研究进展;在代谢组学方面,本文主要介绍了IC-MS技术在生物基质中的有机酸、糖磷酸酯、核苷酸等强极性代谢物分离、分析领域的研究进展;在临床中毒分析方面,本文主要介绍了IC-MS技术在烷基甲基膦酸、甲基膦酸、草甘膦、3-硝基丙酸和茚满二酮类鼠药等强极性或可电离有毒化合物检测方面的应用进展。本文将为IC-MS技术在生命健康领域的进一步拓展和应用提供有益参考。

离子色谱-质谱法检测五种水溶性毒物

为建立一种离子色谱-质谱法检测血液中γ-羟基丁酸(GHB)、氟乙酸钠、亚硝酸钠、草甘膦和草铵膦五种水溶性毒物的方法,选用AS19阴离子色谱柱进行分离,以在线产生的50 mmol/L氢氧化钠为淋洗液等度淋洗,飞行时间质谱仪作检测器,采用电喷雾电离源负离子模式、选择离子监测模式(Selected Ion Monitor,SIM)进行分析,外标法定量。利用离子色谱-质谱法检测五种水溶性毒物简单快速、专属性强、灵敏度高,可为司法鉴定实践提供重要的科学支撑。

离子色谱-质谱测定碳酸饮料中的亚氯酸盐、氯酸盐和高氯酸盐

建立一种测定碳酸饮料中亚氯酸盐、氯酸盐和高氯酸盐的离子色谱．质谱联用方法。选用高容量、强亲水性的阴离子交换柱IonPacAS19（2．0mm×250mm）进行分离，以KOH溶液为淋洗液，采用梯度淋洗。淋洗液经过抑制器抑制后直接进入质谱（ESI．MS），负离子模式进行检测。碳酸饮料中的亚氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐在质量浓度1-200ng／mL范围内具有良好的线性（r≥0．997），定量限（RSN〉10）分别为1．5、1．0、0．6μg/L。将该方法用于碳酸饮料中亚氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐的分析，并进行加标回收实验，回收率在79％～104％之间，亚氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐峰面积的相对标准偏差（n=6）在0．54％-4．49％之间。该法操作简单、快速、准确、灵敏、适用于碳酸饮料中亚氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐的同时测定。

在线富集离子色谱-质谱联用法同时测定饲料添加剂中的16种有机酸

建立了在线富集方式结合离子色谱-质谱（IC-MS）快速分离分析16种有机酸的方法.离子色谱配备自制富集柱和分离柱对有机酸进行在线富集和分离;质谱采用大气压化学电离源负离子电离方式（APCI-）,在选择离子监控（SIM）模式下对有机酸进行定性和定量分析.采用200 μL大体积进样,在线富集时间为3 min,以NaOH溶液作为淋洗液,梯度洗脱结果表明,富集柱和分离柱对有机酸有很好的富集分离能力;16种有机酸在30 min内完全洗脱,并在一定浓度范围内线性关系良好;方法检出限（LODs）为0.01～0.22mg/L;加标回收率为70.6％～110.8％,相对标准偏差（RSD）≤6.3％.该方法样品前处理简单,分离速度快,有机酸检测灵敏度高,适用于多种饲料添加剂样品中有机酸添加剂的检测.

离子色谱-质谱联用法同时测定饮用水中3种痕量一氯酚

建立了一种新型、灵敏、准确的同时测定饮用水中2-氯酚、3-氯酚和4-氯酚的离子色谱-质谱联用检测方法。饮用水样经固相萃取小柱富集、净化后，在IonPac AS18阴离子交换色谱柱（250mm×4．0mm）及IonPac AG18预柱（50mm×4．0mm）上，以含有10％乙腈的15mmol／LKOH溶液为淋洗液，采用大气压化学电离源（APCI）在选择离子监测（SIM）模式下进行检测，定量检测离子为m／z 127[M—H]^-1，其日内与日间精密度分别小于8．6％和10．5％；2-氯酚、3-氯酚和4-氯酚在0．02～5．0μg／L范围均具有良好的线性；水样中2-氯酚、3-氯酚和4-氯酚的最低定量检出限分别为0．02μg／L、0．01μg／L和0．01μg／L。用于饮用水中一氯酚的测定，结果满意。

离子色谱-质谱联用法测定4-甲基咪唑的含量

为了简单、方便地精确定量和定性样品中的4-甲基咪唑,建立了一种采用阳离子交换色谱-质谱联用（IC-MS）技术准确检测4-甲基咪唑含量的新方法,该方法的检出限为0.25μg/L,线性范围为2.5~200μg/L,线性相关系数为0.999 7,相对标准偏差为2.32%~4.25%,加标回收率为92.7%~96.3%.使用该方法对焦糖色素、可乐等样品进行检测,结果表明,该方法具有分离度高、灵敏度高、定量准确、精密度高、检出限低的特点.

离子色谱-质谱联用法检测咖啡豆中的典型单糖和小分子寡糖

建立了离子色谱-质谱联用技术测定咖啡豆中阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、蔗糖、木糖、甘露糖、果糖、核糖的分析方法。将样品粉碎后加入去离子水超声提取,经Carbopac^(TM)PA20(3*150mm)色谱柱分离,以EGC(自动淋洗液发生器)在线产生KOH为淋洗液,梯度淋洗,流速0.38mL/min,抑制器采用外加水模式,采用柱后补液法(Na^+源),串联质谱进行检测。结果表明,在一定的质量浓度范围内,上述单糖和小分子寡糖的色谱峰面积与质量浓度呈线性相关,线性相关系数(r)均大于0.999,样品的加标回收率均落在88.0~97.7%范围内,相对标准偏差均在2.36~3.70%之间(n=6)。该方法充分解决了含碳量不同的糖之间的假阳性问题,方法简便、快速、准确,可推广应用于咖啡豆中典型单糖和小分子寡糖的同时测定。

离子色谱-质谱联用法测定食品中溴酸盐

建立离子色谱-质谱（IC-MS）联用方法检测食品中溴酸盐。不同食品样品中的BrO3-离子经水提取，经过C18和Ag柱除杂质，再经离子色谱分离，最后在选择反应监测模式（SRM）下进行检测，外标法定量。 BrO3-质量浓度在0.1~100μg/L内具有良好的线性关系（R2=0.9999），检出限为1.0μg/kg，定量限为4.0μg/kg。加标回收率为92.7%~104.2%，精密度RSD〈5%，该方法的灵敏度、准确度和精密度均符合相关的技术要求，适用于食品中痕量BrO3-分析的要求。

离子色谱-质谱联用法检测食品中的糖醇

建立了离子色谱-质谱（IC-MS）联用方法检测食品中的糖醇.不同食品样品中的糖醇经提取后过SPE柱去除杂质,再经CarboPar MAl糖醇柱分离,在选择离子监测（SIM）模式下进行检测,外标法定量.各目标物在一定范围内线性关系良好,相关系数（R2）均大于0.99.赤藓糖醇、木糖醇、D-山梨糖醇、D-甘露糖醇、乳糖醇、麦芽糖醇的定量限（S/N=10）分别为0.98、1.99、2.24、5.92、13.56、13.21 mg/kg;检出限（S/N=3）分别为0.28、0.59、0.71、1.74、4.14、4.03 mg/kg.6种糖醇的加标回收率为82.5％～ 108.0％,相对标准偏差（RSD）为1.5％ ～ 7.6％.该方法的灵敏度、准确度和精密度均符合相关的技术要求,适用于食品中糖醇含量的检测.

离子色谱-质谱联用测定牛奶中的高氯酸盐、溴酸盐和碘离子

以离子色谱-质谱联用同时测定了不同品牌牛奶中的高氯酸盐、溴酸盐和碘离子。以高容量、强亲水性IonPac AS20（2 mm）为分析柱,EGC在线产生KOH为淋洗液,串联质谱检测。ESIMS/MS以多元反应监测（MRM）模式分别监控高氯酸盐的m/z100.8/84.9、98.8/82.9离子对,溴酸盐的m/z126.8/110.9、126.8/95.0离子对和碘离子的m/z126.8/127.0离子对,并分别对高氯酸盐、溴酸盐和碘离子以m/z98.8/82.9、126.8/110.9和126.8/127.0离子对的峰面积进行定量。该方法对高氯酸盐、溴酸盐和碘离子的检出限（S/N=3）分别为0.02、0.1和0.5μg/L,线性相关系数分别是0.999（0.05～50μg/L）、0.999（0.5～100μg/L）、0.998（1～1 000μg/L）。高氯酸盐和碘离子的样品加标回收率分别在102%～108%之间和86%～114%之间。

离子色谱-质谱联用技术测定饮用水及环境水样中的痕量高氯酸盐

建立了一种测定痕量高氯酸盐的离子色谱-质谱联用方法。选用高容量、强亲水性的阴离子交换柱IonPac AS20(2mm)进行分离,以淋洗液自动发生器在线产生的KOH为淋洗液,采用等浓度淋洗。在不添加有机溶剂的情况下,淋洗液经过抑制器抑制后直接进入电喷雾-串联质谱(ESI-MS-MS),以负离子模式进行检测。同时采用多元反应监测(MRM)模式对高氯酸盐进行监控,以100.8/84.9、98.8/66.9和100.8/68.9为监控离子对,以98.8/82.9离子对的峰面积进行定量。高氯酸盐质量浓度在0.05～50μg/L范围内具有良好的线性(r=0.9985),检出限(S/N=3)为0.01μg/L。将该方法用于饮用水以及地下水、雪水等环境水样中高氯酸盐的分析,并进行了加标回收实验,回收率在86%～110%之间,将实际自来水样品连续11次进样,所得高氯酸盐的峰面积的相对标准偏差(RSD)为1.6%。

离子色谱-质谱联用测定瓶装水中的高氯酸盐和溴酸盐

以高容量、强亲水性的IonPacAS20(2mm)为分析柱,ESI-MS-MS串联质谱为检测器,同时测定瓶装水中的高氯酸盐和溴酸盐.该方法对高氯酸盐和溴酸盐的检出限(S/N=3)分别为0·01μg·l-1和0·1μg·l-1,线性相关系数分别是r=0·9990(0·05—100μg·l-1)和r=0·9998(0·5—100μg·l-1).对某样品连续进样7次,高氯酸盐和溴酸盐的相对标准偏差(RSD)分别为1·2%和0·9%.运用该方法测定瓶装水,并加标回收,高氯酸盐和溴酸盐的加标回收率分别在101·0%—116·5%之间和87·5%—118·9%之间.

采用离子色谱-质谱联用仪分析食品中的有机酸含量

建立了离子色谱-串联质谱检测食品中酒石酸、苹果酸、柠檬酸、丁二酸的分析方法。选用AS11阴离子色谱柱进行分离,以在线产生的10 mmol/L氢氧化钾为淋洗液梯度淋洗,Thermo Scientific MSQ Plus质谱仪作检测器,采用电喷雾电离源负离子模式、选择离子监测模式(selected ion monitor,SIM)进行分析,外标法定量。结果表明,在0.5~10 mg/L范围内线性关系良好,酒石酸的相关系数(r)为0.997,定量限为0.5 mg/kg;苹果酸的相关系数(r)为0.999,定量限为0.5 mg/kg;柠檬酸的相关系数(r)为0.997,定量限为1.0 mg/kg;丁二酸的相关系数(r)为0.997,定量限为0.5 mg/kg;运用该方法测定3种食品中的有机酸,葡萄酒中4种有机酸的加标回收率为81.6%~109.7%,蜂蜜中为80.2%~109.4%,饼干中为80.4%~109.2%;该方法具有操作简单、专属性强、灵敏度高等优点,可满足食品中有机酸的检测要求。

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。

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。

高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法测定大豆中的6种硒形态

基于高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱(HPLC-ICP-MS)建立了大豆中硒代半胱氨酸(SeCys)、甲基-硒代半胱氨酸(MeSeCys)、硒代蛋氨酸(SeMet)、硒代乙硫氨酸(SeEt)、硒酸根(Se(Ⅵ))和亚硒酸根(Se(Ⅵ))等6种硒形态的分析方法。样品采用超声辅助蛋白酶水解提取,经Athena C_(18)色谱柱分离,以2.0 mmol/L四丁基溴化铵-30.0mmol/L磷酸氢二铵-2.0%甲醇(pH 7.4)为流动相,等度洗脱,最终通过ICP-MS(H_(2)-He碰撞反应池模式)测定6种硒形态。结果表明,各硒形态在1.0~100.0μg/L范围内线性关系良好,相关系数(r)>0.999,检出限为0.05~0.13μg/L。实际大豆样品加标回收率为86.5%~108.0%,相对标准偏差为1.5%~7.0%,将该方法应用于大豆中硒形态的分析,发现主要形态为SeMet。建立的方法具有操作简单、快速高效、灵敏度高等优点,适用于大豆中硒形态分析。

超高效液相色谱-静电场轨道离子阱高分辨质谱法测定设施菜地土壤中有机磷酸二酯类化合物

有机磷酸二酯(Di-OPEs)被认为是有机磷酸三酯的生物或非生物降解产物。该研究基于超高效液相色谱-静电场轨道离子阱高分辨质谱(UHPLC-Orbitrap HRMS)建立了设施菜地土壤中磷酸二(2-氯)乙酯(BCEP)、磷酸二(1,3-二氯异丙基)酯(BDCP)、磷酸二正丁酯(DnBP)、磷酸二苯酯(DPhP)和磷酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)5种Di-OPEs的定性定量分析方法。首先,土壤样品以甲醇为提取溶剂,超声提取,选择Oasis WAX固相萃取柱进行净化,用8 mL含5%(v/v)氨水的甲醇溶液洗脱,洗脱液浓缩定容后,应用Thermo Accucore RP-MS色谱柱,以甲醇-0.2 mmol/L乙酸铵水溶液为流动相进行分离,采用UHPLC-Orbitrap HRMS测定,质谱分析采用电喷雾负离子模式电离,在全扫描模式下检测。在优化的分析检测条件下,5种Di-OPEs的检出限为0.001~0.047 ng/g,定量限为0.004~0.156 ng/g。5种Di-OPEs的标准曲线线性关系良好,相关系数(r)为0.998 5~0.999 9。在5.0、25.0、50.0 ng/g的添加条件下,3种加标水平的回收率为56.9%~133.0%,相对标准偏差为4.4%~18.9%。应用建立的方法对采集的16个设施菜地土壤样品进行分析,结果显示设施菜地土壤中5种Di-OPEs的含量为2.53~6.94 ng/g,所有样品中Di-OPEs的检出率均高于60%。其中,DnBP是设施菜地土壤中的主要污染物,含量范围为1.37~3.20 ng/g,占Di-OPEs总含量的23.4%~68.8%。该方法操作简便,灵敏度高,重复性良好,适用于设施菜地土壤中Di-OPEs的测定,也为今后开展设施菜地土壤中Di-OPEs的环境行为和人体暴露研究提供可靠的技术支持。

非衍生-离子色谱-三重四极杆质谱测定环境水样中有机磷

建立了一种非衍生-离子色谱-三重四极杆质谱法测定环境水样中有机磷(草甘膦、氨甲基膦酸、草铵膦、杀木膦和乙烯利)的方法。环境水样经RP-C18固相萃取柱和Ba柱除去杂质后,滤液无须衍生化,可直接进行定量分析。有机磷通过AS 19阴离子色谱柱分离,在负离子模式下以多反应监测方式(MRM)进行检测。结果表明,草甘膦、氨甲基膦酸和草铵膦在0.10~10.0μg/L范围内的线性相关系数(r)均>0.999,检出限分别为0.02,0.03和0.03μg/L,相对标准偏差(RSD)分别为2.8%~4.7%,5.4%~11.7%和5.1%~7.4%。杀木膦和乙烯利在0.02~2.00μg/L范围内的r值均>0.999,检出限分别为0.007和0.004μg/L,RSD分别为3.7%~5.8%和2.1%~13.2%。对实际水样进行测定,各目标物的加标回收率为70.0%~120%。该方法操作简便,精密度好,准确度高,适用于环境水样中5种极性有机磷的测定。

四极杆-线形离子阱液相色谱质谱联用法快速检测玉米油中黄曲霉毒素

建立了四极杆-线形离子阱液相色谱质谱联用仪(Liquid Chromatography-Quadrupole-Linear Ion Trap Mass Spectrometry,LC-Q-LIT)测定玉米油中4种黄曲霉毒素(黄曲霉毒素B_(1)、黄曲霉毒素B_(2)、黄曲霉毒素G_(1)、黄曲霉毒素G_(2))的分析方法。选择Phenomenex Kinetex C_(18)色谱柱(2.1 mm×50 mm,2.6μm)分离目标物,分别以0.1%甲酸水-0.1%甲酸甲醇(V/V)为流动相进行梯度洗脱。质谱采用正离子扫描(ESI+)和选择反应监测模式。在玉米油基质中,4种黄曲霉毒素在2.5~50.0 ng·mL^(-1)呈现良好的线性关系(R^(2)≥0.990 3),检测限和定量限在0.5~1.0 ng·mL^(-1)和1.5~2.5 ng·mL^(-1),添加回收率为71.75%~97.87%,RSD≤13.86%。该方法操作简单、快速、成本低且灵敏度高,定性、定量准确,适用于玉米油中黄曲霉毒素的检测分析。