稳定同位素标记-高效液相色谱-串联质谱法测定动物源性食品中12种利尿剂

本研究建立了稳定同位素标记-高效液相色谱串联质谱法测定动物源性食品中12种利尿剂的方法。试样经5%甲酸乙腈提取,通过式固相萃取柱净化,采用液相色谱-质谱/质谱仪测定,同位素内标法定量。12种利尿剂在各自浓度范围内线性关系良好,平均回收率介于71.3%~104.7%,相对标准偏差介于1.2%~11.1%(n=6)。该方法具有灵敏度高、准确性好、操作简单、检测效率高等特点,能够满足多种动物源性食品中12种利尿剂的检测需求。

液相色谱-稳定同位素比值质谱法测定针叶樱桃粉中抗坏血酸的碳稳定同位素比值

该文建立液相色谱-稳定同位素比值质谱联用(liquid chromatography-stable isotope ratio mass spectrometry,LC-IRMS)检测抗坏血酸δ^(13)C值的分析方法,用于鉴别针叶樱桃粉中抗坏血酸天然来源的真实性。样品中抗坏血酸经液相色谱在线分离纯化,优化后色谱条件为:Syncronis C18(250 mm×4.6 mm,5μm)色谱柱,流动相为水-pH 2的硫酸溶液(90∶10,体积比),流速0.250 mL/min,色谱柱温度30℃,进样量10μL,通过LC-IsoLink实现目标物全部氧化为CO_(2)气体,最终以气态形式进入稳定同位素质谱仪,直接检测样品中抗坏血酸的δ^(13)C,该方法结果稳定、准确。分别测定了7个合成来源的维生素C片和19个针叶樱桃粉,结果表明,天然来源抗坏血酸δ^(13)C值为-25.00‰~-22.01‰,合成来源抗坏血酸δ^(13)C值为-11.74‰~-10.28‰,两者分布显著性差异,该方法可用于抗坏血酸产品标识的真实性鉴别研究。

稳定同位素质谱技术及其在食品掺假检验及溯源中的应用研究

稳定同位素质谱法(Stable Isotope Ratio Mass Spectrometry,IRMS)是一种质谱技术,专注于测量样品(如食品)中的碳、氮和氢等元素的稳定同位素比率。通过分析食品样品中特定元素的稳定同位素组成,IRMS能够追踪食品的来源并验证其真实性。本文通过介绍稳定同位素质谱技术的原理、技术分类,并分析其在食品掺假检测和产品溯源中的应用,旨在为检验人员和监管部门提供技术指导和理论支持。

稳定同位素质谱技术对市售有机蔬菜的鉴别研究

随着生活水平的提升,人们对饮食的要求也逐步提高,开始寻找富有膳食纤维与多种维生素的食物,“轻食”概念悄然走红。轻食起源于17世纪英国贵族的下午茶,最初是指那些制作简单、食用方便的点心饮品,经过几百年发展,轻食的定义发生了翻天覆地的变化。如今的轻食指简单、健康、自然、均衡的低糖、低脂食品,其烹饪方式多采用生食、蒸、煮等,避免油炸和爆炒,从而减少脂肪含量,更好地保持食品的原始滋味。

基于MC-ICP-MS的稳定铜同位素分析在环境健康研究中的应用进展

铜(Cu)是人体内重要的微量金属元素之一,在许多生命过程中扮演着重要角色;同时,铜在人体内受到严格调控,其稳态与人体生理状态密切相关,许多疾病的发生往往伴随着铜代谢失衡的现象。通过监测铜稳态的细微变化,可以更精准地发现导致人体生理异常变化的因素,特别是环境因素对疾病发生及发展的影响。因此,稳定铜同位素分析在环境健康研究中具有广泛的应用前景。多接收器电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)是一种强大的同位素分析质谱方法,具有适用范围广、分析精度高等优点,有效促进了铜同位素分析的发展。本文综述了非传统稳定同位素分馏机理及基于MC-ICP-MS的铜同位素分析方法,总结了铜同位素分析在环境健康研究中的主要应用,并对其前景进行展望。

乙醇C、O、H稳定同位素在白酒掺伪鉴别中的潜在差异分析

采用气相色谱-稳定同位素比质谱(GC-IRMS)建立了白酒、食用酒精和工业酒精中乙醇C、H、O稳定同位素比值的测定方法,并优化了稀释倍数、进样体积和分流比等前处理。通过检测分析28种白酒、7种工业酒精和5种食用酒精的乙醇δ13C、δ18O和δ2H值发现:工业酒精与白酒之间乙醇δ13C和δ18O值差异较大,食用酒精与白酒之间乙醇δ13C值差异较小但乙醇δ18O值差异较大,三者的乙醇δ2H值差异较小;在鉴别白酒是否掺假工业酒精或食用酒精时,鉴别能力:氧稳定同位素>碳稳定同位素>氢稳定同位素。

基于静态气体质谱仪的Xe稳定同位素高精度分析

为解决氙(Xe)的九种稳定同位素质量差异大(约9.6%),质谱探测器接收难的问题,利用Helix MC Plus静态气体质谱仪,建立一种测量Xe全部稳定同位素丰度比的高精度质谱分析方法,快速、准确获得Xe的全部稳定同位素丰度。首先对混合气体样品中的Xe进行提取分离与纯化等条件实验,减小其他惰性气体及活性组分对Xe同位素分析测量的影响,再使用跳峰和多接收两种方式相结合的测量方法,实现在进样量极小时,基于Helix MC Plus型静态气体质谱仪的Xe全部稳定同位素的高精度测量,并利用天然丰度Xe标准气体对配制的混合气体样品测量结果进行线性校正。结果表明,在进样量约1.12×10^(-12)mol条件下,法拉第杯测量129 Xe/^(132)Xe、^(130)Xe/^(132)Xe、^(131)Xe/^(132)Xe、^(134)Xe/^(132)Xe、^(136)Xe/^(132)Xe丰度比的相对标准偏差≤0.24%,对于使用计数法测量124 Xe/^(132)Xe、126 Xe/^(132)Xe丰度比的相对标准偏差分别为0.22%和0.39%。本方法稳定性好、精度高,可以实现痕量Xe稳定同位素的丰度比质谱分析测试。

固相微萃取/气相色谱/燃烧-同位素比值质谱技术测定水体中微量苯系物单体碳同位素方法研究

该文建立了固相微萃取/气相色谱/燃烧-同位素比值质谱(SPME/GC/C-IRMS)技术测定水体中7种苯系物碳同位素(δ^(13)C)的方法。实验结果表明,萃取温度30℃,萃取时间60 min条件下萃取效果最佳,萃取温度(30~60℃)和萃取时间(15~60 min)对顶空萃取(HS-SPME)过程中的碳同位素分馏无影响。最佳萃取条件下,利用HS-SPME和直接萃取(D-SPME)方法分别测试7种苯系物的δ^(13)C值,标准偏差分别为0.08‰~0.45‰和0.05‰~0.39‰,测试误差分别为-0.16‰~0.33‰和-0.41‰~0.46‰,两种SPME方式在萃取过程中均未发生明显碳同位素分馏,HS-SPME的灵敏度比D-SPME方法高1~2个数量级。通过移动平均值算法计算苯、间/对二甲苯、异丙苯的检出限为1μg/L,甲苯、乙苯、邻二甲苯、苯乙烯的检出限为2μg/L。测得江苏某废弃农药场地下水中7种苯系物δ^(13)C值的标准偏差为0.01‰~0.43‰。该方法样品前处理简单、灵敏度高、准确性好,适用于水体中痕量苯系物单体碳同位素的检测。

基于碳氮稳定同位素特征差异的三七真伪判别

利用稳定同位素质谱技术,分析三七及其伪品(莪术、姜黄、菊叶三七、竹节参、水三七、景天三七)的碳、氮稳定同位素比值特征,探讨该技术用于三七真伪判别的可行性。建立元素分析-稳定同位素质谱法,测定三七、三七伪品中δ^(13)C值、δ^(15)N值,结果表明三七与伪品δ^(13)C值有显著差异(P<0.05)。通过测定三七、三七伪品中δ^(13)C值这一关键鉴别因子,结合δ^(15)N值,可将三七与这几类伪品分开;对随机购买的三七粉样品的真伪鉴别结果表明,稳定同位素质谱技术能有效鉴别三七真伪,可用于对市售三七类中药材的真伪鉴别,以期为三七类制品的质量安全提供技术支撑。

生物体中氨基酸单体碳稳定同位素测试方法研究

氨基酸作为蛋白质的基本组成单位,是重要的生命物质,其单体碳同位素研究在生物地球化学、生态学、生物体代谢和环境科学等领域具有重要意义。该文优化了海参和海藻氨基酸提取和纯化流程,通过N新戊酰基-O-异丙酯(NPP)方法衍生化后,分别用气相色谱-质谱(GC-MS)和气相色谱-燃烧-同位素比值质谱(GC-C-IRMS)测试其浓度和碳同位素组成。结果显示,15种氨基酸单体的分离效果较好,回收率为46.4%~96.3%,各氨基酸在1.0~16.0µmol/L范围内线性关系良好(r^(2)为0.987~0.999)。15种氨基酸单体衍生物δ^(13)C值的标准偏差均小于0.30‰(n=10),在0.6~2.0 mmol/L浓度范围内δ^(13)C的平均误差为±0.24‰,方法检出限为0.6 nmol。海参和海藻样品各氨基酸单体δ^(13)C值的范围分别为-31.10‰~-8.58‰和-30.53‰~-13.76‰,标准偏差均在0.33‰以内,可满足生物体氨基酸单体碳同位素的测试精度需求。

基于稳定同位素分析技术的蜂蜜产地鉴别研究

随着蜂蜜市场的蓬勃发展,大量伪劣蜂蜜随之产生,给相关蜂蜜厂家造成了重大损失。因此,加大对我国优质蜂蜜产品的产地保护,建立有效的蜂蜜产地鉴别手段尤为重要。基于此,本文结合化学计量学方法,测定了不同产地蜂蜜的稳定同位素比值,旨在为蜂蜜产地鉴别提供科学合理的技术参考。

有机溶剂稀释与气相色谱-燃烧-同位素质谱(GC-C-IRMS)联用测定食醋中乙酸的δ^(13)C

食醋中乙酸的碳-13比值(δ13 C)与食醋原料有密切关联,通过测定乙酸中δ13 C可对食醋原料进行溯源。本工作建立了有机溶剂稀释法与气相色谱-燃烧-稳定同位素比值质谱(GC-C-IRMS)联用法测定食醋中乙酸的δ13 C。在乙酸浓度为2%~99.9%的模拟样品测试中获得了稳定的检测结果;同一样品中乙酸的δ13 C重复测定16次的标准偏差小于0.15‰;参与欧盟同位素实验室间能力测试时,该方法的测定结果与其中5个国际实验室测定平均值差异为0.17‰。该方法的精密度和稳定性好、准确性高、操作简便快速,适合在食醋真实性技术中应用和推广。

气相色谱-燃烧-同位素质谱仪(GC-C-IRMS)测定游离氨基酸的δ^(13)C值

氨基酸的δ13C值测定方法是开展13C标记代谢流分析研究的关键技术手段。建立了气相色谱-燃烧-同位素比率质谱仪测定发酵液中游离氨基酸的δ13C比值方法,结果表明,该方法稳定性好,氨基酸分离度佳,重复测定标准偏差小于0.5‰,完全满足在低丰度同位素标记代谢流分析精度要求,为今后采用大规模低丰度13C标记开展传统白酒和黄酒发酵过程的代谢机理的研究提供了有效的技术手段。

稳定同位素内标的液相色谱串联质谱法测定乳制品中唾液酸的含量

该研究建立了基于稳定同位素内标液相色谱串联质谱法测定乳制品中唾液酸含量的分析方法。首次引入稳定同位素内标来定量乳制品中的唾液酸,采用电喷雾离子源,在负离子、多反应监测模式下进行定量分析。研究自样品前处理至质谱鉴定,均进行了方法比较优化,并测试了婴幼儿奶粉、酸奶等6种乳制品中的唾液酸含量。结果表明,唾液酸在0.0125~5μg/mL线性关系良好,相关系数为0.9999,加标样品的回收率为76.5%~96.4%,相对标准偏差(n=6)为0.6%~6.35%,检出限和定量限分别为0.4、1.6 ng/mL。该方法样品前处理简单,检测结果准确,可定量不同乳制品中唾液酸的含量。

大气浓度下N_2O中氮稳定同位素比值测定的GasBench-IRMS系统改造

为实现在线自动测定大气环境N_2O中氮稳定同位素比值,本工作对多用途在线气体制备和导入系统(GasBench)进行了改造。增加了化学阱和2个冷阱,与八通阀构成预浓缩装置,以期达到纯化和浓缩大气样品中N_2O的目的,同时更换大体积进样瓶及其配套样品盘,用于增加样品进样量。优化了质谱测定条件、样品收集和浓缩时间等关键参数,并进行了系统的线性、稳定性测试以及方法准确性验证。结果表明,在本方法条件下,当离子流强度在280~3 000mV时,系统线性关系良好,δ15 NAir值随离子流强度的增加而变化不大;不同压力条件下,δ15 NAir值的S.D<0.04‰,达到仪器稳定性指标的要求。利用该方法测量配制的400mg/L N_2O标准样品气,δ15 NAir平均值为7.253‰,接近标准气的氮稳定同位素标准值,说明该方法准确性良好,可用于大气浓度下N_2O中氮同位素比值测定。

液相色谱-稳定同位素比值质谱测定燕窝中唾液酸的碳稳定同位素比值

该文建立了适合液相色谱-稳定同位素比值质谱(liquid chromatography-stable isotope ratio mass spectrometry,LC-IRMS)测定干燕窝中唾液酸δ^(13)C值的方法。样品前处理方法加标回收率为75.2%~100.6%,前处理方法可显著降低蛋白质等大分子对色谱柱的影响且不会干扰碳稳定同位素的准确分析;研究并优化了LC-IRMS对唾液酸δ^(13)C值测定的影响,优化后的色谱条件:采用Hyper REZ XP Carbohydrate H+(300 mm×7.7 mm,8μm)柱,柱温30℃,在0.250 mL/min流速下用90%B(H_(2)O)+10%D(pH_(2)的H_(2)SO_(4))洗脱。方法稳定性、重复性均良好,可准确测定样品δ^(13)C值。对6个干燕窝样品和4个市售唾液酸进行测定,其唾液酸δ^(13)C值分别为(-29.55±0.39)‰和(-15.18±2.45)‰,2种不同来源唾液酸碳稳定同位素特征显著。可检测到燕窝中的非法掺入市售唾液酸比例最低为10%。该方法的建立可为后续鉴别燕窝制品外源添加唾液酸提供基础。

稳定同位素标记氨基酸细胞培养联合质谱绝对定量技术在5、7、55型腺病毒鉴定中的应用

利用稳定同位素标记肽段的质谱绝对定量(AQUA)技术,实现了对5、7和55型人腺病毒的准确鉴定。采用细胞培养条件下稳定同位素代谢标记(SILAC)技术培养细胞至大肠杆菌生长至对数生长期,1 mmol/L异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)低温诱导蛋白表达,提取并利用谷胱甘肽S转移酶(GST)纯化富集相应标记的腺病毒六邻体蛋白。通过胶消化分别消化三种不同标记策略(非标记、中度标记和重度标记)的纯化蛋白,消化肽段等量混合脱盐后经纳流液相色谱-串联质谱(Nano HPLC-MS/MS)进行定量蛋白分析。通过SILAC实现大肠杆菌的完整代谢标记,诱导表达腺病毒六邻体蛋白,通过AQUA技术实现对非标记、中度标记、重度标记六邻体蛋白标志性肽段鉴定。成功实现SILAC三种不同标记策略条件下大肠杆菌中5、7、55型人腺病毒六邻体蛋白的完整标记,为5、7、55型人腺病毒感染的快速分型检测提供了新的鉴定策略。

PreCon-IRMS测定土壤游离氨基酸态氮稳定同位素丰度

土壤氮大部分为有机氮,大分子类有机氮-蛋白质转化成可溶性氨基酸态氮是土壤氮循环的关键过程和土壤氮素有效性的主要限制因子,其中氨基酸态氮消耗速率在研究土壤肥力、生物机制等方面有着重要的指示作用。本研究建立了一种蒸馏结合化学转化N_(2)O产生法的氨基酸态氮稳定同位素丰度测定前处理方法,并结合气体预浓缩装置与稳定同位素质谱仪(PreCon-IRMS)联用系统,分析了不同浓度和^(15)N丰度的氨基酸标准溶液和土壤游离氨基酸的氮稳定同位素丰度。结果表明,使用该分析系统测定各类型氨基酸标准溶液,在保证0.5μmol氨基酸含量的条件下,均能获得0.2%~0.8%的精度,且不产生同位素分馏效应,对土壤游离氨基酸中氮稳定同位素丰度的测定可获得较好的重现性(CV<1%),并可实现nmol级氨基酸浓度土壤样品的批量检测。

糖类化合物碳稳定同位素分析技术及其在土壤碳代谢研究中的应用

糖类化合物是土壤有机质的重要组成部分,是土壤微生物的主要碳源和能源,在维持土壤有机质的稳定性方面起着重要作用。稳定同位素是一种天然的示踪物,通过碳稳定同位素标记技术,可以追踪糖类化合物在植物-土壤-微生物间的流通,量化土壤糖类化合物的转化与累积效率,有助于推进对土壤碳代谢过程的深入理解。本研究综述了土壤糖类化合物的种类、来源、前处理和碳稳定同位素丰度分析方法,重点介绍了气相色谱-稳定同位素质谱法(GC-C-IRMS)的衍生方法及各方法的优缺点,简要概述了碳稳定同位素技术在土壤糖代谢研究中的应用现状,并对其应用前景进行了展望。

稳定同位素稀释-超高效液相色谱-串联质谱法快速测定植物油中16种真菌毒素

建立了稳定同位素稀释-超高效液相色谱串联质谱法简单、快速、高效地检测植物油中16种真菌毒素的方法。植物油经乙腈-水-乙酸(84∶15∶1,V/V)提取并离心后,上清液用水1∶1(V/V)稀释,高速低温离心去除油脂,过膜后,加入稳定同位素内标补偿基质效应干扰,以五氟苯色谱柱为分离柱,用甲醇和含有0.1%(V/V)甲酸的1 mmol/L乙酸铵溶液进行梯度洗脱,超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测,内标标准曲线法定量测定植物油中的16种真菌毒素。16种真菌毒素的线性相关系数均大于0.9994,检出限为0.1~66.7μg/kg,定量限为0.3~200.0μg/kg。4种不同植物油基质中,3个浓度水平的加标回收率为74.2%~105.6%,相对标准偏差为0.3%~13.9%。采用本方法检测了市售38个植物油样品中的真菌毒素。本方法简便、快速、可靠,可用于植物油中16种真菌毒素的快速准确检测。