液相色谱-高分辨质谱联用技术在毒物筛选分析中的应用
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质谱技术在生物医学中的应用研究质谱技术作为分析化学领域中的重要技术,由于其高灵敏度、高分辨率、高通量以及无需事先知道分析物化学性质等优点,被广泛应用于生物医学领域。
本文将介绍质谱技术在生物医学中的应用研究,探讨其在蛋白质组学、代谢组学、药物代谢动力学等领域的应用,最后展望未来的发展方向。
一、蛋白质组学蛋白质组学是研究生命体系中所有蛋白质的结构、功能和相互作用的领域。
大规模蛋白质组学研究需要高通量、高分辨、高灵敏的技术支持,质谱技术应运而生。
对于蛋白质的定量分析,液相色谱-质谱联用技术是最常用的方法。
其原理是通过液相色谱将样品中的蛋白质分离成一系列峰,再通过质谱分析对其进行定量。
其中,同位素标记是一种广泛使用的方法,利用同位素标记前后的谱峰强度的比值进行分析,从而实现定量。
另外,已经发展出了多种定量方法,如多反应监测定量(Multiple reaction monitoring,MRM)、平行反应监测定量(Parallel reaction monitoring,PRM)等。
这些方法通过不同手段实现对蛋白质的定量分析,使蛋白质组学研究实现了更高的效率和准确性。
二、代谢组学代谢组学是研究生物体内所有代谢产物的变化规律和相互关系的学科。
它可以帮助我们了解代谢物在不同疾病状态下的变化,从而寻找针对性的治疗方法。
质谱技术可以对生物样品中的代谢产物进行高通量、高分辨的分析。
其中,液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)是最常用的方法。
利用液相色谱将样品中的代谢产物分离,再通过质谱技术对其进行鉴定和定量分析。
近年来,代谢组学的应用已经涵盖了多种疾病领域,比如肿瘤学、心血管疾病、神经系统疾病等,并在疾病诊断、治疗和预后判断等方面发挥了重要作用。
三、药物代谢动力学药物代谢动力学是研究药物在生物体内的代谢和药效学关系的学科。
药物在体内的吸收、分布、代谢、排泄等过程是影响药效的重要因素,因此对药物代谢动力学的深入研究对于药物研发和临床药理学有着重要意义。
高效液相色谱质谱联用法实验报告
实验背景
高效液相色谱质谱联用法(LC-MS)是一种结合了高效液相色
谱(HPLC)和质谱(MS)技术的分析方法。
HPLC用于分离混合
物中的化合物,而质谱用于对这些化合物进行鉴定和定量分析。
实验目的
本实验旨在使用LC-MS方法分析给定样品中的化合物,并确
定其组成和含量。
实验步骤
1. 样品准备:将给定样品按照实验要求进行前处理,并将其溶
解于适当的溶剂中。
2. 校准仪器:使用标准品进行仪器的校准,确保LC-MS系统
正常运行,并设定适当的参数。
3. 样品进样:将样品溶液加入进样器中,并设置合适的进样量。
4. HPLC分离:使用合适的色谱柱和流动相进行HPLC分离,
使样品中的化合物逐一分离。
5. MS检测:将HPLC分离后的化合物进入质谱仪中进行检测,获取质谱图谱和相关数据。
6. 数据分析:根据质谱数据进行化合物的鉴定和定量分析。
实验结果
通过LC-MS方法,成功分离和鉴定了样品中的多个化合物。
经定量分析,确定了各化合物的含量范围和相对含量比例。
结论
LC-MS方法是一种可靠和高效的分析技术,在化合物分离和
鉴定方面具有重要应用价值。
通过本实验的结果,我们对所研究样
品的化学组成和含量有了更深入的了解,并为进一步研究提供了参
考依据。
延伸研究
在今后的研究中,可以进一步探索LC-MS方法在不同样品和
化合物类别中的应用,以及进一步提高分析的准确性和灵敏度。
同时,结合其他分析技术,如质谱成像等,可以开展更加全面和深入
的分析研究。
液相色谱——串联质谱法液相色谱——串联质谱法1. 概述液相色谱——串联质谱法(LC-MS)是一种用于快速鉴定和定量分析大量小分子物质和链状有机化合物的一种惰性重排技术。
这种技术通过将液相色谱和质谱两大仪器技术的优越性能有机结合,实现了液体中微量物质的快速鉴定、分离和测定。
这套技术比单独使用液相色谱成像分析,可以提高检测限下限,解决液相色谱分离后质谱加速定性分析的问题,因而更加实用。
2. 技术原理LC-MS系统由液相色谱分离柱,检测装置,与两个机构负责操纵液相色谱组分提取等主要部件组成。
样品分离和分析步骤就是将样品溶解在适当的溶剂中,经液相色谱-质谱就可以分析出单分子组分的物化性质和表观分子量,以及细微程度的组成差别。
检测装置实现了LC-MS连续启动程序,得到样品组分的全谱图谱,获取检测信息,实现LS-MS技术的数据处理,实现样品鉴别,定量计算,同时获取实时的检测数据,保证检测的准确性和准确度。
3. 优势(1)具备高敏感性和低检出限,可以检测非常稀少的物质,提高检测的灵敏度。
(2)可以实现快速和自动化操作,大大提高测定速度。
(3)LC-MS能实现样品分离前质谱加速定性分析、消除高纯度物质混杂分离困难、采样测定对比分析等特点,从而提高检索精确度和结果准确度。
(4)结合液相色谱分离和双离子检测质谱技术,可以自动化连续运行,来自动调整参数实现高灵敏度测定和高分辨率分离。
4. 应用领域LC-MS主要用于有机物、抗生素、毒素、毒物、化合物的研究以及在生物信息学和医学方面的研究等。
当前有机物、抗生素、毒素、毒物在药物研究、毒理、环境污染检测和药物开发等领域都有广泛的应用,以及药剂学、兽医学、分子毒理学和菌类学领域的研究。
5. 结论液相色谱——串联质谱法(LC-MS)是一种结合液相色谱和质谱技术,可以用于鉴定薄分子物质和链状有机化合物的惰性重排技术。
该技术可以飞快地连续运行,自动调整参数,从而实现了高灵敏度测定和高分辨率分离,同时也可以检测非常稀少的物质,具有广泛的应用领域。
液相色谱—质谱联用的原理及应用液质联用与气质联用的区别:气质联用仪(GC-MS)是最早商品化的联用仪器,适宜分析小分子、易挥发、热稳定、能气化的化合物;用电子轰击方式(EI)得到的谱图,可与标准谱库对比。
液质联用(LC-MS)主要可解决如下几方面的问题:不挥发性化合物分析测定;极性化合物的分析测定;热不稳定化合物的分析测定;大分子量化合物(包括蛋白、多肽、多聚物等)的分析测定;没有商品化的谱库可对比查询,只能自己建库或自己解析谱图。
目前的有机质谱和生物质谱仪,除了GC-MS的EI和CI源,离子化方式有大气压电离(API)(包括大气压电喷雾电离ESI、大气压化学电离APCI、大气压光电离APPI)与基质辅助激光解吸电离。
前者常采用四极杆或离子阱质量分析器,统称API-MS。
后者常用飞行时间作为质量分析器,所构成的仪器称为基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)。
API-MS的特点是可以和液相色谱、毛细管电泳等分离手段联用,扩展了应用围,包括药物代、临床和法医学、环境分析、食品检验、组合化学、有机化学的应用等;MALDI-TOF-MS的特点是对盐和添加物的耐受能力高,且测样速度快,操作简单。
质谱原理简介:质谱分析是先将物质离子化,按离子的质荷比分离,然后测量各种离子谱峰的强度而实现分析目的的一种分析方法。
以检测器检测到的离子信号强度为纵坐标,离子质荷比为横坐标所作的条状图就是我们常见的质谱图。
常见术语:质荷比: 离子质量(以相对原子量单位计)与它所带电荷(以电子电量为单位计)的比值,写作m/Z.峰: 质谱图中的离子信号通常称为离子峰或简称峰.离子丰度: 检测器检测到的离子信号强度.基峰: 在质谱图中,指定质荷比围强度最大的离子峰称作基峰.总离子流图;质量色谱图;准分子离子;碎片离子;多电荷离子;同位素离子总离子流图:在选定的质量围,所有离子强度的总和对时间或扫描次数所作的图,也称TIC图.质量色谱图指定某一质量(或质荷比)的离子其强度对时间所作的图.利用质量色谱图来确定特征离子,在复杂混合物分析及痕量分析时是LC/MS测定中最有用的方式。
LTQ-Orbitrap组合式高分辨质谱法快速筛查毛发中7种毒品及代谢物叶海英;郑水庆;梁晨;汪蓉;张玉荣;张凌怡;张维冰;张润生【摘要】A new method was developed for the determination of seven illicit drugs and metabolites in human hair by ultra high performance liquid chromatograph tandem a linear ion trap-orbitrap hybrid instrument at high mass resolution (UHPLC-LTQ-Orbitrap/MS). After being washed and grinded, the hair samples were soaked in pH 9. 2 borate buffer with ultrasonic for 90 min. Then the samples were extracted by solid phase extraction (SPE). High resolution mass spectrometry was applied to reduce matrix interference. Full scanning of electrostatic field orbitrap was applied for quantification of drugs. The limits of detection (LOD) of seven illicit drugs and metabolites in human hair were 0. 001 -0. 02 μg/g. The method showed a fairly good linearity over the range of 0. 05 - 50 μg/g (r>0. 9975). The spiked recoveries were between 76. 1% -109. 6% , and the deviation of intra- and inter- day precision was less than 14. 9%. The method is simple, high sensitive, and suitable for the determination of illicit drugs in human hair.%采用超高压液相色谱-二维线性离子阱结合静电场轨道阱组合式高分辨质谱联用技术(Accela U-HPLC/LTQ Orbitrap XL),建立了人毛发中吗啡、O6-单乙酰吗啡、可待因、乙酰可待因、氯胺酮、去甲氯胺酮和美沙酮毒品及代谢物快速筛查方法.取毛发样品经表层清洗后冷冻研磨粉碎,置于硼酸盐缓冲液(pH 9.2)中超声90 min,离心取上清液,用Oasis HLB柱固相萃取制备.通过静电场轨道阱全扫描得到毒品及其代谢物的精确相对分子质量,同时进行7种毒品及其代谢物的快速筛查.高分辨率质谱可有效去除毛发基质干扰,毒品及其代谢物筛查检出限在0.001~0.02 ng/mg,在0.05~50 ng/mg范围内存在良好线性关系(r>0.9975);本方法平均加标回收率为76.1%~109.6%;日内及日间精密度RSD≤14.9%.本方法灵敏度高,样品制备简便,适用于常见毒品的快速筛查.【期刊名称】《分析化学》【年(卷),期】2012(040)011【总页数】6页(P1674-1679)【关键词】LTQ-Orbitrap组合式高分辨质谱;阿片类毒品;氯胺酮;美沙酮;固相萃取;超高压液相色谱;毛发【作者】叶海英;郑水庆;梁晨;汪蓉;张玉荣;张凌怡;张维冰;张润生【作者单位】上海市公安局物证鉴定中心,上海市现场物证重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地,上海200083;上海市公安局物证鉴定中心,上海市现场物证重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地,上海200083;上海市公安局物证鉴定中心,上海市现场物证重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地,上海200083;上海市公安局物证鉴定中心,上海市现场物证重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地,上海200083;上海市公安局物证鉴定中心,上海市现场物证重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地,上海200083;华东理工大学上海市功能性材料化学重点实验室,上海200237;华东理工大学上海市功能性材料化学重点实验室,上海200237;上海市公安局物证鉴定中心,上海市现场物证重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地,上海200083【正文语种】中文毒品犯罪危害全球的社会安定和经济发展,已成为当今世界最严重的社会问题之一。
液质联用法液质联用法液质联用法(LC-MS)是一种分析技术,结合了高效液相色谱(HPLC)和质谱(MS)技术。
这种技术可用于分离和鉴定化合物,尤其是生物样品中的化合物。
液质联用法被广泛应用于药物代谢、蛋白质组学、代谢组学等领域。
一、HPLC1. HPLC基本原理高效液相色谱是一种基于分子间相互作用的分离技术。
它使用固定相和流动相来将混合物中的化合物分离开。
在HPLC中,混合物通过固定在柱子内部的填料。
填料通常是小颗粒状的,具有大量的表面积,这些表面积上吸附了流动相中的溶剂和溶质。
2. HPLC设备HPLC设备主要由以下几个部分组成:(1)泵:将流动相压入柱子中。
(2)进样器:将样品注入柱子。
(3)柱子:填料所在的管道。
(4)检测器:检测出来自柱子的化合物。
3. HPLC操作步骤(1)制备样品:将待测物质溶解在适当的溶剂中。
(2)选择填料:根据需要选择合适的填料。
(3)调整流动相:根据填料和待测物质的特性,确定最佳的流动相组成。
(4)注入样品:将样品注入进样器中。
(5)运行柱子:将流动相压入柱子中,让样品通过柱子并分离出化合物。
(6)检测化合物:使用检测器检测出从柱子中流出来的化合物。
二、MS1. MS基本原理质谱是一种利用分子离子在磁场和电场作用下进行分离、检测和鉴定的技术。
质谱仪通常由以下三部分组成:(1)离子源:将待测化合物转化为气态离子。
(2)质量分析器:将不同质量的离子分开,并记录它们的信号强度。
(3)检测器:将信号转换为电信号,并输出到计算机上进行处理和分析。
2. MS设备MS设备主要由以下几个部分组成:(1)离子源:通常使用电喷雾、MALDI等技术将待检化合物转化为气态离子。
(2)质量分析器:通常使用四极杆、飞行时间等质量分析器。
(3)检测器:通常使用离子倍增管或电荷耦合器件等检测器。
3. MS操作步骤(1)制备样品:将待测物质溶解在适当的溶剂中。
(2)选择离子源:根据待测物质的特性,选择合适的离子源。
液相质谱联
液相质谱联是一种分析技术,将液相色谱和质谱联合起来,可用于分离和鉴定样品中的化合物。
这种技术可以提高分析的灵敏度、选择性和分辨率,尤其适用于分析复杂的混合物。
液相色谱是一种分离技术,通过不同的物理化学性质将混合物中的化合物分离开来,而质谱则是一种检测技术,可以鉴定不同化合物的分子量和结构。
将这两种技术结合起来,可以在分离的基础上进行更加准确的鉴定。
液相质谱联的原理是在液相色谱的基础上加入质谱检测,即将从液相色谱柱中流出的化合物直接送入质谱中进行在线检测。
这种技术可以克服传统色谱分离后需进行进一步提取和处理的问题,提高分析效率和准确性。
液相质谱联可以应用于各种样品的分析,如食品、药物、环境污染物等。
这种技术在生物医药领域的应用也日益增多,可以用于药物代谢产物的分析和生物大分子的鉴定等。
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分析化学中的色谱与质谱联用技术在分析化学领域中,色谱与质谱是两个重要的分离与鉴定技术。
色谱技术通过物质在固定相和移动相之间的相互作用进行分离,而质谱技术则通过分析物质的质量谱图来鉴定其组成和结构。
将这两种技术联用起来,即色谱与质谱联用技术(GC-MS和LC-MS),可以得到更加准确、可靠的分析结果。
一、色谱与质谱联用技术的基本原理色谱与质谱联用技术是将色谱技术和质谱技术有机地结合在一起,形成一种强大的分析手段。
其基本原理是先利用色谱技术将待分析物质分离出来,再通过质谱技术对分离后的物质进行鉴定和分析。
二、色谱与质谱联用技术的应用色谱与质谱联用技术在分析化学中有着广泛的应用,以下是一些典型的应用领域:1. 食品安全检测色谱与质谱联用技术可以用于检测食品中的农药残留、兽药及抗生素等有害物质,保障食品的安全性。
2. 环境监测通过色谱与质谱联用技术,可以快速准确地检测环境中的有机污染物,如挥发性有机化合物、农药、重金属等,为环境保护和治理提供有力支持。
3. 药物分析色谱与质谱联用技术有助于药物的质量控制和研发。
通过分析药物的组分和结构,可以确保药物的疗效和安全性。
4. 毒物分析色谱与质谱联用技术在毒物学领域有着重要应用。
通过对有毒物质的分离和鉴定,可以为毒物分析和药物中毒的诊断提供帮助。
5. 痕量分析色谱与质谱联用技术可以对样品中的痕量组分进行精确测定,如有机污染物、天然产物中的生物活性成分等。
三、色谱与质谱联用技术的优势色谱与质谱联用技术相比单一技术的应用,具有以下优势:1. 分离效果好通过色谱技术的分离,可以将复杂样品的组分分离出来,减少质谱分析的干扰。
2. 鉴定准确性高质谱技术可以精确地鉴定化合物的结构和组成,提高分析结果的可靠性和准确性。
3. 灵敏度高色谱与质谱联用技术具有很高的灵敏度,能够检测到极低浓度的物质。
4. 宽范围应用色谱与质谱联用技术适用于各种类型的化合物分析,包括有机化合物、无机离子等。
液相色谱高分辨质谱
液相色谱高分辨质谱(Liquid Chromatography High-resolution Mass Spectrometry,LC-HRMS)是一种结合液相色谱技术和
高分辨质谱技术的分析方法。
液相色谱用于物质的分离和纯化,高分辨质谱用于物质的结构鉴定和定量分析。
液相色谱通过样品与流动相之间的相互作用,实现物质的分离。
不同物质在液相中的亲水性、亲油性等性质不同,因此在不同流动相条件下,物质会以不同速率迁移,实现分离。
高分辨质谱则通过对物质离子进行质量/电荷比的分析,从而
确定物质的分子式和结构。
高分辨质谱仪具有较高的质量分辨力和质量准确性,能够分辨出不同同位素及其分子离子和碎片离子,从而提供更可靠的结构信息。
同时,高分辨质谱也可以通过设置恰当的检测器,实现对物质的定量分析。
将液相色谱和高分辨质谱相结合,可以实现对复杂样品中成分的高效分离和准确鉴定。
液相色谱可以根据物质的亲水性、亲油性等在不同流动相条件下进行多次分离,将复杂样品逐步分解为单组分;而高分辨质谱则可以通过对每个组分进行高精度分析,得到其结构和含量信息。
利用这种分析方法,可以同时实现对多个组分的鉴定和定量分析,是一种非常强大和广泛应用的分析技术。
现代分析方法和技术在药物分析中的有效应用摘要:现代分析方法和技术在药物分析中的应用是指对药物进行分析时,采用的各种现代科学方法和技术,其主要包括高效液相色谱法、高效液相色谱-质谱法、核磁共振波谱法、毛细管电泳法等,这些方法和技术可以对药物的含量进行准确的测定,对药物的质量进行控制。
因此,应对这些方法和技术进行充分的了解与掌握,并在药物分析过程中合理运用,以提高药物的质量,保证人们的用药安全。
关键词:药物;分析方法;应用;发展引言:药物分析是利用物质的物理、化学、生物等性质对药物的组成、含量及有关性质进行测定。
作为药品的质量控制手段,药物分析具有重要意义,主要是保证药品的质量和临床疗效。
在药品生产中,所有的质量控制措施都要落实在对药品的检测上。
药典中规定了许多检测方法,如高效液相色谱法、气相色谱法、毛细管电泳法、液相色谱-质谱联用法,但是这些方法都存在着一定的局限性,无法完全满足现代药物分析和监管需求。
因此,需要开发出新的检测方法和技术来满足现代药物分析要求。
本文介绍了常用的几种现代分析技术,这些方法是近几十年来发展起来的新技术,具有快速、灵敏、准确等优点,对分析药物的组成、含量及其有关性质有较大帮助。
如高效液相色谱、高效液相色谱-质谱联用等,具有更高的分离效能和更快的分析速度。
这些方法与其他检测方法联用后可以获得更加精确、可靠和全面的结果,从而能够实现药物分析过程中定性定量检测项目全覆盖。
一、高效液相色谱法高效液相色谱法系采用高压输液泵将规定的流动相泵入装有填充剂的色谱柱,对供试品进行分离测定的色谱方法。
注入的供试品,由流动相带人色谱柱内,各组分在柱内被分离,并进人检测器检测,由积分仪或数据处理系统记录和处理色谱信号。
高效液相色谱法具有高灵敏度、高选择性、高速度等特点,而且可以同时对多种物质进行分离检测,特别是当样品中含有被测物质的同时还含有其他杂质时,高效液相色谱法可以有效地保证样品的纯度。
高效液相色谱法还可以对样品的提取效率进行快速测定。
法医毒物检验中毒物的快速筛查与检测摘要:毒物检验工作是法医主要的工作内容之一,法医通过对毒物进行检验从而侦破刑事案件,并为侦破刑事案件提供有力的证据。
法医对受害人检验中毒物质时还需要熟悉了解相关中毒急救方面知识。
近些年来,随着我国科学信息技术不断发展进步,法医对中毒物质检验方法以及检验速度也逐渐完善提高,检验有毒物质所需时间也越来越短,同时不断提高检验毒物准确率,从而有效提高毒物检验工作质量和工作效率。
本文通过对法医如何快速检验中毒物质进行分析研究,并对检验方法类型进行分析研究。
关键词:法医毒物;检验中毒物;快速筛查与检测1、毒物快速筛选和检测类型分析1.1碱性毒物快速检验以往刑事案件中常见毒物类型是碱性毒物,碱性毒物分子中含有大量的氨基分子,由于不同的碱性毒物中含有不同等级性毒素,而这些毒素中含有一些较为特殊的化学物质,毒物在与某些化学物质接触后会发生反应。
目前,我国法医主要通过利用阳离子交换柱与反相柱检测方式对碱性有毒物质进行检测。
阳离子交换柱与反相柱检测方法具有操作简单,便于回收利用。
法医在对碱性有毒物质进行检验筛查过程中通过选择适合的酸碱度值,让有毒物质保持叫完整的疏水性,从而有效提高碱性有毒物品检测概率,从而提高有毒物质检测效率[1]。
1.2酸性毒物快速检验酸性有毒物质的主要特点是可以溶解与有机溶剂中,但不溶于水。
酸性有毒物质在酸性环境中可以保持游离状态;在碱性环境中,通过化学反应从而形成可溶性盐。
法医在检测酸性有毒物质时,选择合适的酸碱度值,有效预防酸性有毒物质自带电荷从而影响检测结果,降低筛查效率[2]。
1.3对常见农药进行快速检验目前,我国农业生产过程中所涉及到的农药种类以及型号有很多,有一些农药本身具有剧毒。
根据中毒案件进行整理,可以发现有60%以上中毒案件都是与农药有关,农药中有大量的有机磷物质,对人体具有一定的危害性。
由于农药种类繁多,因此法医对毒物的检验和筛选具有一定的难度性。
超高效液相色谱-质谱联用法(UHPLC-MS)是一种高分辨率、高灵敏度的分析技术,常用于生物化学、药物研发、环境分析等领域。
UHPLC-MS技术的基本原理是利用超高效液相色谱(UHPLC)分离化合物,然后将分离后的化合物送入质谱仪进行分析。
UHPLC-MS技术具有以下优点:
1. 分离效率高:UHPLC技术采用高效的分离机制,能够在较短时间内分离出复杂混合物中的化合物。
2. 分析灵敏度高:UHPLC-MS技术具有高灵敏度和高选择性,可以检测出低浓度的化合物。
3. 分析速度快:UHPLC-MS技术可以实现快速分析,一般只需要几分钟到几十分钟。
4. 分析范围广:UHPLC-MS技术可以用于分析各种化合物,包括天然产物、药物、环境污染物等。
UHPLC-MS技术的应用范围非常广泛,可以用于药物研发、生物化学、环境分析、食品安全等领域。
在药物研发领域,UHPLC-MS技术可以用于药物代谢产物的鉴定、定量分析、药物相互作用的研究等;在生物化学领域,UHPLC-MS技术可以用于蛋白质组学、代谢组学的研究;在环境分析领域,UHPLC-MS技术可以用于环境污染物的分析、生物标志物的鉴定等。
高分辨能力质谱在生物医学研究中的应用高分辨能力质谱(HRMS)是一种分析化学技术,可以用来确定物质的化学成分和结构,同时还可以追踪分子在生物医学研究中的代谢途径、药理作用和毒理作用。
HRMS的应用范围非常广泛,尤其在新药开发、蛋白质组学、代谢组学、毒理学等领域有着广泛的应用。
本文将介绍HRMS在生物医学研究中的应用。
一、新药开发HRMS可以用于分析天然产物和合成化合物的结构和成分,特别是在新药开发中有着重要的应用。
通过HRMS技术,可以确定不同年龄、性别和疾病状态下药物的代谢产物,以及药物对基因表达、代谢和蛋白质合成的影响,从而更好地理解药物的药效和副作用。
二、蛋白质组学蛋白质组学是一种研究蛋白质的全面表达和功能的方法,HRMS可以为这个领域提供大量数据,如蛋白质组成分、修饰、功能和互作。
HRMS还可以用来确定丰富的蛋白质结构,为新药的研发提供有用的信息。
三、代谢组学代谢组学是研究生物体内化学物质的全面代谢过程的方法。
HRMS是最常用的代谢组学研究工具之一,可以快速、准确地分析生物体内代谢产物的种类和量,从而对疾病的诊断、预防和治疗提供帮助。
此外,HRMS还可以用于分析代谢产物与营养物质和环境有关的关联。
四、毒理学HRMS被广泛用于毒理学评估。
毒理学研究需要识别并量化化合物在生物体内的代谢产物,以了解其对细胞和器官系统的影响。
HRMS可以追踪毒物代谢途径、生物标记的识别和表征,并确定这些毒物代谢产物的结构和浓度,为毒理学评估的研究提供大量有价值的数据。
总之,高分辨能力质谱在生物医学研究中的应用非常广泛,可应用于新药开发、蛋白质组学、代谢组学和毒理学等领域。
由于HRMS技术的高分辨率、高灵敏度和高可靠性,它已经成为生物医学研究中不可或缺的工具之一。
液质联用法什么是液质联用法?液质联用法(Liquid chromatography-mass spectrometry, LC-MS)是一种结合了色谱技术和质谱技术的分析方法。
色谱技术主要用来分离混合物中的化合物,而质谱技术则用于识别和定量这些化合物。
液质联用法结合了这两种技术的优势,能够在复杂样品基质中高效、灵敏地分析和鉴定目标化合物。
液质联用法在生物医药、食品安全、环境监测等领域发挥着重要作用。
通过液相色谱的分离能力和质谱的灵敏度,液质联用法能够有效地分析出样品中极微量的目标化合物,并准确地鉴定其结构和浓度。
液质联用法的原理液质联用法的原理可以分为两个部分:色谱分离和质谱分析。
色谱分离色谱分离是液质联用法的第一步。
在液相色谱中,混合物会被注入到一根色谱柱中,其中填充着固定相。
样品中的化合物根据其化学性质在柱上发生与固定相的相互作用,从而实现了混合物的分离。
不同的化合物在色谱柱上停留的时间不同,达到了先分离的目的。
液相色谱的选择可以根据分析样品的特性来进行,常用的技术有高效液相色谱(HPLC)和超高效液相色谱(UHPLC)。
色谱柱的填充物也可以根据需要选择,比如反相色谱柱、离子交换柱等。
质谱分析在色谱分离之后,样品进入质谱部分进行分析。
在质谱仪中,样品的分子会被电离成带电离子,然后被加速进入质谱仪的质谱分析部分。
质谱分析中,离子会根据其质荷比(m/z)被分选成不同的轨道,然后通过激发和检测器进行检测。
质谱仪会产生一个质谱图,能够提供关于样品中各种化合物的信息。
液质联用法的优势液质联用法具有以下优势:1.高灵敏度:质谱技术的高灵敏度使液质联用法能够检测到样品中非常微量的化合物,甚至达到 ppb(百万分之一)或更低的浓度水平。
2.高选择性:液相色谱能够有效地分离样品中的复杂基质,降低质谱信号的干扰。
3.宽线性范围:液质联用法能够提供宽范围的线性响应,从低浓度到高浓度的范围内都能够准确测定目标化合物。
高效液相色谱串联质谱在药物分析中的应用摘要:高效液相色谱是利用物质的理化特性,让其在固定相和流动相之间相互作用,从而达到分离和分析的目的,具有简便、灵敏、快速、重复性好、准确等特点,被广泛应用在各个领域。
本文综述了高效液相色谱串联质谱在药物有关物质分析中的应用和重要作用。
关键词:高效液相色谱;高效液相色谱串联质谱;药物分析1.引言俄国植物学家茨维特早在1906年研究叶绿素的分离时发现了色谱法,时至今日,色谱法有了巨大的进步,比如常用的有气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC),高效液相色谱又可以分为正相和反相液相色谱、离子交换液相色谱、体积排阻液相色谱等等。
高效液相色谱具有操作简便、分析速度快、重复性好等优点,常用的检测器有紫外检测器(UV)、二极管阵列检测器(DAD)、荧光检测器(FLD)、质谱检测器(MS)、飞行时间质谱检测器(Q-TOF)等,其中质谱检测器和和飞行时间质谱检测器具有高灵敏度、高分辨率的特点。
在制药领域中,高效液相色谱法得到了广泛的应用[1]。
在化学药品的分析中,由于成分含量低,检测较困难,高效液相色谱则很好的解决了这个问题;在中药的分析中,由于其成分复杂,含量不高,且相似物多,给分析检测带来了一定难度,运用高效液相色谱法则突破了这个限制;在生物制药中,高效液相色谱法,尤其是液质联用技术对药物的分析、质量控制等方面发挥着重要的作用,如用Qda质谱检测器(Waters公司)检测单抗中N糖[2],对单克隆抗体质控方法的建立[3]等。
此外高效液相色谱法对于在职业病的发现方面也提供了很好的助力[4]。
2.高效液相色谱串联质谱的特点和在药物分析中的应用早在1921年就诞生了第一台质谱仪,到现在有了将近百年的发展,在质谱技术发展初期,主要是对物质中的同位素进行测定,随着色谱质谱联用技术的不断发展,其应用领域不断扩大,在生物学、医药等领域都有着很好的应用,成为了必不可少的分析技术手段之一。
行业研究液相色谱-质谱联用技术在食品检测中的应用近年来,由于全球化和新技术的发展,农业食品领域需要对从原材料到最终产品的全食品链进行更深入的分析。
此外,消费者担心他们摄入的食品质量,要求提供更多安全和地域上的保证。
这势必要求食品链上所有步骤都能追溯源头,或者在分子层面上寻找与食品链相关的客观组成参数。
监管机构越来越多地要求利用分子表征技术来评估当前市场上的食品,确定诸如食品的复杂系统中的分子组成需要使用合适的分析工具,来正确识别和定量所有目标化合物[1]。
目前食品分析主要包括以下几类:(1)营养成分的分析,主要是糖类、蛋白质、氨基酸、维生素和微量元素等;(2)有害物质的分析,主要是指生物性有害物质和化学性有害物质,主要是指农兽药残留、重金属(铅、汞)和塑化剂等;(3)食品添加剂的分析,主要包括色素、保鲜剂、食用酸、防腐剂和营养强化剂等。
由于食品种类繁多,成分复杂,部分微量元素和污染物含量较低,分析检测定量这些物质较为困难,而越来越严格的残留标准对食品分析检测提出了新的要求,这就需要更为灵敏的分析检测技术。
随着仪器分析的迅速发展,其在食品分析中的比重不断增大,成为现代食品检测中的重要支柱。
液相色谱和气相色谱在化合物的分离方面表现卓越,而质谱在对微量物质的定量和定性分析上具有高选择性和高灵敏度,因此,气质联用(GC-MS)和液质联用(LC-MS)技术为食品检测提供了新的解决思路。
由于气相色谱对分析化合物具有一定要求(分子量低、耐热、易挥发),其应用范围受到了一定的限制,而面对越来越多的大分子化合物(蛋白质、多肽)和不挥发化合物的食品分析任务,液质联用技术被广泛应用在食品检测方面。
液相色谱-质谱联用技术基本原理测试样品首先通过液相色谱(LC)进行分离,然后通过与质谱联用的接口,将待测溶液进行电离、在电离中产生的离子会形成一个母碎片离子,随后会通过激发电压将母碎片离子进行二次电离,通过收集产生到的离子碎片,对待测物质进行定性和定量分析。
・376・ Journal of Forensic Medicine,October 201 1,Vo1.27,No.5 液相色谱一高分辨质谱联用技术在毒物筛选分析中的应用
李晓雯J.2,沈保华 ,卓先义 (1.复旦大学上海医学院法医学系,上海200032;2.司法部司法鉴定科学技术研究所上海市法医学重点 实验室,上海200063)
摘 要:毒物种类的广泛性、目标化合物的不确定性以及检材的多样性、特殊性,使得毒物筛选技术一直 受到法医毒物分析工作者的重视 液相色谱一高分辨质谱联用技术凭借液相色谱强大的分离功能及高分辨 质谱超高的质量分辨率和精确分子质量测定功能,结合一级、二级谱库匹配以及同位素离子丰度比,在化 合物的筛选定性方面表现出强大的优势 本文综述了液相色谱一高分辨质谱联用技术在滥用药物及临床药 物、农药和兴奋剂筛选中的应用实践,并对其在法医毒物分析领域的应用进行了展望。 关键词:法医毒理学;色谱法,液相;综述『文献类型];高分辨质谱;毒物筛选 中图分类号:DF795.1 文献标志码:A doi:10.3969 ̄.issn.1004—5619.2011.05.016 文章编号:1004—5619(2011)05—0376—06
Application of Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry in Toxi— cological Screening LI Xiao—wen‘ SHEN Bao—hu ZHUO Xian—yi ( .Department of Forensic Medicine,Shanghai Medical College,Fudan University,Shanghai 200032;2.Shang- hai Key Laboratory of Forensic Medicine,Institute of Forensic Science,Ministry of Justice,P.R.China,Shang- hai 200063,China) Abstract:Due to the diversity of toxicologically relevant substances,the uncertainty of target compounds and the specificity of samples,toxicological screening techniques have always been valued by the forensic toxicologists.Depending on its powerful separation ability,superhigh resolution and accurate mass measure— ment,combined with the two levels spectrum database matching and abundance ratio of isotope ion,the liquid chromatography-high resolution mass spectrometry(LC—HRMS)analyzers have increasingly advantage in screening and identification of chemical compound.This review focuses on the applications of LC— HRMS in screening and identification of drug—of—abuse,prescription drugs,pesticide and stimulant.The prospect of LC-HRMS in forensic toxicology analysis is also included. Key words:forensic toxicology;chromatography,liquid;review[publication type];high resolution mass spec— trometry;toxicological screening
在法医毒物分析工作中.分析目标物的不确定性 以及毒物种类的广泛性导致了法医毒物鉴定的复杂 性 因此.对于未知物的筛选和确证一直受到法医毒 物分析工作者的关注 随着科技发展和仪器进步.出现了多种毒物筛选 的方法,主要包括形态学法、微生物法、免疫法、光化 学法、分子印迹法、色谱法以及质谱法等。形态学法能 够进行初步的筛选与鉴别.为检验提供线索,但目前 仅限于体外检材的检测:微生物法主要用于检测动物 基金项目:科技部公益基金资助项目(2010GY1003) 作者简介:李晓雯(1987一),女,江苏泗阳人,硕士研究生,主 要从事毒物分析研究:E—mail:09211010055@fudan.edu.O1"1 通信作者:卓先义,男,研究员,硕士研究生导师,主要从事毒 物化学研究:E—mail:zhuoxy@ssfjd.cn 性食品中抗菌药物残留,特异性差、有效期短,结果存 在一定比例的假阴性和假阳性:免疫法可以快速定性 检测血清或尿液中的吗啡、海洛因等毒品,但其灵敏 度相对较低.难以作为最后确认的依据:分子印迹技 术虽然具有高度专一性和预识别性.仍存在模板泄 露、柱效差、制备分子印迹聚合物单体种类少等局限 性:气相色谱或液相色谱法虽然能够通过对照保留时 间进行筛选,相比上述检测方法在特异性、灵敏度上 都有很大的提高,但对于保留时间相近的化合物仍无 法分离检测_l1 质谱定性是目前世界上最通用的定性方法之一. 色谱作为目前最好的分离工具.与质谱联用可谓是珠 联璧合。质谱技术包括低分辨质谱与高分辨质谱,与 色谱联用的低分辨质谱法包括气相色谱一质谱法(GC— 法医学杂志 2011年 10月 第27卷 第5期 MS)及液相色谱一质谱法(LC—MS)。GC—MS用于筛选 时.通过库检索即可对化合物进行定性.但对于热不 稳定、极性大的化合物则需要衍生化,过程繁琐费时, 也不适用于难挥发的化合物 LC—MS用于筛选分析 质谱主要有3种类型:三重四极杆质谱、离子阱质谱 以及三重四极杆一离子阱质谱 LC—MS能够检测分子 质量大、极性强、热不稳定的化合物,与GC—MS相比 在检测范围及灵敏度等方面都有了很大的提高 但是 三重四极杆质谱通常采用的多反应监测模式需要已 知的标准品来优化仪器参数.对未知分子质量和断裂 途径的化合物往往无法检测 而离子阱质谱虽然能够 做全扫描分析.但其灵敏度受到检测化合物数量的 影响.当筛选的化合物越多时.对灵敏度的影响也越 大 高分辨质谱凭借其超高的分辨率和精确分子质 量测定功能解决了上述方法的不足.特别针对多组分 的筛选.基于精确分子质量的数据库能够包含非常多 的化合物.可以进行快速筛选。在毒物分析领域得到 越来越多的应用_31 本文综述了液相色谱一高分辨质 谱在法医毒物筛选中的应用.并对其在法医毒物分析 领域的应用进行了展望 1液相色谱一高分辨质谱简介 液相色谱一高分辨质谱一般由高效液相色谱 (HPLC)或超高压液相色谱(UPLC)与高分辨质谱串 联而成 高分辨质谱具有在超高分辨率下测定化合物 精确分子质量的功能.并能借助同位素离子的丰度比 来推断化合物的元素组成,通过一级、二级谱库的匹 配也能够对复杂基质中的痕量组分进行筛选和确证 因分子式一定的化合物其精确分子质量是唯一的.借 助超高的分辨率.高分辨质谱可以区分复杂背景中的 杂质及共流出物.进行痕量分析,降低了对样品前处 理的要求.适用于色谱条件优化困难的情况。除此之 外.超高的分辨率保证了复杂样品分析所需的高质量 精度,即使进行多组分同时分析也不会损失灵敏度。 由于采用全扫描数据采集方式.因此不需要对照品对 特定化合物进行质谱参数优化 理论上.高分辨质谱 分析的化合物在数量及分子质量上都没有限制 高分 辨质谱能够进行全扫描分析.其生成的数据文件具有 可回顾性.可对历史数据进行重新分析.因此不需要 预先设定待测物的分子质量等相关信息.而是在检测 结束后。对获得的质谱信息进行分析。这样不但能一 次分析大量的目标化合物.还能检测出非目标化合 物.并且无需使用相关标准品再进行对照.减少了实 验次数 。除了上述相对于低分辨质谱的优势.高分辨 质谱还能够根据精确分子质量推测未知化合物的元 ・377・ 素组成,为筛选提供线索。利用同位素分布(如碳、氯、 溴、硫等元素),能提高基于精确分子质量推断得到分 子组成的准确性[5] Erve等同测定了10种相对分子质 量大于600、来源于天然化合物的抗生素(莫昔克丁、 万古霉素等) 运用同位素丰度信息进行分析.可以除 去95%分子式不匹配的化合物 在国际上.使用高分 辨质谱用于筛选分析已成为一种趋势 除此之外.高分辨质谱也可胜任对生物大分子如 蛋白质及多肽等的分析 目前用于筛选的高分辨质谱 仪主要以静电场轨道阱质谱仪(0rbitrap—mass spec. trometer.Orbitrap—MS)以及四极杆一飞行时间质谱仪 (quadrupole—time—of—flight mass spectrometer,Q— TOF—MS)为主。 1.1 Orbitrap—MS Orbitrap-MS是一种结合了新颖结构和突破性技 术的质谱仪器.其工作原理类似傅里叶变换离子回 旋共振(Fourier transform ion cyclotron resonance.I ICR)质谱,但是核心部分质量分析器是全新的结构。 由内外电极产生四倍对数的电场.通过离子的回旋振 荡产生镜像电流.经微分放大后由傅里叶变换器得到 各离子的振荡频率,最后计算出离子的质荷比(m/z)。 这种通过频率来测量质荷比的方式.可以得到超高的 分辨率(100000)以及质量精度(内标法<1x10 ,外标 法<3xlO )川。 2005年.在Makarov设计的Orbitrap—MS的基础 上.推出了一种全新结构的组合型质谱仪l 7】:线性离 子阱一静电场轨道阱质谱仪(1inear ion trap—Orbitrap— mass spectrometer。LTQ—Orbitrap—MS)。前端的LTQ—MS 是可独立工作的低分辨质量分析器.后端的Orbitap— MS是个独立的高分辨质量分析器.可用于推断元素组 成 在Orbitrap-MS进行高分辨扫描时.LTQ—MS可同 时进行多个数据关联的MS/MS或MSn的扫描.实现了 高、低分辨双质谱同时分析。根据样品的复杂程度和分 析要求,可设置Orbitrap—MS的分辨率为7 500~100000。