UPLC-QTOFMS在在相关研究方向的应用相关研究方向的应用 报告人：印敏报告人：印敏安捷伦安捷伦安捷伦安捷伦12601260液相色谱液相色谱液相色谱液相色谱-G6530-G6530三级四极杆飞行时三级四极杆飞行时三级四极杆飞行时三级四极杆飞行时间质谱联用仪（间质谱联用仪（间质谱联用仪（间质谱联用仪（UPLC-QTOFUPLC-QTOF） 前前言言液相色谱用户现在又有了新的需求；液相色谱用户现在又有了新的需求；首先是改进生产力的需求，因为首先是改进生产力的需求，因为大量的样大量的样品需要在很短的时间内完成品需要在很短的时间内完成，例如，例如代谢代谢组组学分析；学分析；其次是在其次是在生化生化样品及天然产物样品的分析样品及天然产物样品的分析中，中，样品的复杂性对分离能力提出了更高样品的复杂性对分离能力提出了更高的要求的要求；第三是在与第三是在与MS及及MS/MS等检测技术联用时，等检测技术联用时，对对连接的质量连接的质量提出了更高的要求。提出了更高的要求。简而言之，我们需要简而言之，我们需要“更快地得到更好的更快地得到更好的结果结果” UPLC超高效液相色谱超高效液相色谱 提高色谱柱的效能就能增加仪器的解析度提高色谱柱的效能就能增加仪器的解析度运用粒径低于运用粒径低于2m的小颗粒无疑是增加效能的小颗粒无疑是增加效能的好方法的好方法小颗粒不仅要求系统能承受小颗粒不仅要求系统能承受高高于目前极限于目前极限压力压力（比如（比如6000psi/400bar）需要更需要更小小的系统的系统体积体积（死体积）（死体积）并且需要能适应可能只有几秒峰宽的并且需要能适应可能只有几秒峰宽的高速高速检测器检测器 UPLC色谱柱粒度色谱柱粒度1.7m，传统传统5m粒度粒度UPLC色谱柱长色谱柱长50mm，传统传统150-250mmUPLC最佳流量最佳流量0.2-0.5ml/min，传统传统0.8-1ml/min与传统的高效液相色谱（与传统的高效液相色谱（HPLC）相比，）相比，UPLC具有具有以下优势：以下优势：1.高分离度（高分离度（ultraresolution）2.高速度（高速度（ultraspeed）3.灵敏度（灵敏度（sensitivity）UPLC的速度、灵敏度及分的速度、灵敏度及分离度分别是离度分别是HPLC的的9倍、倍、3倍及倍及1.7倍倍 使用更少的样品（更适合含量低的样品，如药物使用更少的样品（更适合含量低的样品，如药物使用更少的样品（更适合含量低的样品，如药物使用更少的样品（更适合含量低的样品，如药物代谢，激素等）代谢，激素等）代谢，激素等）代谢，激素等）检测时间短（更适合易降解的样品检测时间短（更适合易降解的样品检测时间短（更适合易降解的样品检测时间短（更适合易降解的样品, ,如农药残留）如农药残留）如农药残留）如农药残留）消耗更少的溶剂消耗更少的溶剂消耗更少的溶剂消耗更少的溶剂分离效果更好（更适合复杂体系）分离效果更好（更适合复杂体系）分离效果更好（更适合复杂体系）分离效果更好（更适合复杂体系）新的自动进样器适合微量多孔板（方便蛋白多肽新的自动进样器适合微量多孔板（方便蛋白多肽新的自动进样器适合微量多孔板（方便蛋白多肽新的自动进样器适合微量多孔板（方便蛋白多肽分析）分析）分析）分析）安捷伦安捷伦1260UPLC的优势的优势UPLC应应用用质谱的应用质谱的应用色谱色谱-质谱联用仪已经成为有机化合物常规检测中质谱联用仪已经成为有机化合物常规检测中的必备工具，广泛应用于的必备工具，广泛应用于环保领域的有机污染物检测环保领域的有机污染物检测药物研究生产质控的进出口环节药物研究生产质控的进出口环节法庭科学中对燃烧爆炸现场调查，残留物检验法庭科学中对燃烧爆炸现场调查，残留物检验石油化工石油化工食品安全食品安全(添加剂、塑化剂、农药、抗生素）添加剂、塑化剂、农药、抗生素）竞技体育中兴奋剂检测竞技体育中兴奋剂检测Agilent6500系列精确质量四极杆系列精确质量四极杆-飞行时间串联飞行时间串联质谱质谱(Q-TOF)系统提供了您所需要的轮廓谱分析、系统提供了您所需要的轮廓谱分析、鉴定、表征，对定量鉴定、表征，对定量低分子量化合物和生物分子低分子量化合物和生物分子更具信心。更具信心。Q-TOF系统尤其擅长系统尤其擅长MS和和MS/MS分析，对蛋白分析，对蛋白质、代谢物、杂质检测），不用牺牲图谱采集速质、代谢物、杂质检测），不用牺牲图谱采集速率而获得高分辨率。率而获得高分辨率。飞行时间质谱技术（飞行时间质谱技术（TOF-MS）是一种新型质谱技）是一种新型质谱技术术,具有质量范围宽、分辨率和质量测量精度较高、具有质量范围宽、分辨率和质量测量精度较高、灵敏度高、分析速度快的特点灵敏度高、分析速度快的特点（1）气化的离子，在电场的作用下经过传输）气化的离子，在电场的作用下经过传输毛细毛细管管（同时隔离外部常压与质谱内部高真空），进入（同时隔离外部常压与质谱内部高真空），进入skimmer，再到八极杆透镜（离子光学组件，聚焦，再到八极杆透镜（离子光学组件，聚焦作用，进一步去除溶剂和中性分子）。作用，进一步去除溶剂和中性分子）。（2）然后到四级杆，质量过滤器，选择某些离子）然后到四级杆，质量过滤器，选择某些离子通过或全部通过。离子在碰撞池裂解，六级杆捕获通过或全部通过。离子在碰撞池裂解，六级杆捕获碎片。随机运动离子经过碎片。随机运动离子经过beamshaper，再用，再用pulsar形成脉冲离子流。（因为形成脉冲离子流。（因为TOF是脉冲型的，而是脉冲型的，而电喷电喷雾雾的离子流是连续的，所以要给一个脉冲电压）的离子流是连续的，所以要给一个脉冲电压）（3）脉冲离子在飞行管内纵向飞行，经反射后到达）脉冲离子在飞行管内纵向飞行，经反射后到达多通道板多通道板检测器检测器。板上，不同的位置接收不同。板上，不同的位置接收不同m/z的的离子（相同的电势能转化为动能，离子（相同的电势能转化为动能，zV=1/2mv2，质，质量越大，速度越慢量越大，速度越慢,强度与离子的浓度有关强度与离子的浓度有关)。MS在药物领域的主要应用为药物的定性在药物领域的主要应用为药物的定性鉴别、定量分析、结构解析和药物代谢分鉴别、定量分析、结构解析和药物代谢分析。析。MS/MS在药物领域有很多应用。子离子在药物领域有很多应用。子离子扫描可获得药物主要成分，杂质和其他物扫描可获得药物主要成分，杂质和其他物质的母离子的定性信息，有助于未知物的质的母离子的定性信息，有助于未知物的鉴别，也可用于肽和鉴别，也可用于肽和蛋白质氨基酸蛋白质氨基酸序列的序列的鉴别。鉴别。举例举例1，未知化合物的结构鉴定，未知化合物的结构鉴定高分辨质谱给出精确分子量（小数点后高分辨质谱给出精确分子量（小数点后4位）位）根据分子量自动计算分子式根据分子量自动计算分子式从数据库中搜索化合物名称和结构从数据库中搜索化合物名称和结构 举例举例2，中药指纹图谱，中药指纹图谱中药复杂体系，多组分研究中药复杂体系，多组分研究皂苷等类型无紫外吸收活性物质检测皂苷等类型无紫外吸收活性物质检测MS检测器灵敏度更高检测器灵敏度更高无标准品时，各组分的结构鉴定无标准品时，各组分的结构鉴定应用于药材的鉴别，中药提取物和有效部应用于药材的鉴别，中药提取物和有效部位质量控制，中药复方的质量控制等位质量控制，中药复方的质量控制等人参附子药总离子流图人参附子药总离子流图举例举例3，药物代谢研究，药物代谢研究由于血液样品试样提供量少，基质复杂，在此混由于血液样品试样提供量少，基质复杂，在此混合物中分析某种微量成分合物中分析某种微量成分(通常为通常为(g/mL或或ng/mL水平水平)并加以鉴别，常常是对分析化学家的挑战样并加以鉴别，常常是对分析化学家的挑战样品品药物代谢产物复杂药物代谢产物复杂人参皂苷的代谢物研究人参皂苷的代谢物研究举例举例4，人体代谢物指纹图谱，人体代谢物指纹图谱血清蛋白质分析，疾病的检测血清蛋白质分析，疾病的检测ESI有利于疏水氨基酸残基的离子化，可鉴有利于疏水氨基酸残基的离子化，可鉴定多肽数目多，可检测分子量上限高，多定多肽数目多，可检测分子量上限高，多肽质量误差低于基质辅助激光解析电离肽质量误差低于基质辅助激光解析电离MALDI 举例举例5，植物生理中蛋白组学的研究，植物生理中蛋白组学的研究 病原菌胁迫的植物蛋白质组学研究病原菌胁迫的植物蛋白质组学研究 Chen等进行了水稻悬浮细胞表达抗病基因等进行了水稻悬浮细胞表达抗病基因Xa21质质膜蛋白质组分析，以鉴定参与抗水稻白叶枯病膜蛋白质组分析，以鉴定参与抗水稻白叶枯病(X.oryzaepv.Oryzae)早期防御反应的质膜蛋白成早期防御反应的质膜蛋白成分。分。质谱鉴定了质谱鉴定了11个预测在植物防御中起作用的蛋白个预测在植物防御中起作用的蛋白质，有质，有9个推定的质膜相关蛋白质，个推定的质膜相关蛋白质，H+-ATPase、蛋白质磷酸化酶、过敏反应诱导蛋白蛋白质磷酸化酶、过敏反应诱导蛋白(OsHIR1)、prohibitin(OsPHB2)、锌指蛋白、锌指蛋白(zincfinger)和和C2结构域蛋白、结构域蛋白、USP及热震惊蛋白。及热震惊蛋白。举例举例6，植物内源性激素的研究，植物内源性激素的研究液相色谱液相色谱-质谱质谱(LC-MS)主要用于不挥发性化合物、主要用于不挥发性化合物、极性化合物和热不稳定性化合物的分析测定。极性化合物和热不稳定性化合物的分析测定。在检测植物内源激素中在检测植物内源激素中LC-MS不需要繁琐的衍生不需要繁琐的衍生步骤，大大减少样品和试剂的损耗以及前处理的步骤，大大减少样品和试剂的损耗以及前处理的时间，同时避免了衍生步骤中副反应或反应歧视时间，同时避免了衍生步骤中副反应或反应歧视造成的损失。造成的损失。因此，因此，LC-MS更适用于分析检测除乙烯外其他几更适用于分析检测除乙烯外其他几类植物内源激素，主要种类有生长素类类植物内源激素，主要种类有生长素类(AUXs)，赤霉素类赤霉素类(GAs)，细胞分裂素类，细胞分裂素类(CTKs)，脱落酸，脱落酸(ABA)，油菜素甾醇，茉莉酸等。，油菜素甾醇，茉莉酸等。液相色谱液相色谱-串联质谱分析盐胁迫下植物激素的含量变化串联质谱分析盐胁迫下植物激素的含量变化举例举例7，植物检疫的应用，植物检疫的应用轮枝菌是一类分布广轮枝菌是一类分布广,寄主范围宽寄主范围宽,形态变异大形态变异大,对对作物产量可造成巨大损失的一类真菌作物产量可造成巨大损失的一类真菌建立了轮枝菌建立了轮枝菌6个种个种19个菌株的个菌株的TOFMS检测的检测的蛋白指纹图谱数据库蛋白指纹图谱数据库据此据此,成功地实施了对轮枝菌的成功地实施了对轮枝菌的TOFMS检测。检测。该方法具有简便、快速该方法具有简便、快速(仅仅几分钟仅仅几分钟)、高通量、高通量、高灵敏等优点高灵敏等优点在植物检疫领域将具有很好的实用价值和十分诱在植物检疫领域将具有很好的实用价值和十分诱人的发展前景。人的发展前景。 举例举例8，植物种类鉴定，植物种类鉴定飞行时间质谱法（飞行时间质谱法（TOFMS）已用于三种主要烟草）已用于三种主要烟草种类间的区分鉴别，分别是白肋烟，烤烟和香料种类间的区分鉴别，分别是白肋烟，烤烟和香料烟。烟。烟草样本在烟草样本在5mz到到170mz质量值域间含来自质量值域间含来自70种以上物质的信号。种以上物质的信号。对所获得的质量光谱进行主要组分分析（对所获得的质量光谱进行主要组分分析（PCA）和线性判别式分析（和线性判别式分析（LDA），对不同烟草种类做），对不同烟草种类做出区别。出区别。建立起对未知样本的烟草种类识别模型，而且是建立起对未知样本的烟草种类识别模型，而且是通过每一种烟草种类的附加测定交叉检验的。通过每一种烟草种类的附加测定交叉检验的。 举例举例9，农药（含除草剂）的检测，农药（含除草剂）的检测农药在作物生长的过程中可以起到防虫、抗病的农药在作物生长的过程中可以起到防虫、抗病的作用作用,同时也会影响作物生长同时也会影响作物生长,农药残留会通过食农药残留会通过食物链危害人体健康、污染环境。物链危害人体健康、污染环境。大部分农药分子量较大大部分农药分子量较大,不易挥发不易挥发,使用气相色谱使用气相色谱分析难度较大分析难度较大,而法规规定的农残水平通常很低而法规规定的农残水平通常很低,要求分析仪器对目标化合物的定性、定量准确要求分析仪器对目标化合物的定性、定量准确因此因此,LC/MS成为国外分析农药残留的常规仪器成为国外分析农药残留的常规仪器 举例举例10,花色素的测定花色素的测定花色素结构多样，易聚合，结构易受环境影响发花色素结构多样，易聚合，结构易受环境影响发生变化生变化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东大学药学院季梅山东大学药学院季梅等，用等，用LC-MS方法方法,检测大检测大泽山玫瑰香红葡萄皮中主要花色苷有泽山玫瑰香红葡萄皮中主要花色苷有15种种。山东农业大学食品科学与工程学院李伟等利用山东农业大学食品科学与工程学院李伟等利用LC-MS方法从黒粒小麦麸皮中分离鉴定出方法从黒粒小麦麸皮中分离鉴定出9种不种不同的花色苷类化合物同的花色苷类化合物。徐州工程学院食品工徐州工程学院食品工程学院王卫东等，利程学院王卫东等，利用用LC-MS方法从黑莓方法从黑莓中分离鉴定出四种花中分离鉴定出四种花色苷色苷。质谱质谱应用应用质谱可以投稿的质谱可以投稿的SCI期刊期刊0.485Spectroscopy0.604JournalofAnalyticalChemistry1.340EuropeanJournalofMassSpectrometry1.526AnalyticalSciences2.061GeostandardsandGeoanalyticalResearch2.117InternationalJournalofMassSpectrometry2.289PureandAppliedChemistry2.695RapidCommunicationsinMassSpectrometry2.719SpectrochimicaActaPartB-AtomicSpectroscopy3.272Analyst3.290Talanta3.391JournaloftheAmericanSocietyforMassSpectrometry3.411JournalofMassSpectrometry3.435JournalofAnalyticalAtomicSpectrometry3.757AnalyticaChimicaActa5.214AnalyticalChemistry6.546TrACTrendsinAnalyticalChemistry10.623MassSpectrometryReviews测试成本1、试剂费和处理样品耗材、试剂费和处理样品耗材2、仪器耗材、仪器耗材3、电费、电费4、其他、其他收费标准收费标准（1）直接进样高分辨扫描分子量：对内）直接进样高分辨扫描分子量：对内150元元/进样，对外进样，对外400元元/进样。二级质谱各进样。二级质谱各离子模式下每进样加收离子模式下每进样加收50元。元。（2）液质联用分析：运行时间）液质联用分析：运行时间20min以内，以内，对内对内300元，对外元，对外1000元；运行时间元；运行时间20min以上，对内以上，对内400元，对外元，对外1200元。二级质元。二级质谱扫描每进样每谱扫描每进样每5个成分加收个成分加收100元。元。打单体分子量价格比较单位单位价格价格/个个中国药科大学中国药科大学150元（现金）元（现金）南京中医药大学南京中医药大学对内对内150元元上海有机所上海有机所200元（现金）元（现金）南开大学南开大学200元（现金）（现金）北京某研究所北京某研究所150元（现金）元（现金）