ULC-QTOFMS在相關研究方向的應用ppt課件

1、報告人：印敏報告人：印敏 UPLC超高效液相色譜超高效液相色譜 提高色譜柱的效能就能增加儀器的解析度提高色譜柱的效能就能增加儀器的解析度 運用粒徑低于運用粒徑低于2m的小顆粒無疑是增加效的小顆粒無疑是增加效能的好方法能的好方法 小顆粒不僅要求系統(tǒng)能承受高于目前極限小顆粒不僅要求系統(tǒng)能承受高于目前極限壓力比如壓力比如6000psi/400bar） 需要更小的系統(tǒng)體積死體積）需要更小的系統(tǒng)體積死體積） 并且需要能適應可能只有幾秒峰寬的高速并且需要能適應可能只有幾秒峰寬的高速檢測器檢測器 UPLC色譜柱粒度色譜柱粒度1.7m， 傳統(tǒng)傳統(tǒng)5m粒度粒度 UPLC色譜柱長色譜柱長50mm， 傳統(tǒng)傳統(tǒng)150

2、-250mm UPLC最佳流量最佳流量0.2-0.5ml/min， 傳統(tǒng)傳統(tǒng)0.8-1ml/min與傳統(tǒng)的高效液相色譜與傳統(tǒng)的高效液相色譜HPLC相比，相比，UPLC具有具有以下優(yōu)勢：以下優(yōu)勢：1.高分離度高分離度ultra resolution）2. 高速度高速度ultra speed） 3. 靈敏度靈敏度sensitivity）UPLC的速度、靈敏度及分的速度、靈敏度及分離度分別是離度分別是HPLC的的9倍、倍、3倍及倍及1.7倍倍 UPLC應用應用質譜的應用質譜的應用 色譜色譜-質譜聯(lián)用儀已經成為有機化合物常規(guī)檢測中質譜聯(lián)用儀已經成為有機化合物常規(guī)檢測中的必備工具，廣泛應用于的必備工具，

3、廣泛應用于 環(huán)保領域的有機污染物檢測環(huán)保領域的有機污染物檢測 藥物研究生產質控的進出口環(huán)節(jié)藥物研究生產質控的進出口環(huán)節(jié) 法庭科學中對燃燒爆炸現(xiàn)場調查，殘留物檢驗法庭科學中對燃燒爆炸現(xiàn)場調查，殘留物檢驗 石油化工石油化工 食品安全食品安全(添加劑、塑化劑、農藥、抗生素）添加劑、塑化劑、農藥、抗生素） 競技體育中興奮劑檢測競技體育中興奮劑檢測 Agilent 6500系列精確質量四極桿系列精確質量四極桿-飛行時間串聯(lián)飛行時間串聯(lián)質譜質譜 (Q-TOF) 系統(tǒng)提供了您所需要的輪廓譜分析、系統(tǒng)提供了您所需要的輪廓譜分析、鑒定、表征，對定量低分子量化合物和生物分子鑒定、表征，對定量低分子量化合物和生物分

4、子更具信心。更具信心。 Q-TOF系統(tǒng)尤其擅長系統(tǒng)尤其擅長MS和和MS/MS分析，對蛋白分析，對蛋白質、代謝物、雜質檢測），不用犧牲圖譜采集速質、代謝物、雜質檢測），不用犧牲圖譜采集速率而獲得高分辨率。率而獲得高分辨率。飛行時間質譜技術飛行時間質譜技術TOF-MS是一種新型質譜技是一種新型質譜技術術,具有質量范圍寬、分辨率和質量測量精度較高、具有質量范圍寬、分辨率和質量測量精度較高、靈敏度高、分析速度快的特點靈敏度高、分析速度快的特點 （1氣化的離子，在電場的作用下經過傳輸毛細氣化的離子，在電場的作用下經過傳輸毛細管同時隔離外部常壓與質譜內部高真空），進入管同時隔離外部常壓與質譜內部高真空），

5、進入skimmer，再到八極桿透鏡離子光學組件，聚焦，再到八極桿透鏡離子光學組件，聚焦作用，進一步去除溶劑和中性分子）。作用，進一步去除溶劑和中性分子）。（2然后到四級桿，質量過濾器，選擇某些離子然后到四級桿，質量過濾器，選擇某些離子通過或全部通過。離子在碰撞池裂解，六級桿捕獲通過或全部通過。離子在碰撞池裂解，六級桿捕獲碎片。隨機運動離子經過碎片。隨機運動離子經過beam shaper，再用，再用pulsar形成脈沖離子流。（因為形成脈沖離子流。（因為TOF是脈沖型的，而電噴是脈沖型的，而電噴霧的離子流是連續(xù)的，所以要給一個脈沖電壓）霧的離子流是連續(xù)的，所以要給一個脈沖電壓）（3脈沖離子在飛行

6、管內縱向飛行，經反射后到達脈沖離子在飛行管內縱向飛行，經反射后到達多通道板檢測器。板上，不同的位置接收不同多通道板檢測器。板上，不同的位置接收不同m/z的離子相同的電勢能轉化為動能，的離子相同的電勢能轉化為動能，zV=1/2 mv2，質量越大，速度越慢質量越大，速度越慢, 強度與離子的濃度有關強度與離子的濃度有關)。 MS在藥物領域的主要應用為藥物的定性鑒別、定量分析、結構解析和藥物代謝分析。 MS/MS在藥物領域有很多應用。子離子掃描可獲得藥物主要成分，雜質和其他物質的母離子的定性信息，有助于未知物的鑒別，也可用于肽和蛋白質氨基酸序列的鑒別。舉例舉例1，未知化合物的結構鑒定，未知化合物的結構

7、鑒定 高分辨質譜給出精確分子量小數(shù)點后高分辨質譜給出精確分子量小數(shù)點后4位）位） 根據(jù)分子量自動計算分子式根據(jù)分子量自動計算分子式 從數(shù)據(jù)庫中搜索化合物名稱和結構從數(shù)據(jù)庫中搜索化合物名稱和結構 舉例舉例2，中藥指紋圖譜，中藥指紋圖譜 中藥復雜體系，多組分研究中藥復雜體系，多組分研究 皂苷等類型無紫外吸收活性物質檢測皂苷等類型無紫外吸收活性物質檢測 MS檢測器靈敏度更高檢測器靈敏度更高 無標準品時，各組分的結構鑒定無標準品時，各組分的結構鑒定 應用于藥材的鑒別，中藥提取物和有效部應用于藥材的鑒別，中藥提取物和有效部位質量控制，中藥復方的質量控制等位質量控制，中藥復方的質量控制等人參附子藥總離子流

8、圖人參附子藥總離子流圖舉例舉例3，藥物代謝研究，藥物代謝研究 由于血液樣品試樣提供量少，基質復雜，在此混由于血液樣品試樣提供量少，基質復雜，在此混合物中分析某種微量成分合物中分析某種微量成分(通常為通常為(g/mL或或ng/mL水平水平)并加以鑒別，常常是對分析化學家的挑戰(zhàn)樣并加以鑒別，常常是對分析化學家的挑戰(zhàn)樣品品 藥物代謝產物復雜藥物代謝產物復雜人參皂苷的代謝物研究人參皂苷的代謝物研究舉例舉例4，人體代謝物指紋圖譜，人體代謝物指紋圖譜 血清蛋白質分析，疾病的檢測血清蛋白質分析，疾病的檢測 ESI有利于疏水氨基酸殘基的離子化，可鑒有利于疏水氨基酸殘基的離子化，可鑒定多肽數(shù)目多，可檢測分子量上

9、限高，多定多肽數(shù)目多，可檢測分子量上限高，多肽質量誤差低于基質輔助激光解析電離肽質量誤差低于基質輔助激光解析電離MALDI 舉例5，植物生理中蛋白組學的研究 病原菌脅迫的植物蛋白質組學研究病原菌脅迫的植物蛋白質組學研究 Chen等進行了水稻懸浮細胞表達抗病基因等進行了水稻懸浮細胞表達抗病基因Xa21質質膜蛋白質組分析，以鑒定參與抗水稻白葉枯病膜蛋白質組分析，以鑒定參與抗水稻白葉枯病(X.oryzae pv.Oryzae)早期防御反應的質膜蛋白成早期防御反應的質膜蛋白成分。分。 質譜鑒定了質譜鑒定了11個預測在植物防御中起作用的蛋白個預測在植物防御中起作用的蛋白質，有質，有9個推定的質膜相關蛋白

10、質，個推定的質膜相關蛋白質，H+-ATPase、蛋白質磷酸化酶、過敏反應誘導蛋白蛋白質磷酸化酶、過敏反應誘導蛋白(OsHIR1)、prohibitin (OsPHB2)、鋅指蛋白、鋅指蛋白(zinc finger)和和C2結構域蛋白、結構域蛋白、USP及熱震驚蛋白。及熱震驚蛋白。 舉例舉例6，植物內源性激素的研究，植物內源性激素的研究 液相色譜液相色譜-質譜質譜(LC-MS)主要用于不揮發(fā)性化合物、主要用于不揮發(fā)性化合物、極性化合物和熱不穩(wěn)定性化合物的分析測定。極性化合物和熱不穩(wěn)定性化合物的分析測定。 在檢測植物內源激素中在檢測植物內源激素中LC-MS不需要繁瑣的衍生不需要繁瑣的衍生步驟，大大

11、減少樣品和試劑的損耗以及前處理的步驟，大大減少樣品和試劑的損耗以及前處理的時間，同時避免了衍生步驟中副反應或反應歧視時間，同時避免了衍生步驟中副反應或反應歧視造成的損失。造成的損失。 因此，因此，LC-MS更適用于分析檢測除乙烯外其他幾更適用于分析檢測除乙烯外其他幾類植物內源激素，主要種類有生長素類類植物內源激素，主要種類有生長素類(AUXs)，赤霉素類赤霉素類(GAs)，細胞分裂素類，細胞分裂素類(CTKs)，脫落酸，脫落酸(ABA)，油菜素甾醇，茉莉酸等。，油菜素甾醇，茉莉酸等。液相色譜液相色譜-串聯(lián)質譜分析鹽脅迫下植物激素的含量變化串聯(lián)質譜分析鹽脅迫下植物激素的含量變化 NoImage舉

12、例舉例7，植物檢疫的應用，植物檢疫的應用 輪枝菌是一類分布廣輪枝菌是一類分布廣,寄主范圍寬寄主范圍寬,形態(tài)變異大形態(tài)變異大,對對作物產量可造成巨大損失的一類真菌作物產量可造成巨大損失的一類真菌 建立了輪枝菌建立了輪枝菌6個種個種19個菌株的個菌株的 TOF MS 檢測的檢測的蛋白指紋圖譜數(shù)據(jù)庫蛋白指紋圖譜數(shù)據(jù)庫 據(jù)此據(jù)此,成功地實施了對輪枝菌的成功地實施了對輪枝菌的 TOF MS 檢測。檢測。 該方法具有簡便、快速該方法具有簡便、快速(僅僅幾分鐘僅僅幾分鐘)、高通量、高通量、高靈敏等優(yōu)點高靈敏等優(yōu)點 在植物檢疫領域將具有很好的實用價值和十分誘在植物檢疫領域將具有很好的實用價值和十分誘人的發(fā)展前

13、景。人的發(fā)展前景。 舉例舉例8，植物種類鑒定，植物種類鑒定 飛行時間質譜法飛行時間質譜法TOFMS已用于三種主要煙草已用于三種主要煙草種類間的區(qū)分鑒別，分別是白肋煙，烤煙和香料種類間的區(qū)分鑒別，分別是白肋煙，烤煙和香料煙。煙。 煙草樣本在煙草樣本在5mz到到170mz質量值域間含來自質量值域間含來自70種以上物質的信號。種以上物質的信號。 對所獲得的質量光譜進行主要組分分析對所獲得的質量光譜進行主要組分分析PCA和線性判別式分析和線性判別式分析LDA），對不同煙草種類做），對不同煙草種類做出區(qū)別。出區(qū)別。 建立起對未知樣本的煙草種類識別模型，而且是建立起對未知樣本的煙草種類識別模型，而且是通過

14、每一種煙草種類的附加測定交叉檢驗的。通過每一種煙草種類的附加測定交叉檢驗的。 舉例舉例9，農藥含除草劑的檢測，農藥含除草劑的檢測 農藥在作物生長的過程中可以起到防蟲、抗病的農藥在作物生長的過程中可以起到防蟲、抗病的作用作用,同時也會影響作物生長同時也會影響作物生長,農藥殘留會通過食物農藥殘留會通過食物鏈危害人體健康、污染環(huán)境。鏈危害人體健康、污染環(huán)境。 大部分農藥分子量較大大部分農藥分子量較大,不易揮發(fā)不易揮發(fā),使用氣相色譜分使用氣相色譜分析難度較大析難度較大,而法規(guī)規(guī)定的農殘水平通常很低而法規(guī)規(guī)定的農殘水平通常很低,要求要求分析儀器對目標化合物的定性、定量準確分析儀器對目標化合物的定性、定量

15、準確 因此因此,LC/MS成為國外分析農藥殘留的常規(guī)儀器成為國外分析農藥殘留的常規(guī)儀器 舉例舉例10, 花色素的測定花色素的測定 花色素結構多樣，易聚合，結構易受環(huán)境影響發(fā)花色素結構多樣，易聚合，結構易受環(huán)境影響發(fā)生變化生變化 LC-MS方法是花色素定性和定量分析的主要手段方法是花色素定性和定量分析的主要手段 山東大學藥學院季梅山東大學藥學院季梅 等，用等，用LC-MS方法方法,檢測大檢測大澤山玫瑰香紅葡萄皮中主要花色苷有澤山玫瑰香紅葡萄皮中主要花色苷有15種種 。 山東農業(yè)大學食品科學與工程學院李偉等利用山東農業(yè)大學食品科學與工程學院李偉等利用LC-MS方法從黒粒小麥麩皮中分離鑒定出方法從黒

16、粒小麥麩皮中分離鑒定出9種不種不同的花色苷類化合物同的花色苷類化合物 。徐州工程學院食品工徐州工程學院食品工程學院王衛(wèi)東等，利程學院王衛(wèi)東等，利用用LC-MS方法從黑莓方法從黑莓中分離鑒定出四種花中分離鑒定出四種花色苷。色苷。質譜質譜運用運用質譜可以投稿的質譜可以投稿的SCI期刊期刊0.485 Spectroscopy 0.604 Journal of Analytical Chemistry1.340 European Journal of Mass Spectrometry1.526 Analytical Sciences2.061 Geostandards and Geoanalytic

17、al Research2.117 International Journal of Mass Spectrometry2.289 Pure and Applied Chemistry2.695 Rapid Communications in Mass Spectrometry2.719 Spectrochimica Acta Part B-Atomic Spectroscopy3.272 Analyst3.290 Talanta3.391 Journal of the American Society for Mass Spectrometry3.411 Journal of Mass Spe

18、ctrometry3.435 Journal of Analytical Atomic Spectrometry3.757 Analytica Chimica Acta5.214 Analytical Chemistry6.546 TrAC Trends in Analytical Chemistry10.623 Mass Spectrometry Reviews測試成本1、試劑費和處理樣品耗材、試劑費和處理樣品耗材2、儀器耗材、儀器耗材3、電費、電費4、其他、其他收費標準收費標準（1直接進樣高分辨掃描分子量：對內直接進樣高分辨掃描分子量：對內150元元/進樣，對外進樣，對外400元元/進樣。二級質譜各離進樣。二級質譜各離子模式下每進樣加收子模式下每進