（物理化学专业论文）食品中残留毒物分析方法研究.pdf

上海大学硕士学位论文 摘要 “民以食为天”，食品安全一直是人们所关注的问题。在我国开展食品中残留 毒物的分析研究，建立、健全有效的实施方案是十分必要的。本文采用高灵敏度 的液相色谱四极秆飞行时问质谱( l c q t o fm s ) 等先进的分析技术，开展对 食品中残留毒物分析方法的开发研究，有助于我国赶超该领域国际先进水平，对 消费者食用安全、放心的食品也有着积极的意义。 本论文共分三部分：第一章为概述，第二、三、四章为论文的重点，分别为 贝类食品中四种贝毒的快速鉴别和测定研究、动物源食品中b 兴奋剂多残留量的 分析研究和高温食品中丙烯酰胺的检测研究，第五章为论文的结语。 第一章液相色谱一质谱质谱联用技术进展评述和本论文研究背景、目的、意 义和国内外同类研究水平及发展趋势。 第二章贝类毒素分析技术综述和贝类食品中麻痹性贝毒、失忆性贝毒、神经 性贝毒、腹泻性贝毒的检测研究。 1 贝类毒素的种类、中毒症状和分析技术研究进展评述。 2 l c q t o fm s 对贝类样品中石房蛤毒素( s t x ) 和d e c a r b a m o y l s a x i t o x i n ( d e s t x ) 的检测研究。样品经3 0 m m o l l 乙酸超声提取，c l8 小柱净化，用z o r b a x x d b c 18 色谱柱( 2 1 1 5 0 m m ，3 5 1 x m ) 色谱分离，以流动相甲醇一水( 2 0 ：8 0 ，v v ) 含0 0 5 七氟丁酸和甲醇一水( 1 5 ：8 5 ，v v ) 含0 0 5 乙酸，梯度沈脱，流速为 0 2 0 m l m i n 。样品平均回收率为8 4 9 2 ，相对标准偏差为8 1 4 。 3 高效液相色谱荧光检测法对贝类样品中s t x 和d c s t x 的分析研究。样品 经乙酸提取，c 1 8 小柱净化，2 碱性h 2 0 2 荧光衍生化，z o r b a x x d b c i8 色谱 柱( 4 6 x 2 5 0 m m ，5 岬) 分离，乙腈0 ，1 m o l l 甲酸铵溶液( 5 ：9 5 ，v v ) 作流动相， 流速1 0 m l t m i n 。样品平均回收率为8 7 9 7 ，相对标准偏差为8 l3 ， 检测限为s t x1 0 n g g 和d c s t xo 3 n g g 。另外，采用q t o fm s 对s t x 和d c s t x 衍生物进行了结构推析。 4 l c q t o fm s 对贝类样品中软骨藻酸的检测研究。样品用甲醇一水 ( 1 ：l v v ) 提取，s a x 固相萃取柱净化，用z o r b a x e c l i p s e x d b c i8 色谱柱( 1 5 0 2 1 m m ，3 ，5 9 m ) 色谱分离，流动相为乙腈一水含0 0 5 甲酸，梯度淋洗。样 品加标的平均回收率为8 8 9 5 ，相对标准偏差为8 1 2 ，检测限为0 1 p g g 。 5 l c ，q t o fm s 对贝类样品中的短裸甲藻毒素的检测研究。样品经丙酮提 取，c l8 小柱净化，用z o r b a x x d b c i8 色谱柱( 2 1 1 5 0 m m ，3 ，5 9 m ) 色谱分离， 流动相为甲醇一水( 8 5 ：1 5 ，v v ) 含0 5 m m o l l 醋酸铵。样品加标的平均回收率 为9 1 9 4 ，相对标准偏差为1 1 1 2 ，检测限为0 1 p g g 。 6 l c q t o fm s 对贝类样品中大田软海绵酸( o a ) 的检测研究。样品经甲 醇一水( 8 ：2 , v v ) 提取，正己烷、氯仿液液分配及硅胶柱净化后，用z o r b a x e x t e n d c 1 8 色谱柱( 2 5 0 x 2 1 m m ，5 h m ) 分离，以乙腈0 。0 5 乙酸水溶液( 7 ：3 ，v v ) 作流动相。电喷雾正离子模式下，o a 主要与钠离子缀合，以m + n a + 作为前体 离子进行t o fm s 扫描。样品平均回收率为8 9 9 3 ，相对标准偏差为9 1 0 ，检测低限为0 1 i t g g 。 第三章p 一兴奋剂残留的检测技术进展评述和鸡肉、猪肝中1 0 种b 一兴奋剂的 分析方法研究。 1 综述了b 兴奋剂残留的样品前处理方法和检测技术。 v 上海大学硕士学位论文 2 l c q t o fm s 法对鸡肉、猪肝中1 0 种p 一兴奋剂的测定方法。样品经p 一 葡萄糖酶过夜解离。鸡肉样品经过酸化甲醇提取后，用c 1 8 小柱、o a s i sm c x 小 柱浓缩、净化。猪肝样品经5 高氯酸提取，调节p h 至9 5 1 0 ，乙酸乙酯一异丙 醇( 6 ：4 , v v ) 液液分配，再经小柱净化。z o r b a x x d b c 1 8 色谱柱( 2 1 1 5 0 m m ，3 5 p m ) 色谱分离，流动相为a m e o h h 2 0 ( 6 ：4 ，v v ) ，bm e o h - h 2 0 ( 1 ：9 ，v v ) ，梯度洗脱， 流速0 1 6 m l m i n 。样品平均回收率为6 0 8 5 ，相对标准偏差为8 - - 1 4 ， 检测限为1 n g g 。 第四章液相色谱四极杆串联质谱测定高温烘烤、煎炸食品中丙烯酰胺的含 量。样品经纯水提取、高速离心，过m a x i s p i n ( 0 4 5 1 a mp v d f ) 滤膜，用o a s i sh l b 和b o n de l ma c c u c a t 固相萃取柱净化。z o r b a xx d b c 1 8 ( 2 1 x 1 5 0 m m ，5 p m ) 色谱 柱分离，流动相为m e o h h 2 0 ( 1 ：9 9 ，v v ) 含0 1 h a c 溶液，流速0 1 9 m l m i n 。 电喷雾正离子m r m 模式检测：丙烯酰胺m z7 2 斗5 5 ，内标m z7 5 斗5 8 。内标法定 量，方法定量检测限为5 0 n g g 。 第五章总结了本文工作的技术难点及创新点。 关键词：高效液相色谱；四极杆飞行时间质谱；串联四级杆质谱；荧光检测；贝 毒；b 一兴奋剂；丙烯酰胺 v i 上海大学硕士学位论文 a b s t r a c t “b r e a di st h es t a f to f1 i r e ”f o o ds a f e t yi sah o tp r o b l e ma r o u s i n gp u b l i cc o n c e r na l l t i m e s i ti sv e r ye s s e n t i a lt od e v e l o ps i m p l e ，r a p i da n da c c u r a t em e t h o d sf o r d e t e r m i n a t i o no f p o i s o nr e s i d u e si nf o o d si no u rc o u n t r y t h ek e yi st oe s t a b l i s he f f e c t i v e s c h e m e sa n dt r yh a r dt oi m p l e m e n ti t i no u rw o r k w ec o n c e n t r a t e do u r s e l v e so n d e v e l o p m e n tt h es t u d yo nd e t e r m i n a t i o no fp o i s o nr e s i d u e si nf o o d sb ya d v a n c e d a n a l y t i c a l t e c h n i q u e s a s l i q u i dc h r o m a t o g r a p h y q u a d m p o l et i m e o f - f l i g h t m a s s s p e c t r o m e t r y ( l c q - t o fm s ) t h es t u d yi sh e l p f u lf o ro u r s e l v e st oc a t c hu pw i t ha n d s u r d a s si n t e m a t i o n a la d v a n c e dl e v e l si nt h er e s e a r c hd o m a i n m o s ti m p o r t a n to fa l l ，i ti s p l a y i n gp o s i t i v er o l ei nt h ea s p e c tc o n s u m e r se a ts a f ea n dh e a l t h yf o o d s t h ed i s s e r t a t i o nc o n s i s t so f t h r e ep a r t s t h ef i r s tp a r tj ss u m m a r y t h es e c o n dp a r ti s t h em a i nb o d yo ft h e s i si n c l u d i n gc h a p t e r2 , 3 ，a n d4 ，i nw h i c hap r o c e d u r ef o rr a p i d i d e n t i f i c a t i o na n dd e t e r m i n a t i o no nf o u rs h e l l f i s hp o i s o n i n gt o x i n si ns h e l l f i s hf o o d sw e r e p r o p o s e d ad e t e r m i n a t i o nm e t h o do f3 - a g o n i s tm u l t i r e s i d u e si na n i m a lf o o d sw a sa l s o e s t a b l i s h e dj nt h i sp a r t i na d d i t i o n a c r y l a m i d ei nh i g ht e m p e r a t u r ef o o d sw a sd e t e r m i n e d t h et h i r dp a r ti sc o n c l u s i o n t h ef i r s tc h a p t e rs u m m a r i z e dt h ep r o g r e s so fl c m s m sa n di n t r o d u c e dr e s e a r c h b a c k g r o u n d 、i n t e n t ，m e a n i n g t o d a yl e v e la n df u t u r ed e v e l o p m e n ti nt h er e s e a r c hd o m a i n o f t h ed i s s e r t a t i o n t h es e c o n dc h a p t e ra n a l y t i c a lt e c h n i q u e so fs h e l l f i s hp o i s o n i n gt o x i n sw e r e s u m m a r i z e da n dt h ed e t e r m i n a t i o nm e t h o d so fp a r a l y t i cs h e l l f i s hp o i s o n i n g a m n e s i c s h e l l f i s hp o i s o n i n g ，d i a r r h e t i cs h e l l f i s hp o i s o n i n g ，n e u r o t o x i cs h e l l f i s hp o i s o n i n gw e r e s e tu pi ns h e l l f i s hf o o d s 1 t h ek i n d so fs h e l l f i s hp o i s o n i n gt o x i n s ，t h es y m p t o m so fp o i s o n i n gw e r e i n t r o d u c e da n dt h ed e v e l o p m e n to fa n a l y t i c a lt e c h n i q u e sa b o u ts h e l l f i s hp o i s o n i n g t o x i n sw e r er e v i e w e d 2 。s a x i t o x i n ( s t x ) a n dd e c a r b a m o y l s a x i t o x i n ( d c s t x ) w e r ed e t e r m i n e db y l c q t o fm s as h e l l f i s ht i s s u e w a se x t r a c t e dw i t h3 0 m m o 儿h a cu n d e r u l t r a s o n i c a t i o n ，a n dc l e a n u po fe x t r a c tw a sa c c o m p l i s h e db ys o l i d 口h a s ee x t r a c t i o nw i t h ac 1 8c a r t r i d g e c h r o m a t o g r a p h i cs e p a r a t i o nw a sc a r r i e do u to nac l sc o l u m nf 1 5 0 2 1 m m ，3 5 p m ) w i t hg r a d i e n t e l u t i o no fm e o h - h 2 0 ( 2 0 ：8 0 ) c o n t a i n i n g0 0 5 h e p t a f l u o r o b u t y r i ca c i da n dm e o h - h 2 0f 1 5 ：8 5 ) c o n t a i n i n go 0 5 a c e t i ca c i d a v e r a g e r e c o v e r i e sa n dr e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n sb ya n a l y z i n gs a m p l e sw e r e8 4 9 2 a n d 8 1 4 r e s p e c t i v e l y 3 s t xa n dd c s t xw e r ed e t e r m i n e d b yh i g h ，p e r f o r m a n c el i q u i d c h r o m a t o g r a p h y f l u o r e s c e n c ed e t e c t i o n as h e l l f i s ht i s s u ew a se x t r a c t e dw i t hh a c u n d e ru l t r a s o h i c a t i o n ，a n dc l e a n u po fe x t r a c tw a sa c c o m p l i s h e db y s o l i d p h a s e e x t r a c t i o nw i t hac 1 8c a r t r i d g e f l u o r e s c e n c eo x i d a t i o no fs t xa n dd e s t xw a su s e d 谢t h2 a l k a l i n eh 2 0 2s o l u t i o n c h r o m a t o g r a p h i cs e p a r a t i o nw a sc a r r i e do u to nac l s c o l u m n ( 4 6 x 2 5 0 m m ，5 9 m ) w i t he l u t i o no f a c e t o n i t r i l e 0 1 m o l la m m o n i u mf o r m a t e s o l u t i o n ( 5 ：9 5 。v ，们a taf l o wr a t eo f1 0m l l m i n a v e r a g er e c o v e r i e sa n dr e l a t i v e s t a n d a r dd e v i a t i o n sb ya n a l y z i n gs a n a p l e sw e r e8 7 9 7 a n d8 - - 13 r e s p e c t i v e l y v u k 海大学硕士学位论文 t h ed e t e c t i o nl i m i t sw e r es t x1 0 n ga n dd c s t xo 3 n g ，r e s p e c t i v e l y i na d d i t i o n ， t h es t r u c t u r e so fs t xa n dd e s t xd e r i v a t i v e sw e r ee l u c i d a t e du s i n gq u a d m p o l e t i m e o f - f l i g h tm a s ss p e c t r o m e t r y 4 l c q t o fm s f o rt h ed e t e r m i n a t i o no fa m n e s i cs h e l l f i s hp o i s o n i n gi ns h e l l f i s h w a sd e v e l o p e d as h e l l f i s ht i s s u ew a se x t r a c t e dw i t hm e t h a n 0 1 w a t e r ( 1 ：l ，v v ) ，a n d c l e a n u po ft h ee x t r a c tw a su s e dw i t has a xs o l i d p h a s ee x t r a c t i o nc a r t r i d g e s e p a r a t i o n w a sc a r r i e do u to naz o r b a xe c l i p s ex d b c 1 8c o l u m n ( 1 5 0 2 1 m m ，3 5 u m ) w i m g r a d i e n te l u t i o no fa c n h 2 0c o n t a i n i n g0 0 5 f o r m i ca c i d t h el i m i to fq u a n t i f i c a t i o n w a so 1p g a v e r a g er e c o v e r i e so fd as p i k e dt ot i s s u eh o m o g e n a t e st h r o u g ht h e c o m p l e t ec l e a n u pp r o c e d u r er a n g e df r o m8 8t o9 5 a n dr e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n s r a n g e df r o m8t o1 2 5 w ec a r r i e do u tb yl c q t o fm sf o r t h ea n a l y s i so fp b t x 一2i ns h e l l f i s h s a m p l e s e x t r a c t i o nf r o ms h e l l f i s ht i s s u ew a sa c h i e v e dw i t ha c e t o n e ，a n dp u r i f i e db ya c j ss o l i d p h a s ee x t r a c t i o nc a r t r i d g e c h r o m a t o g r a p h i cs e p a r a t i o nw a sp e r f o r m e do na z o r b a xx d b c l sc o l u m n ( 1 5 0 x2 1 m m ，3 5 岬) w i t hm e t h a n o l w a t e r ( 8 5 ：1 5 ，v v ) c o n t a i n i n g0 5 m m o l la m m o n i u ma c e t a t ea se l u e n t a v e r a g er e c o v e r i e so fp b t x - 2 s p i k e dt ot i s s u eh o m o g e n a t e st h r o u g ht h ec o m p l e t ec l e a n u pp r o c e d u r er a n g e df r o m9 1 t o9 4 。a n dr e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n sr a n g e df r o m1 1t o1 2 t h el i m i to f q u a n t i f i c a t i o nw a so 1 p g 6 0 k a d a i ca c i dr o a lw a sd e t e r m i n e db yl c q t o fm s as h e l l f i s ht i s s u ew a s e x t r a c t e dw i t hm e t h a n 0 1 w a t e rf 8 ：2 v v ) n 圮e x t r a c tw a sp u r i f i e db yl i q u i d - l i q u i d p a r t i t i o nw i t hh e x a n ea n dc h l o r o f o r l n ，a n ds o l i d p h a s ee x t r a c t i o nw i t has i l i c ag e l c a r t r i d g e c h r o m a t o g r a p h i cs e p a r a t i o nw a sc a r r i e do u to naz o r b a xe n t e n d c 1 8c o l u m n ( 1 5 0 2 1 m m ，5 岫) w i t ha c e t o n i t r i l e 0 0 5 a c e t i ca c i d ( 7 ：3 ，v v ) a se l u e n t u n d e r s u c hc o n d i t i o n s ，o ar e a d i l yf o r m e das o d i u ma d d u c tf r a g m e n ti o n m + n a i nt h e p o s i t i v ee l e c t r o s p r a yi o n i z a t i o nm o d e 、w h i c hw a ss e l e c t e da sp r e c u r s o ri o ns c a n n i n gf o r q t o fm s a v e r a g er e c o v e r i e so fo as p i k e dt o t i s s u eh o m o g e n a t e st h r o u g ht h e c o m p l e t ec l e a n u pp r o c e d u r er a n g e df r o m8 9t o9 3 a n dr e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n s r a n g e df r o m9t ol o t l l c1 i m i to f q u a n t i f i c a t i o nw a s0 1 i f t g g t h et h i r dc h a p t e rt h ep r o g r e s so i lt h ed e t e r m i n a t i o no f6 a g o n i s tr e s i d u e sw a s r e v i e w e da n dt h ea n a l y t i c a lm e t h o do f1 0b a g o n i s t si nc h i c k e na n dl i v e rs a m p l e sw a s s t u d i e d 1 1 1 1 ed i f i e r e n ts a m p l ep r e p a r a t i o nm e t h o d sa n dd e t e r m i n a t i o nt e c h n i q u e so n 1 3 - a g o n i s t sr e s i d u e sw e r es u m m a r i z e d 2 l c q - t o fm sf o rt h ed e t e r m i n a t i o no f1 01 3 - a g o n i s t si nc h i c k e na n dl i v e r s a m p l e sw a sd e v e l o p e d s a m p l e sw e r ed e c o m p o s e db y1 3 - g l u c o s ee n z y m eo v e r n l 。g h t c h i c k e ns a m p l ew a se x t r a c t e dw i t h0 0 3 mb v d r o c h l o r i ca c i di nm e t h a n 0 1 a n dc l e a n u p o fe x t r a c tw a sa c c o m p l i s h e db ys o l i d p h a s ee x t r a c t i o nw i t hac 1 8a n do a s i sm c x c a r t r i d g e l i v e rs a m p l ew a se x t r a c t e d 、v i m5 h c l 0 4 ，t h ep hw a sa d j u s t e dt o9 。5 1 0 ， l i q u i d l i q u i dd i s t r i b u t i o nw a sp e r f o r m e db ye t h y la c e t a t e i s o p r o p a n o l ( 6 ：4 ，v v ) ，m a d c l e a n u po fe x t r a c tw a sa c c o m p l i s h e db ys o l i d p h a s ee x t r a c t i o nw i t hac 1 8a n do a s i s m c x c a r t r i d g e c h r o m a t o g r a p h i cs e p a r a t i o nw a sc a r r i e do u to nac l sc o l u m nf 1 5 0 2 1 m m ，3 5 i _ t m ) 晰mg r a d i e n te l u t i o no fam e o h _ 王 2 0 ( 6 ：4 ，v v ) a n dbm e o h h 2 0 ( 1 ：9 ，v v ) a v e r a g er e c o v e r i e sa n dr e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n s ，b ya n a l y z i n gs a m p l e s ， v i i i 一 ! ：查查兰堡主堂丝堕壅 w e r e6 0 8 5 a n d8 1 4 ，r e s p e c t i v e l y ，a n d t h e l i m i t o f d e t e c t i o n w a sl n g g 1h ef b u r t h c h a p t e rr e p o r t e da c r y l a m i d ei nf o o d sw a sd e t e r m i n e db yl i q u i d c h r o m a t o g r a p h y t a n d e mq u a d r u p o l em a s ss p e c t r o m e t r y as a m p l ew a se x t r a c t e dw i t h w a t e r , a n dc e n t r i f u g a t e da th i g hs p e e d a na l i q u o to ft h es u p e m a t a n tw a sf i l t e r e dt h r o u g h am a x i _ s p i n ( o 4 5 b t mp v d f ) f i l t e r t h ef i l t r a t ew a s p u r i f i e db ys p ew i t ho a s i sh l b c a r t r i d g em a db o n de l u ta c c u c a tc a r t r i a g e c h r o m a t o g r a p h i cs e p a r a t i o nw a sc a r r i e do u t o n a z o r b a x x d b c z sc o l u m n ( 2 1 x 1 5 0 m m ，5 t m ) w i t he l u t i o n o f m e t h a n o l w a t e r f l ：9 9 ， v v ) c o n t a i n i n g0 1 a c e t i ca c i da taf l o wr a t eo fo 1 9m l m i n t h em a s ss p e c t r o m e t e r w a so p e r a t e dmt h ep o s i t i v ee l e c t r o s p r a yi o n i z a t i o nm o d e q u a n t i t i o nw a s p e r f o r m e db y u s m gm u l t i p l er e a c t i o nm o n i t o r i n g ( m r m ) o ft h ep r o d u c ti o nt r a n s i t i o n sm z7 2 5 5f o r a c r y l a m i d ea n dm z7 5 寸5 8f o ra c r y l a m i d e d 3 t h em e t h o dh a dal o w e rl i m i to f q u a n t i t a t i o no f5 0 n g g i nt h el a s tp a r to ft h i st h e s i s t e c h n i q u ed i f f l c u r i e sa n di n n o v a t i v e a p e c t sw e r e s u m m a r i z e di n l ew o r ko f d i s s e r t a t i o n k e y w o r d s ：h i g h p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y , q t m d r u p o l et i m e o f - f l i g h tm a s s s p e c t r o m e t r y , t a n d e mq u a d r u p o l em a s ss p e c t r o m e t r y , f l u o r e s c e n c ed e t e c t i o n ，s h e l l f i s h p o i s o n i n gt o x i n s ，1 3 - a g o n i s t s ，a c r y l a m i d e 原创性声明 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。 除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己发表 或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：篓筮 e t 期塑f 1 9 本论文使用授权说明 本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的 规定，即：学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文 被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：导师签名： i i 童磁 f ：海大学硕士学位论文 第一章概述 1 液相色谱一质谱质谱联用技术进展评述 1 1 引言 液相色谱一质谱质谱( l c m s m s ) 是继l c - m s 和气相色谱一质谱( g c - m s ) 联用之后又一新兴的分离分析技术，近来发展极为迅速，已成为分析检测方面的 金牌技术。与已成熟的g c m s 相比具有潜在的发展潜力，因为g c m s 只能分 离易挥发、不分解且分子量小的有机物，l c m s m s 不但把分离范围大大拓宽了， 生物大分子也能分离，而且不需要复杂的衍生过程，简化了样品前处理过程。 l c m s m s 除了可以弥补g c m s 的不足以外，还具备分离能力强、样品用量 少、分析时间短、选择性高、灵敏度高等优点，但同时存在重现性比较差、容易 受到污染等问题。随着大气压电离( a p i ) 和基质辅助激光解吸电离( m a l d i ) 等离 子化技术的出现以及新型质谱质量分析器的出现，l c m s m s 得到了极大的重视 和发展，逐渐成为科研和日常检测中最先进的分析手段之一，并己广泛应用于蛋 白质与肽组学研究、药物代谢机理、动力学研究、生物化学、有机化学、环境分 析、卫生免疫以及食品检验等领域。 1 2 接口基本原理 l c m s m s 联用是通过一个“接口”来实现的。所用接口合适与否，不仅会 影响质谱仪的灵敏度，而且影响质谱仪所能提供的结构信息和应用范围，所以接 口的研制是l c m s m s 发展的关键。在接口研制方面，前后发展了有2 0 多种， 其中主要有直接导入、传送带、渗透薄膜、热喷雾和粒子束，但这些技术都有不 同方面的限制和缺陷，直到a p i 成熟后，l c m s m s 才得以飞速发展。a p i 包括 电喷雾电离( e s i ) 和大气压化学电离( a p c i ) 。 1 2 1e s i 图1 为e s i 示意图。液体样品流出毛细管喷口后，在雾化气( n 2 ) 和强电场 作用下，溶液迅速雾化并分散成高电荷液滴。在向质量分析器移动的过程中，液 滴因溶剂的挥发逐渐缩小，其表面电荷密度不断增大，当电荷之间排斥力足以克 服表面张力时，便会爆裂产生单电荷或多电荷离子。通常小分予得 m + h + 或 m h 单电荷离子，生物大分子产生多电荷离子，由于质谱仪测量的是质荷比 ( m z ) ，可测定的生物大分子的质量数高达几十万。 e s i 是很软的电离方式，常生成分子离子峰，即便是分子量大，稳定性差的 化合物，也不会在电离过程中发生分解产生碎片。可产生一系列多电荷离子，适 合于分析蛋白质、多肽和d n a 等中等极性到强极性的生物大分子。 上海大学硕士学位论文 雾化气 糠件样龋至三三呈 大气压 图1 电喷雾电离示意图 f i g 1e l c c t r o s p r a yi o n i z a t i o ns k e t c hm a p 1 2 2a p c i 图2 为一种新型a p c i 示意图。喷嘴的下游设置了一个电晕放电探针，通过 高压放电，使空气中某些中性分子和溶剂分子电离形成h 3 0 + 、n 2 + 、0 2 + 和o 一等 反应气等离子体。液体样品流出毛细管后仍由氮气流雾化到加热管中被挥发。样 品分子与等离子体通过质子转移、电荷转移形成【m + h 】+ 和质子脱离、电子捕获 形成 m h 】_ o a p c i 也是很软的电离，但高温探针可以使热不稳定的样品分子分解产生碎 片。主要产生单电荷离子，适合分析中等极性、弱极性的小分子化合物，可认为 是e s i 的补充。 。 挥发1 真空 黼品专重萍 黼品三i 曼丛蔓；卿 反应气等高于体女8 i ；崭0 图2 大气压化学电离示意图 f i g 2a t m o s p h e r i cp r e s s u r ec h e m i c a li o n i z a t i o ns k e t c hm a p 1 2 3 接口形式 在接口里可完成溶剂的气化和样品分子的离子化。由于大量生物样品的背景 基底非常复杂，即使经过l c 分离，还会很脏，因此在接口设计时，既要考虑离 子化的效率，也要考虑抗污染和耐用性。图3 给出了几种不同的a p i “接口”形 式，采用z 字形通道离子束引进系统，避免了中性或非挥发性物质直接进入采样 孔，可有效地防止接口的污染。 图3 几种a p i 接口形式示意图 f i g 3s e v e r a lk i n d so f a p li n t e r f a c ef o r m ss k e t c hm a p 上海大学硕士学位论文 1 3l c m s m s 分析条件的选择 1 3 1 电离源的选择 e s i 和a p c i 在实际应用中表现出各自的优势和弱点，这使它们成为两个相 瓦补充的分析于段。概括地说，e s i 适合于中等极性到强极性的化合物分子，特 别是那些在溶液中能预先形成离子的化合物和可以状得多个质子的大分子。只要 有相对强的极性，e s i 对小分子的分析也可以得到满意的结果。e s i 允许流量相 对较小，最大只能为1 0m l m i n ，最低流速可小于5 1 t l m i n ，通常与h p l c 的微 柱相连。a p c i 不适合多电荷的大分子分析，它的优势在于弱极性或中等极性的 小分子的分析。a p c i 源允许的样品流量相对较大，适合高流量的梯度洗脱高低 水溶液变换的流动相，可与直径2 2 m m 或4 6 m m 的色谱柱相连。 1 3 2 正、负离子模式的选择 e s l 和a p c i 电离源都有正负离子测定模式可供选择。正离子模式适合于碱性 化合物，可用乙酸或甲酸对样品加以酸化。如果样品的p k 值是已知的，则p h 值要至少低于p k 值的2 个单位。样品中含有仲氢或叔氨基时可优先考虑使用证 离子模式。负离子模式适合于酸性样品，可用氨水或i 乙胺对样品进行碱化。p h 值要至少高于p k 值两个单位。如果样品中含有较多的强电负性基团，如含氯、 含溴和多个羟基时可尝试使用负离子模式。如果酸碱性不明确的化合物则要进行 a p c i ( + ) 预测，- d 可以决定选用哪种模式。 1 3 3 流动相选择 l c 中溶剂的选择由对样品分离能力所决定，当与m s m s 联用时，溶剂的选 择要更多地考虑用于l c 的溶剂和添加剂能否适合于l c m s m s 的分析。 l c m s m s 操作需脱气的溶剂，常用超声波或充氦进行脱气，常用的溶剂和缓冲 液是：水、己腈及甲醇、乙酸和甲酸( 做负离子分析时，酸加到流动相中会抑制 电离) ，氨水、醋酸铵( 不得超过0 1m o l l ) 。不适合的溶剂和缓冲液是：不挥 发的盐( 存离子源内会析出晶体使m s 失去功能) 、表面活性剂洗涤剂( 在e s i 离子化过程可抑制了其它离子电离) 、无机酸( 有腐蚀性