結構不穩定化合物的快速檢測方法

2023-05-16 04:32:41

專利名稱：結構不穩定化合物的快速檢測方法
技術領域：
本發明涉及分析化學技術領域，具體涉及結構不穩定化合物的快速檢測方法。
背景技術：
Cody等人在2003年發明了實時直接分析質譜離子源即Dart離子源，在敞開大氣條件下能夠快速分析固體、液體和氣體物質，不需要處理樣品，Dart不產生加合離子(如力口鈉或鉀的分子離子)，正電荷僅有質子化離子，負電荷僅有去質子化離子，質譜圖更簡潔，定性分析更易實現，Dart質譜具有高通量、相對低的離子抑制、缺少記憶效應、簡便等優點，廣泛用於反應監測、法醫科學、檢測假藥劣藥、水果和食品的分析和代謝組學研究等。其原理為在大氣壓條件下，中性或惰性氣體(如氮氣或氦氣)，經放電產生激發態原子，對該激發態原子進行快速加熱和電場加速，使其解析並瞬間離子化待測樣品表面的標誌性化合物或 待測化合物，進行質譜或串聯質譜檢測，從而實現樣品的實時直接分析。雖然Dart離子源被成功應用，但是它有靈敏度低和可以觀察到某些化合物的碎片的缺點，由此引發的問題是混合物的質譜圖中的某一特定離子是代表一個化合物還是僅僅是某一化合物的碎片，可能會產生假陽性結果，至今未有使用Dart離子源分析結構不穩定化合物的相關報導，解決這一問題至關重要，具有非常重要的現實意義。

發明內容
為了解決上述問題，本發明提供一種結構不穩定化合物的快速檢測方法。本發明為解決技術問題所採用的技術方案如下結構不穩定化合物的快速檢測方法，該方法的條件和步驟如下結構不穩定化合物的質譜分析準確稱取10μ L結構不穩定化合物點於篩網上，空氣中自然乾燥後將篩網置於實時直接分析質譜離子源氣體出口與線性離子阱質譜儀離子入口之間，實時直接分析質譜離子源條件如下正離子模式或負離子模式下，放電針電壓3kV，格柵電壓25(T500V，工作氣體為高純氬氣，氣體溫度20(T500 °C，氣體壓力
O.3、. SMPa ;線性離子阱質譜儀條件如下正離子模式下，毛細管電壓10 50V，透鏡電壓50 150V，毛細管溫度250 300°C，掃描範圍質荷比60 700Da ;負離子模式下，毛細管電壓-10 -50V，透鏡電壓-50 -150V，毛細管溫度250 300°C，掃描範圍質荷比60 700Da。在進行結構不穩定化合物的質譜分析之前還包括以下步驟①至⑤中的任意一個步驟，所述步驟①至⑤分別為步驟①葡萄糖-甲醇溶液的製備將葡萄糖與甲醇溶液配製成濃度為O. 5mg/mL的葡萄糖-甲醇溶液；步驟②2』 -脫氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液的製備將2』 -脫氧胞嘧啶核苷與甲醇溶液配製成濃度為O. 5mg/mL的2』 -脫氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液；
步驟③2，4，6-三羥基苯こ酮-甲醇溶液的製備將2，4，6-三羥基苯こ酮與甲醇溶液配製成濃度為2. 5mM的2，4，6-三羥基苯こ酮-甲醇溶液；步驟④中烏頭鹼-ニ氯甲烷溶液的製備將中烏頭鹼與ニ氯甲烷溶液配製成濃度為0. 5mg/mL的中烏頭鹼-ニ氯甲烷溶液；步驟⑤生草烏-こ醇溶液的製備以市售生草烏為原料，加入無水こ醇，採用超聲提取法製得生草烏-こ醇溶液。
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在進行結構不穩定化合物的質譜分析之後還包括以下步驟在實時直接分析質譜離子源氣體出ロ處，用蠕動注射器以10-50 u L/min的流速噴灑有機溶剤。所述有機溶劑為甲醇、無水こ醇、氟苯、こ酸こ酷、異丙醇、丙酮、こ醯丙酮、ニ氯甲烷、こ醚或こ腈。本發明的有益效果是本發明的結構不穩定化合物的快速檢測方法，整個過程在大氣壓條件下進行，對樣品進行不破壞的分析，利用以氬氣為加熱氣的實時直接分析質譜離子源即Dart離子源，對幾種化學結構不穩定的化合物進行檢測，得到的質譜圖與常規的以氦氣或氮氣為加熱氣的Dart質譜得到的結果比較，發現前者是更軟的離子化方式，可以獲得化合物的完整分子量信息，有利於定性分析，並且發現在以氬氣為加熱氣離子源出ロ處注入某些有機溶劑可以大大提高檢測靈敏度(1-2個數量級)，可以準確、快捷、高通量的對化學結構不穩定的化合物或含有結構不穩定化合物的物質進行分析。


圖I為葡萄糖的以氦氣為加熱氣的負離子模式下的Dart質譜圖；圖2為葡萄糖的以高純氬氣為加熱氣的負離子模式下的Dart質譜圖；圖3為2』 -脫氧胞嘧啶核苷的以氦氣為加熱氣的正離子模式下的Dart質譜圖；圖4為2』 -脫氧胞嘧啶核苷的以高純氬氣為加熱氣的正離子模式下的Dart質譜圖；圖5為2，4，6-三輕基苯こ酮的以氦氣為加熱氣的正離子模式下的Dart質譜圖；圖6為2，4，6-三羥基苯こ酮的以高純氬氣為加熱氣的正離子模式下的Dart質譜圖；圖I為中烏頭鹼的以氦氣為加熱氣的正離子模式下的Dart質譜圖；圖8為中烏頭鹼的以高純氬氣為加熱氣的正離子模式下的Dart質譜圖；圖9為中藥生草烏的以氦氣為加熱氣的正離子模式下的Dart質譜圖；圖10為中藥生草烏的以高純氬氣為加熱氣的正離子模式下的Dart質譜圖；圖11為有機溶劑對檢測靈敏度的影響結果圖。圖中1、こ腈，2、ニ氯甲烷，3、こ醚，4、丙酮，5、異丙醇，6、甲醇，7、こ醯丙酮，8、こ酸こ酷，9、無水こ醇，10、氟苯。
具體實施例方式實施例I
將葡萄糖與甲醇溶液配製成濃度為O. 5mg/mL的葡萄糖-甲醇溶液；準確稱取10 μ L葡萄糖-甲醇溶液點於篩網上，空氣中自然乾燥後將篩網置於實時直接分析質譜離子源(IonSense, Inc. , Saugus, MA, USA)氣體出口與Finnigan LTQ 線性離子阱質譜儀(San Jose, CA, USA)離子入口之間，實時直接分析質譜離子源條件如下負離子模式，放電針電壓3kV，格柵電壓250V，工作氣體為高純氬氣，氣體溫度300°C，氣體壓力O. 4MPa;線性離子阱質譜儀條件如下負離子模式，毛細管電壓-20V，透鏡電壓-70V，毛細管溫度250°C，掃描範圍質荷比(m/z) 14(T200Da。圖I中m/zl79. I的離子代表葡萄糖的分子離子峰，m/z l61. I的離子(基峰)代表葡萄糖的脫水峰；圖2中m/zl79. I的離子(基峰)代表葡萄糖的分子離子峰，m/zl61. I的離子代表葡萄糖的脫水峰，此碎片離子的豐度非常低。以氦氣或氮氣為加熱氣的Dart質譜圖中可以觀察到高豐度的脫水離子，而以氬氣為加熱氣的Dart質譜圖中主要檢測到完整的分子離子峰，後者可給出正確的信息。實施例2將2』 -脫氧胞嘧啶核苷與甲醇溶液配製成濃度為O. 5mg/mL的2』 -脫氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液；準確稱取10 μ L2』 -脫氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液點於篩網上，空氣中自然乾燥後將篩網置於實時直接分析質譜離子源(IonSense, Inc. , Saugus, MA, USA)氣體出口與Finnigan LTQ 線性離子講質譜儀(San Jose, CA, USA)離子入口之間，實時直接分析質譜離子源條件如下正離子模式，放電針電壓3kV，格柵電壓350V，工作氣體為高純氬氣，氣體溫度300°C，氣體壓力O. 4MPa ;線性離子阱質譜儀條件如下正離子模式，毛細管電壓25V，透鏡電壓80V，毛細管溫度250°C，掃描範圍質荷比(m/z) 8(T700Da。圖 3 中 m/z81. 2、m/zll2. I、m/zl92. I、m/z223. 2、m/z228. 2、m/z303. 2、m/z339. 2、m/z419. 3、m/z455. 2、m/z571. I 的離子分別代表 C5H5O+ (S)、胞嘧啶部分(C)、[C+S]+、[2C]+、[M+H]+、 [2C+S]+、 [M+C]+、 [M+C+S]+、 [2M+H]+、 [2M+116]+；圖4 中 m/zll2. I、m/z228. 2、m/z339. 2、m/z455. 2 的離子分別代表胞嘧啶部分(C)、[M+H]+、[M+C]+、[2M+H]+，主要是2』 -脫氧胞嘧啶核苷的二聚體m/z455. 2及分子離子峰m/z228. 2，只能觀察到低豐度的兩個碎片離子為m/zll2. I和m/z 339. 3。以氦氣或氮氣為加熱氣的Dart質譜圖中可以觀察到豐度很強的多種碎片離子，而以氬氣為加熱氣的Dart質譜圖中主要檢測到完整的分子離子峰，僅出現少量的碎片離子，後者可給出正確的信息。實施例3將2，4，6-三羥基苯乙酮與甲醇溶液配製成濃度為2. 5mM的2』 -脫氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液；準確稱取10 μ L2』 -脫氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液點於篩網上，空氣中自然乾燥後將篩網置於實時直接分析質譜離子源(IonSense, Inc. , Saugus, MA, USA)氣體出口與Finnigan LTQ 線性離子講質譜儀(San Jose, CA, USA)離子入口之間，實時直接分析質譜離子源條件如下正離子模式，放電針電壓3kV，格柵電壓350V，工作氣體為高純氬氣，氣體溫度300°C，氣體壓力0. 4MPa ;線性離子阱質譜儀儀器條件如下正離子模式，毛細管電壓20V，透鏡電壓75V，毛細管溫度250°C，掃描範圍質荷比(m/z) 130 190Da。
圖5中m/zl69. I的離子代表2，4，6~三羥基苯こ酮的分子離子峰，m/zl51. I的離子代表2，4，6-三羥基苯こ酮的脫水峰。圖6中m/zl69. I的離子代表2，4，6_三羥基苯こ酮的分子離子峰，只能觀察到2，4，6-三羥基苯こ酮的分子離子峰，未觀察到碎片離子。以氦氣或氮氣為加熱氣的Dart質譜圖中可以觀察到豐度很強的多種碎片離子，而以氬氣為加熱氣的Dart質譜圖中主要檢測到完整的分子離子峰，未觀察到碎片離子，後者可給出正確的信息。實施例4將中烏頭鹼與ニ氯甲烷溶液配製成濃度為0. 5mg/mL的中烏頭鹼-ニ氯甲烷溶液；
準確稱取10 UL中烏頭鹼-ニ氯甲烷溶液點於篩網上，空氣中自然乾燥後將篩網置於實時直接分析質譜離子源(IonSense, Inc. , Saugus, MA, USA)氣體出口與FinniganLTQ 線性離子阱質譜儀(San Jose, CA, USA)離子入口之間，實時直接分析質譜離子源條件如下正離子模式，放電針電壓3kV，格柵電壓350V，工作氣體為高純氬氣，氣體溫度300°C，氣體壓力0. 4MPa ;線性離子阱質譜儀條件如下正離子模式，毛細管電壓30V，透鏡電壓85V，毛細管溫度250°C，掃描範圍質荷比(m/z) 535^635Da0圖7中m/z632. 3的離子代表中烏頭鹼的分子離子峰，豐度很低，主要是[M_60] +的碎片離子。圖8中m/z632. 3的離子代表中烏頭鹼的分子離子峰，僅有少量的碎片離子被觀察至IJ。以氦氣或氮氣為加熱氣的Dart質譜圖中可以觀察到豐度很強的多種碎片離子，而以氬氣為加熱氣的Dart質譜圖中主要檢測到完整的分子離子峰，僅出現少量的碎片離子，後者可給出正確的信息。實施例5準確稱取市售的生草烏2g，加無水こ醇25mL，超聲提取兩次，每次30min，取こ醇層進行蒸製，得到5mL生草烏-こ醇溶液；準確稱取10 UL生草烏-こ醇溶液點於篩網上，空氣中自然乾燥後將篩網置於實時直接分析質譜離子源(IonSense, Inc. , Saugus, MA, USA)氣體出口與Finnigan LTQ 線性離子阱質譜儀(San Jose, CA, USA)離子入口之間，實時直接分析質譜離子源條件如下正離子模式，放電針電壓3kV，格柵電壓350V，工作氣體為高純氬氣，氣體溫度300°C，氣體壓カ0. 4MPa ;線性離子阱質譜儀儀器條件如下正離子模式，毛細管電壓30V，透鏡電壓85V，毛細管溫度250°C，掃描範圍質荷比(m/z)45(T700Da。圖9中m/z616. 4、m/z632. 4和m/z646. 3的離子分別代表次烏頭鹼、中烏頭鹼和烏頭鹼，但觀察到的主要是它們各自脫去こ酸(-60)的碎片離子(m/z556.4、m/z572. 3和m/z586.4)。圖10中m/z616. 4,632. 4和646. 3的離子分別代表次烏頭鹼、中烏頭鹼和烏頭鹼，檢測到的主要是3種烏頭鹼的分子離子峰。以氦氣或氮氣為加熱氣的Dart質譜圖中可以觀察到豐度很強的多種碎片離子，而以氬氣為加熱氣的Dart質譜圖中主要檢測到完整的分子離子峰，僅出現少量的碎片離子，後者可給出正確的信息。實施例6將2，4，6-三羥基苯乙酮與甲醇溶液配製成濃度為2. 5mM的2』 -脫氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液；準確稱取10 μ L2』 -脫氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液點於篩網上，空氣中自然乾燥後將篩網置於實時直接分析質譜離子源(IonSense, Inc. , Saugus, MA, USA)條件如下負離子模式，放電針電壓3kV，格柵電壓250V，工作氣體為高純氬氣，氣體溫度300°C，氣體壓力O. 4MPa ；Finnigan LTQ 線性離子講質譜儀(San Jose, CA, USA)條件如下負離子模式，毛細管電壓-20V，透鏡電壓-70V，毛細管溫度250°C，掃描範圍質荷比(m/z) 14(T200Da ；
在實時直接分析質譜離子源氣體出口處，用蠕動注射器以30μ L/min的流速噴灑甲醇、無水乙醇、氟苯、乙酸乙酯、異丙醇、丙酮、乙醯丙酮、二氯甲烷、乙醚、乙腈這10種有機溶劑，考察各有機溶劑對檢測靈敏度的影響。以氦氣或氮氣為加熱氣時,有機溶劑對檢測靈敏度沒有任何影響；而以氬氣為加熱氣時，除了乙腈無效之外，其他的有機溶劑可使檢測靈敏度提高1-2個數量級，可得到完整的分子量信息，靈敏度較高。
權利要求
1.結構不穩定化合物的快速檢測方法，其特徵在於，該方法的條件和步驟如下 結構不穩定化合物的質譜分析準確稱取IOil L結構不穩定化合物點於篩網上，空氣中自然乾燥後將篩網置於實時直接分析質譜離子源氣體出口與線性離子阱質譜儀離子入口之間，實時直接分析質譜離子源條件如下正離子模式或負離子模式下，放電針電壓3kV，格柵電壓25(T500V，工作氣體為高純氬氣，氣體溫度200飛00 °C，氣體壓力0.3、. SMPa ;線性離子阱質譜儀條件如下正離子模式下，毛細管電壓10 50V，透鏡電壓50 150V，毛細管溫度250 300°C，掃描範圍質荷比60 700Da ;負離子模式下，毛細管電壓-10 -50V，透鏡電壓-50 -150V，毛細管溫度250 300°C，掃描範圍質荷比60 700Da。
2.根據權利要求I所述的結構不穩定化合物的快速檢測方法，其特徵在於，在進行結構不穩定化合物的質譜分析之前還包括以下步驟①至⑤中的任意一個步驟，所述步驟①至⑤分別為 步驟①葡萄糖-甲醇溶液的製備 將葡萄糖與甲醇溶液配製成濃度為0. 5mg/mL的葡萄糖-甲醇溶液； 步驟②2』-脫氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液的製備 將2』 -脫氧胞嘧啶核苷與甲醇溶液配製成濃度為0. 5mg/mL的2』 -脫氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液； 步驟③2，4，6-三羥基苯乙酮-甲醇溶液的製備 將2，4，6-三羥基苯乙酮與甲醇溶液配製成濃度為2. 5mM的2，4，6-三羥基苯乙酮溶液； 步驟④中烏頭鹼-二氯甲烷溶液的製備 將中烏頭鹼與二氯甲烷溶液配製成濃度為0. 5mg/mL的中烏頭鹼-二氯甲烷溶液； 步驟⑤生草烏-乙醇溶液的製備 以市售生草烏為原料，加入無水乙醇，採用超聲提取法製得生草烏-乙醇溶液。
3.根據權利要求I所述的結構不穩定化合物的快速檢測方法，其特徵在於，在進行結構不穩定化合物的質譜分析之後還包括以下步驟在實時直接分析質譜離子源氣體出口處，用蠕動注射器以10-50 ii L/min的流速噴灑有機溶劑。
4.根據權利要求3所述的結構不穩定化合物的快速檢測方法，其特徵在於，所述有機溶劑為甲醇、無水乙醇、氟苯、乙酸乙酯、異丙醇、丙酮、乙醯丙酮、二氯甲烷、乙醚或乙腈。
全文摘要
結構不穩定化合物的快速檢測方法，涉及分析化學技術領域，解決現有方法不能準確快速檢測結構不穩定化合物。本發明具體為準確稱取10μL結構不穩定化合物點於篩網上空氣中自然乾燥，將其置於實時直接分析質譜離子源氣體出口與線性離子阱質譜儀離子入口之間，離子源在正或負離子模式下，放電針電壓3kV，格柵電壓250～500V，工作氣體為高純氬氣，溫度200～500℃，壓力0.3～0.8MPa；質譜儀在正或負離子模式下，毛細管電壓分別為10～50V和-10～-50V，透鏡電壓分別為50～150V和-50～-150V，毛細管溫度均為250～300℃，掃描範圍質荷比均為60～700Da。本發明準確快捷，靈敏度高。
文檔編號G01N27/62GK102854239SQ20121038302
公開日2013年1月2日 申請日期2012年10月11日 優先權日2012年10月11日
發明者楊洪梅, 劉淑瑩, 萬德彬, 連文慧, 陳寧 申請人:中國科學院長春應用化學研究所