专利名称：结构不稳定化合物的快速检测方法
技术领域：
本发明涉及分析化学技术领域，具体涉及结构不稳定化合物的快速检测方法。
背景技术：
Cody等人在2003年发明了实时直接分析质谱离子源即Dart离子源，在敞开大气条件下能够快速分析固体、液体和气体物质，不需要处理样品，Dart不产生加合离子(如力口钠或钾的分子离子)，正电荷仅有质子化离子，负电荷仅有去质子化离子，质谱图更简洁，定性分析更易实现，Dart质谱具有高通量、相对低的离子抑制、缺少记忆效应、简便等优点，广泛用于反应监测、法医科学、检测假药劣药、水果和食品的分析和代谢组学研究等。其原理为在大气压条件下，中性或惰性气体(如氮气或氦气)，经放电产生激发态原子，对该激发态原子进行快速加热和电场加速，使其解析并瞬间离子化待测样品表面的标志性化合物或 待测化合物，进行质谱或串联质谱检测，从而实现样品的实时直接分析。虽然Dart离子源被成功应用，但是它有灵敏度低和可以观察到某些化合物的碎片的缺点，由此引发的问题是混合物的质谱图中的某一特定离子是代表一个化合物还是仅仅是某一化合物的碎片，可能会产生假阳性结果，至今未有使用Dart离子源分析结构不稳定化合物的相关报道，解决这一问题至关重要，具有非常重要的现实意义。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种结构不稳定化合物的快速检测方法。本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下结构不稳定化合物的快速检测方法，该方法的条件和步骤如下结构不稳定化合物的质谱分析准确称取10μ L结构不稳定化合物点于筛网上，空气中自然干燥后将筛网置于实时直接分析质谱离子源气体出口与线性离子阱质谱仪离子入口之间，实时直接分析质谱离子源条件如下正离子模式或负离子模式下，放电针电压3kV，格栅电压25(T500V，工作气体为高纯氩气，气体温度20(T500 °C，气体压力
O.3、. SMPa ;线性离子阱质谱仪条件如下正离子模式下，毛细管电压10 50V，透镜电压50 150V，毛细管温度250 300°C，扫描范围质荷比60 700Da ;负离子模式下，毛细管电压-10 -50V，透镜电压-50 -150V，毛细管温度250 300°C，扫描范围质荷比60 700Da。在进行结构不稳定化合物的质谱分析之前还包括以下步骤①至⑤中的任意一个步骤，所述步骤①至⑤分别为步骤①葡萄糖-甲醇溶液的制备将葡萄糖与甲醇溶液配制成浓度为O. 5mg/mL的葡萄糖-甲醇溶液；步骤②2’ -脱氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液的制备将2’ -脱氧胞嘧啶核苷与甲醇溶液配制成浓度为O. 5mg/mL的2’ -脱氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液；
步骤③2，4，6-三羟基苯こ酮-甲醇溶液的制备将2，4，6-三羟基苯こ酮与甲醇溶液配制成浓度为2. 5mM的2，4，6-三羟基苯こ酮-甲醇溶液；步骤④中乌头碱-ニ氯甲烷溶液的制备将中乌头碱与ニ氯甲烷溶液配制成浓度为0. 5mg/mL的中乌头碱-ニ氯甲烷溶液；步骤⑤生草乌-こ醇溶液的制备以市售生草乌为原料，加入无水こ醇，采用超声提取法制得生草乌-こ醇溶液。
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在进行结构不稳定化合物的质谱分析之后还包括以下步骤在实时直接分析质谱离子源气体出ロ处，用蠕动注射器以10-50 u L/min的流速喷洒有机溶剤。所述有机溶剂为甲醇、无水こ醇、氟苯、こ酸こ酷、异丙醇、丙酮、こ酰丙酮、ニ氯甲烷、こ醚或こ腈。本发明的有益效果是本发明的结构不稳定化合物的快速检测方法，整个过程在大气压条件下进行，对样品进行不破坏的分析，利用以氩气为加热气的实时直接分析质谱离子源即Dart离子源，对几种化学结构不稳定的化合物进行检测，得到的质谱图与常规的以氦气或氮气为加热气的Dart质谱得到的结果比较，发现前者是更软的离子化方式，可以获得化合物的完整分子量信息，有利于定性分析，并且发现在以氩气为加热气离子源出ロ处注入某些有机溶剂可以大大提高检测灵敏度(1-2个数量级)，可以准确、快捷、高通量的对化学结构不稳定的化合物或含有结构不稳定化合物的物质进行分析。
图I为葡萄糖的以氦气为加热气的负离子模式下的Dart质谱图；图2为葡萄糖的以高纯氩气为加热气的负离子模式下的Dart质谱图；图3为2’ -脱氧胞嘧啶核苷的以氦气为加热气的正离子模式下的Dart质谱图；图4为2’ -脱氧胞嘧啶核苷的以高纯氩气为加热气的正离子模式下的Dart质谱图；图5为2，4，6-三轻基苯こ酮的以氦气为加热气的正离子模式下的Dart质谱图；图6为2，4，6-三羟基苯こ酮的以高纯氩气为加热气的正离子模式下的Dart质谱图；图I为中乌头碱的以氦气为加热气的正离子模式下的Dart质谱图；图8为中乌头碱的以高纯氩气为加热气的正离子模式下的Dart质谱图；图9为中药生草乌的以氦气为加热气的正离子模式下的Dart质谱图；图10为中药生草乌的以高纯氩气为加热气的正离子模式下的Dart质谱图；图11为有机溶剂对检测灵敏度的影响结果图。图中1、こ腈，2、ニ氯甲烷，3、こ醚，4、丙酮，5、异丙醇，6、甲醇，7、こ酰丙酮，8、こ酸こ酷，9、无水こ醇，10、氟苯。
具体实施例方式实施例I
将葡萄糖与甲醇溶液配制成浓度为O. 5mg/mL的葡萄糖-甲醇溶液；准确称取10 μ L葡萄糖-甲醇溶液点于筛网上，空气中自然干燥后将筛网置于实时直接分析质谱离子源(IonSense, Inc. , Saugus, MA, USA)气体出口与Finnigan LTQ 线性离子阱质谱仪(San Jose, CA, USA)离子入口之间，实时直接分析质谱离子源条件如下负离子模式，放电针电压3kV，格栅电压250V，工作气体为高纯氩气，气体温度300°C，气体压力O. 4MPa;线性离子阱质谱仪条件如下负离子模式，毛细管电压-20V，透镜电压-70V，毛细管温度250°C，扫描范围质荷比(m/z) 14(T200Da。图I中m/zl79. I的离子代表葡萄糖的分子离子峰，m/z l61. I的离子(基峰)代表葡萄糖的脱水峰；图2中m/zl79. I的离子(基峰)代表葡萄糖的分子离子峰，m/zl61. I的离子代表葡萄糖的脱水峰，此碎片离子的丰度非常低。以氦气或氮气为加热气的Dart质谱图中可以观察到高丰度的脱水离子，而以氩气为加热气的Dart质谱图中主要检测到完整的分子离子峰，后者可给出正确的信息。实施例2将2’ -脱氧胞嘧啶核苷与甲醇溶液配制成浓度为O. 5mg/mL的2’ -脱氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液；准确称取10 μ L2’ -脱氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液点于筛网上，空气中自然干燥后将筛网置于实时直接分析质谱离子源(IonSense, Inc. , Saugus, MA, USA)气体出口与Finnigan LTQ 线性离子讲质谱仪(San Jose, CA, USA)离子入口之间，实时直接分析质谱离子源条件如下正离子模式，放电针电压3kV，格栅电压350V，工作气体为高纯氩气，气体温度300°C，气体压力O. 4MPa ;线性离子阱质谱仪条件如下正离子模式，毛细管电压25V，透镜电压80V，毛细管温度250°C，扫描范围质荷比(m/z) 8(T700Da。图 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 的离子分别代表 C5H5O+ (S)、胞嘧啶部分(C)、[C+S]+、[2C]+、[M+H]+、 [2C+S]+、 [M+C]+、 [M+C+S]+、 [2M+H]+、 [2M+116]+；图4 中 m/zll2. I、m/z228. 2、m/z339. 2、m/z455. 2 的离子分别代表胞嘧啶部分(C)、[M+H]+、[M+C]+、[2M+H]+，主要是2’ -脱氧胞嘧啶核苷的二聚体m/z455. 2及分子离子峰m/z228. 2，只能观察到低丰度的两个碎片离子为m/zll2. I和m/z 339. 3。以氦气或氮气为加热气的Dart质谱图中可以观察到丰度很强的多种碎片离子，而以氩气为加热气的Dart质谱图中主要检测到完整的分子离子峰，仅出现少量的碎片离子，后者可给出正确的信息。实施例3将2，4，6-三羟基苯乙酮与甲醇溶液配制成浓度为2. 5mM的2’ -脱氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液；准确称取10 μ L2’ -脱氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液点于筛网上，空气中自然干燥后将筛网置于实时直接分析质谱离子源(IonSense, Inc. , Saugus, MA, USA)气体出口与Finnigan LTQ 线性离子讲质谱仪(San Jose, CA, USA)离子入口之间，实时直接分析质谱离子源条件如下正离子模式，放电针电压3kV，格栅电压350V，工作气体为高纯氩气，气体温度300°C，气体压力0. 4MPa ;线性离子阱质谱仪仪器条件如下正离子模式，毛细管电压20V，透镜电压75V，毛细管温度250°C，扫描范围质荷比(m/z) 130 190Da。
图5中m/zl69. I的离子代表2，4，6~三羟基苯こ酮的分子离子峰，m/zl51. I的离子代表2，4，6-三羟基苯こ酮的脱水峰。图6中m/zl69. I的离子代表2，4，6_三羟基苯こ酮的分子离子峰，只能观察到2，4，6-三羟基苯こ酮的分子离子峰，未观察到碎片离子。以氦气或氮气为加热气的Dart质谱图中可以观察到丰度很强的多种碎片离子，而以氩气为加热气的Dart质谱图中主要检测到完整的分子离子峰，未观察到碎片离子，后者可给出正确的信息。实施例4将中乌头碱与ニ氯甲烷溶液配制成浓度为0. 5mg/mL的中乌头碱-ニ氯甲烷溶液；
准确称取10 UL中乌头碱-ニ氯甲烷溶液点于筛网上，空气中自然干燥后将筛网置于实时直接分析质谱离子源(IonSense, Inc. , Saugus, MA, USA)气体出口与FinniganLTQ 线性离子阱质谱仪(San Jose, CA, USA)离子入口之间，实时直接分析质谱离子源条件如下正离子模式，放电针电压3kV，格栅电压350V，工作气体为高纯氩气，气体温度300°C，气体压力0. 4MPa ;线性离子阱质谱仪条件如下正离子模式，毛细管电压30V，透镜电压85V，毛细管温度250°C，扫描范围质荷比(m/z) 535^635Da0图7中m/z632. 3的离子代表中乌头碱的分子离子峰，丰度很低，主要是[M_60] +的碎片离子。图8中m/z632. 3的离子代表中乌头碱的分子离子峰，仅有少量的碎片离子被观察至IJ。以氦气或氮气为加热气的Dart质谱图中可以观察到丰度很强的多种碎片离子，而以氩气为加热气的Dart质谱图中主要检测到完整的分子离子峰，仅出现少量的碎片离子，后者可给出正确的信息。实施例5准确称取市售的生草乌2g，加无水こ醇25mL，超声提取两次，每次30min，取こ醇层进行蒸制，得到5mL生草乌-こ醇溶液；准确称取10 UL生草乌-こ醇溶液点于筛网上，空气中自然干燥后将筛网置于实时直接分析质谱离子源(IonSense, Inc. , Saugus, MA, USA)气体出口与Finnigan LTQ 线性离子阱质谱仪(San Jose, CA, USA)离子入口之间，实时直接分析质谱离子源条件如下正离子模式，放电针电压3kV，格栅电压350V，工作气体为高纯氩气，气体温度300°C，气体压カ0. 4MPa ;线性离子阱质谱仪仪器条件如下正离子模式，毛细管电压30V，透镜电压85V，毛细管温度250°C，扫描范围质荷比(m/z)45(T700Da。图9中m/z616. 4、m/z632. 4和m/z646. 3的离子分别代表次乌头碱、中乌头碱和乌头碱，但观察到的主要是它们各自脱去こ酸(-60)的碎片离子(m/z556.4、m/z572. 3和m/z586.4)。图10中m/z616. 4,632. 4和646. 3的离子分别代表次乌头碱、中乌头碱和乌头碱，检测到的主要是3种乌头碱的分子离子峰。以氦气或氮气为加热气的Dart质谱图中可以观察到丰度很强的多种碎片离子，而以氩气为加热气的Dart质谱图中主要检测到完整的分子离子峰，仅出现少量的碎片离子，后者可给出正确的信息。实施例6将2，4，6-三羟基苯乙酮与甲醇溶液配制成浓度为2. 5mM的2’ -脱氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液；准确称取10 μ L2’ -脱氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液点于筛网上，空气中自然干燥后将筛网置于实时直接分析质谱离子源(IonSense, Inc. , Saugus, MA, USA)条件如下负离子模式，放电针电压3kV，格栅电压250V，工作气体为高纯氩气，气体温度300°C，气体压力O. 4MPa ；Finnigan LTQ 线性离子讲质谱仪(San Jose, CA, USA)条件如下负离子模式，毛细管电压-20V，透镜电压-70V，毛细管温度250°C，扫描范围质荷比(m/z) 14(T200Da ；
在实时直接分析质谱离子源气体出口处，用蠕动注射器以30μ L/min的流速喷洒甲醇、无水乙醇、氟苯、乙酸乙酯、异丙醇、丙酮、乙酰丙酮、二氯甲烷、乙醚、乙腈这10种有机溶剂，考察各有机溶剂对检测灵敏度的影响。以氦气或氮气为加热气时,有机溶剂对检测灵敏度没有任何影响；而以氩气为加热气时，除了乙腈无效之外，其他的有机溶剂可使检测灵敏度提高1-2个数量级，可得到完整的分子量信息，灵敏度较高。
权利要求
1.结构不稳定化合物的快速检测方法，其特征在于，该方法的条件和步骤如下 结构不稳定化合物的质谱分析准确称取IOil L结构不稳定化合物点于筛网上，空气中自然干燥后将筛网置于实时直接分析质谱离子源气体出口与线性离子阱质谱仪离子入口之间，实时直接分析质谱离子源条件如下正离子模式或负离子模式下，放电针电压3kV，格栅电压25(T500V，工作气体为高纯氩气，气体温度200飞00 °C，气体压力0.3、. SMPa ;线性离子阱质谱仪条件如下正离子模式下，毛细管电压10 50V，透镜电压50 150V，毛细管温度250 300°C，扫描范围质荷比60 700Da ;负离子模式下，毛细管电压-10 -50V，透镜电压-50 -150V，毛细管温度250 300°C，扫描范围质荷比60 700Da。
2.根据权利要求I所述的结构不稳定化合物的快速检测方法，其特征在于，在进行结构不稳定化合物的质谱分析之前还包括以下步骤①至⑤中的任意一个步骤，所述步骤①至⑤分别为 步骤①葡萄糖-甲醇溶液的制备 将葡萄糖与甲醇溶液配制成浓度为0. 5mg/mL的葡萄糖-甲醇溶液； 步骤②2’-脱氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液的制备 将2’ -脱氧胞嘧啶核苷与甲醇溶液配制成浓度为0. 5mg/mL的2’ -脱氧胞嘧啶核苷-甲醇溶液； 步骤③2，4，6-三羟基苯乙酮-甲醇溶液的制备 将2，4，6-三羟基苯乙酮与甲醇溶液配制成浓度为2. 5mM的2，4，6-三羟基苯乙酮溶液； 步骤④中乌头碱-二氯甲烷溶液的制备 将中乌头碱与二氯甲烷溶液配制成浓度为0. 5mg/mL的中乌头碱-二氯甲烷溶液； 步骤⑤生草乌-乙醇溶液的制备 以市售生草乌为原料，加入无水乙醇，采用超声提取法制得生草乌-乙醇溶液。
3.根据权利要求I所述的结构不稳定化合物的快速检测方法，其特征在于，在进行结构不稳定化合物的质谱分析之后还包括以下步骤在实时直接分析质谱离子源气体出口处，用蠕动注射器以10-50 ii L/min的流速喷洒有机溶剂。
4.根据权利要求3所述的结构不稳定化合物的快速检测方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇、无水乙醇、氟苯、乙酸乙酯、异丙醇、丙酮、乙酰丙酮、二氯甲烷、乙醚或乙腈。
全文摘要
结构不稳定化合物的快速检测方法，涉及分析化学技术领域，解决现有方法不能准确快速检测结构不稳定化合物。本发明具体为准确称取10μL结构不稳定化合物点于筛网上空气中自然干燥，将其置于实时直接分析质谱离子源气体出口与线性离子阱质谱仪离子入口之间，离子源在正或负离子模式下，放电针电压3kV，格栅电压250～500V，工作气体为高纯氩气，温度200～500℃，压力0.3～0.8MPa；质谱仪在正或负离子模式下，毛细管电压分别为10～50V和-10～-50V，透镜电压分别为50～150V和-50～-150V，毛细管温度均为250～300℃，扫描范围质荷比均为60～700Da。本发明准确快捷，灵敏度高。
文档编号G01N27/62GK102854239SQ20121038302
公开日2013年1月2日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者杨洪梅, 刘淑莹, 万德彬, 连文慧, 陈宁 申请人:中国科学院长春应用化学研究所