色谱

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第40卷第6期目次

2022, 40 (6): 0-0.

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用于N-连接完整糖肽鉴定的糖基化蛋白质组学数据处理方法最新研究亮点

刘震

2022, 40 (6): 497-498. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.04022

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植物源生物炭材料的制备及其在农药残留领域中的应用进展

张贤钊, 甄大卫, 刘丰茂, 彭庆蓉, 王宗义

2022, 40 (6): 499-508. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2021.10024

摘要 ( 175 )

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随着农药的广泛使用,其已普遍存在于环境中,对人们的身体健康产生巨大影响。因此,环境中农药残留的去除和分析检测对保护人体安全健康至关重要。同时,农药在环境中残留浓度低,需要一种对目标物有较强选择性和富集作用,并对环境影响小的前处理吸附剂。植物源生物炭是由植物源生物质作为碳源衍生得到的材料,其比表面积大、孔容量高、表面官能团可调节,且环境相容性好,其原料植物源生物质的价格低廉、来源广泛并可再生,是一种廉价高效的吸附剂。该文主要综述了近10年来植物源生物炭用于环境中农药残留去除和分析检测前处理的应用进展。其中在农药残留去除方面的应用主要包括降低农药在土壤中的移动性,修复手性农药造成的污染,负载降解农药的细菌及作为化肥的缓释载体。在农药残留分析检测前处理方面,植物源生物炭可用作分散固相萃取、固相微萃取和磁性固相萃取的吸附剂来选择性吸附水果和蔬菜中的有机磷类和三唑类农药,以及水环境中的有机氯类农药。另外,还介绍了植物源生物炭的吸附机理,详细阐述了基于计算模拟如密度泛函理论、分子动力学模拟和巨正则蒙特卡洛模拟的吸附机理研究并讨论了其优势。最后,总结了植物源生物炭在农药去除和农药残留分析检测前处理方面应用的优势,指出了其在农药残留领域应用待解决的问题。

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毛细管电泳-质谱技术在手性化合物分离分析中的研究进展

迟忠美, 杨丽

2022, 40 (6): 509-519. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2021.11006

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目前使用的绝大多数药物为手性化合物,它们具有相似的物理和化学性质,但药理活性不同,且常以外消旋混合物的形式存在,因此对手性化合物的分离在生物、环境、食品和医药等领域一直备受关注。与广泛使用的液相色谱-质谱(LC-MS)相比,毛细管电泳-质谱(CE-MS)作为一种新型分离分析技术,具有分离效率高、样品和试剂消耗量低、选择性高和分离模式多样化等诸多优势,已经发展成为手性分析领域中有广阔应用前景的分析方法之一。CE-MS结合了CE的高分离效率和低样品消耗以及MS的高灵敏度和强结构解析能力,在蛋白质组学和代谢组学等领域发挥了重要作用。CE杰出的手性拆分能力与MS优势的结合,亦使CE-MS成为实现手性化合物高效分离分析的完美组合。在过去的十几年里,基于不同CE-MS分离模式的高性能手性分析体系层出不穷,如电动色谱-质谱(EKC-MS)、胶束电动色谱-质谱(MEKC-MS)和毛细管电色谱-质谱(CEC-MS)等,并成功应用于医药、生物、食品和环境科学等领域的手性化合物分析。该文主要综述了2011~2021年,CE-MS在手性化合物分析领域的技术、手性选择剂(如改性环糊精和聚合物表面活性剂等)的使用以及在医药等领域应用方面的研究进展,并讨论了不同手性分析模式的局限性,为未来的CE-MS手性分离分析技术发展及应用提供借鉴。

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超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法快速筛查和确证渔药中86种非法添加化学品

柯庆青, 李诗言, 王鼎南, 周钦, 周凡, 贝亦江, 陈小明, 王扬

2022, 40 (6): 520-530. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2021.11023

摘要 ( 124 )

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建立了超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法快速筛查与确证渔药中86种非法添加禁限用药物的方法。渔药以80%(v/v)乙腈水溶液进行提取,通过稀释降低基质效应,采用ACQUITY PREMIER HSS T3色谱柱进行分离,以甲醇和0.1%甲酸水溶液作为流动相进行梯度洗脱,采用电喷雾双喷离子源(Dual AJS ESI)正离子模式分析检测。建立了86种药物的一级精确质量数据库和二级碎片质谱库。在全扫描采集模式下,以化合物的色谱保留时间、精确质量数、同位素分布和同位素丰度比定性;在Target MS/MS采集模式下,通过二级碎片离子的匹配进一步确证化合物,以准分子离子峰的峰面积定量,实现渔药样品中多目标药物的快速定性定量分析。86种药物在各自的线性范围内均呈现良好的线性关系,相关系数均大于0.99,中草药制剂和抗生素粉剂的定量限(LOQ)范围分别为1~15 mg/kg和5~75 mg/kg,添加回收率范围为76.8%~112.1%,相对标准偏差(RSD, n=3)小于11.7%。该方法快速、简便、准确、灵敏,适用于不同种类渔药中禁限用非法添加药物的高通量筛查。将该方法应用于浙江省渔用投入品质量安全监督抽检项目中,共筛查60个样品,其中8种中草药制剂筛查出说明书中未明确标明的药物成分,1种抗生素粉剂未检出有效成分。该研究为渔药的质量安全监控提供了有效的技术手段。

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超高效液相色谱-Orbitrap高分辨质谱用于减肥和壮阳类保健食品中32种非法添加药物的快速筛查和确证

徐红斌, 张申平, 杜茹芸, 周静, 翁史昱

2022, 40 (6): 531-540. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2021.12009

摘要 ( 115 )

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建立了基于超高效液相色谱-Orbitrap高分辨质谱的快速筛查及确证减肥和壮阳类保健食品中32种非法添加药物的分析方法,并总结了数据库建立和应用的相关要点。研究对象聚焦于非法添加药物的衍生物,在对比正负离子模式下各化合物响应强度的基础上建立了高分辨质谱信息库,对提取溶剂、色谱柱温度等实验条件进行了详细探究,尽可能给出了较宽的标准曲线线性范围。使用Hypersil gold vanquish色谱柱(100 mm×2.1 mm, 1.9 μm),梯度洗脱,流量0.3 mL/min,正、负离子全扫描/数据依赖的二级扫描模式,在17 min内完成32种目标化合物的数据采集,通过TraceFinder软件进行快速定性筛查和定量。结果显示在17 min内32种化合物能得到较好分离;2种基质加标溶液中32种化合物的一级质谱离子精确质量数的实测值与理论值均在5×10^-6误差之内,二级碎片离子质量数的实测值与理论值均在1×10^-5误差之内;方法学验证结果表明,所有化合物均显示出优异的线性关系,相关系数(r²)均大于0.99;固体基质中除达泊西汀、羟基硫代豪莫西地那非、硫代豪莫西地那非、硫代西地那非、去甲基硫代西地那非的回收率较低外,其余27种化合物的回收率为50.5%~84.5%,相对标准偏差(RSD)为1.2%~13%,液体基质中32种化合物的回收率范围为60.4%~109.3%, RSD为0.77%~8.2%;在48份减肥及壮阳类保健食品中检出1份阳性样品,检出率2.08%。该方法操作简单,结果定性准确,可用于减肥及壮阳类保健食品中32种非法添加药物的快速筛查及确证。

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基于液相色谱-串联质谱的结肠癌血清氧固醇标志物筛选

马占君, 李振国, 王欢, 王仁军, 韩晓菲

2022, 40 (6): 541-546. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.01001

摘要 ( 101 )

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结肠癌(CC)是全球常见恶性肿瘤之一,发病率呈逐年上升趋势,目前没有有效的标志物用于疾病早期诊断和干预跟踪。胆固醇及其氧化衍生物氧固醇在众多恶性肿瘤发生发展中发挥关键作用。该研究采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术,对CC临床血清样本中胆固醇及相关10种氧固醇代谢物进行了定性定量分析,并采用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)进行多元统计分析,发现上述目标代谢物能够较好地区分CC组与健康对照组。为防止数据过拟合,该研究在PLS-DA模型各代谢物变量投影重要性(VIP)基础上,结合最优组分数及K-均值聚类结果,筛选得到3种代谢标志物。通过受试者操作特征曲线(ROC)的曲线下面积(AUC)分析,发现筛选得到的3种潜在标志物联合预测CC达到0.998,说明模型性能优良。GO(基因本体论)富集分析显示3种潜在标志物主要分布在内质网和包被囊泡上,参与胆固醇代谢、运输、低密度脂蛋白重塑等生物进程,发挥胆固醇运输活性和低密度脂蛋白颗粒受体结合的分子功能。KEGG(京都基因与基因组百科全书)通路分析显示3种潜在标志物富集于类固醇生物合成、PPAR(过氧化物酶体增殖物激活受体)信号通路及ABC(ATP结合盒)转运等通路上。该研究为寻找CC标志物及进一步阐明胆固醇及氧固醇在CC发病过程中的作用奠定了一定的基础。

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腰果酚键合硅胶固定相的制备及其色谱性能

曾磊, 姜利娟, 姚兴东, 王婷, 史伯安, 雷福厚

2022, 40 (6): 547-555. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2021.12023

摘要 ( 95 )

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天然产物作为一种绿色低毒、来源广泛、功能位点丰富的单体,已被广泛应用于色谱固定相的研制与开发。该文以天然可再生资源腰果酚为配体,通过一步法开环反应将其接枝到由γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)修饰的硅胶上,制备得到腰果酚键合硅胶固定相。利用傅里叶红外光谱、元素分析、热失重分析和N₂吸附脱附实验对固定相进行表征,结果表明成功制备了腰果酚键合硅胶色谱固定相。采用Tanaka实验试剂、烷基苯、多环芳香烃、苯酚类化合物和芳香族位置异构体为探针评价其分离性能和保留机制,并与C₁₈柱进行对比。研究发现,腰果酚键合固定相除疏水作用外,还具有π-π和氢键作用。基于上述保留作用,腰果酚键合硅胶固定相对测试探针表现出良好的分离性能。重复进样10次,各探针保留时间的RSD为0.052%~0.079%,峰面积的RSD为0.104%~0.847%,峰高的RSD为0.081%~0.272%,表明该色谱柱具有良好的重复性和稳定性。此外,腰果酚键合硅胶色谱柱对中药喜树果和吴茱萸果的粗提物具有良好的分离性能,验证了其在实际样品分析中的巨大潜力。将天然产物腰果酚用于色谱固定相的制备,为分离纯化喜树碱和吴茱萸提供了新的方法,同时拓展了腰果酚在色谱分离材料方面的应用。

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UiO-66-NH₂@纤维素复合气凝胶用于保健品中西地那非的固相萃取

陈智帆, 吴叶宇, 谭学才, 蒙健清, 岑洁, 刘敏

2022, 40 (6): 556-564. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2021.11022

摘要 ( 134 )

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研究建立了一种基于UiO-66-NH₂@纤维素复合气凝胶的高灵敏度固相萃取新方法,与高效液相色谱法联用用于保健品中西地那非的检测。先将纤维素进行醛基和酰肼基的功能化,然后将两种功能化的纤维素通过交联并负载UiO-66-NH₂形成复合气凝胶。将此复合气凝胶作为固相萃取的吸附剂使用时,易于收集且不需要外加磁场或者抽真空的辅助作用,操作简单。研究对制备所得的UiO-66-NH₂@纤维素复合气凝胶进行了X-射线粉末衍射、扫描电镜、红外光谱和N₂吸附等表征,结果显示UiO-66-NH₂成功负载于气凝胶的孔道中,纤维素气凝胶掺杂了UiO-66-NH₂之后其孔道结构变得规整,并且比表面积增大。研究优化了复合气凝胶中UiO-66-NH₂的负载量对萃取的影响,高比例的负载量有利于西地那非的富集,并且最高的负载率为50%。研究优化了影响西地那非富集效率的实验条件,包括溶液pH、萃取时间、洗脱剂类型、洗脱时间、洗脱体积和离子强度。采用安捷伦Zorbax Eclipse Plus C18色谱柱(150 mm×4.6 mm, 5 μm)进行分离,以含0.1 mol/L三乙胺的磷酸盐水溶液(pH=6.50)-乙腈(30∶70, v/v)为流动相进行洗脱,检测波长为292 nm。在最佳的萃取条件下(pH为9.0,萃取时间为60 min,洗脱剂为乙腈,洗脱液体积为3×2 mL,洗脱时间为40 min),该分析方法的线性范围为10~2000 ng/mL (相关系数R²=0.9949),检出限(LOD, S/N=3)为2.85 ng/mL,富集因子为59.17。将该方法用于保健品中西地那非的萃取,所得回收率为74.93%~89.12%,相对标准偏差为2.8%~5.3%,表明了方法的回收率和精密度良好,说明了该方法具有应用于保健品中西地那非日常检测的潜力。

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Sin-QuEChERS Nano净化柱结合气相色谱-串联质谱法快速筛查石斛中84种农药残留

张权, 毕珊, 吴玉田, 李磊, 周贻兵, 刘利亚, 刘文政, 陈庆园, 周雪, 郭华

2022, 40 (6): 565-575. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2021.12010

摘要 ( 136 )

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利用Sin-QuEChERS Nano净化柱结合气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)分析,建立了石斛基质中84种不同极性农药残留的快速筛查方法。比较了采用不同的提取溶剂(1%乙酸乙腈、丙酮)和不同的提取方式(加水浸泡和不加水浸泡)下目标物的提取效率。利用金钗石斛样品系统比较了Sin-QuEChERS Nano法与经典的基质固相分散法(dSPE)、固相萃取法(SPE)、QuEChERS法的净化效果及提取回收率,以及净化效果较好的Sin-QuEChERS Nano法与dSPE法基质效应的差异。目标物经DB-1701MS石英毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)程序升温分离,GC-MS/MS多反应监测(MRM)模式检测,基质匹配溶液外标法定量。通过GC-MS/MS检测方法对金钗石斛和铁皮石斛中的84种代表性农药进行了方法学验证。结果表明:各目标物在不同范围内呈良好的线性相关,相关系数(r²)均>0. 990,方法的检出限(LOD, S/N=3)为1.5~5.8 μg/kg,方法的定量限(LOQ, S/N=10)为5.0~15.0 μg/kg。在两个水平下,目标农药的加标回收率为68.7%~116.2%,相对标准偏差(RSD, n=6)均低于15%。与其他经典的前处理方法相比,Sin-QuEChERS Nano法在净化效果方面表现更好,该法不仅可以有效去除色素、有机酸、碱性干扰物等物质,还可以节省样品制备时间,避免溶剂转移造成的损失,无需进一步涡旋或离心,是一种简单而有效的提取物纯化程序。该方法灵敏、快速、简便、可靠,有效地提高了石斛中农药快速筛查时的检测效率,具有较强的实际应用价值。此外,所开发的方法可以进一步扩展目标农药的类型,并可以用于检测其他更多食品及中药材中的农药残留。

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凝胶渗透色谱净化-气相色谱-串联质谱法同时测定不同配方体系化妆品中7种二甲基环硅氧烷

肖庚鹏, 袁璐, 罗春丽, 罗香, 黄优生

2022, 40 (6): 576-583. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2021.11024

摘要 ( 100 )

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鉴于当前化妆品中二甲基环硅氧烷的添加乱象,以及关于二甲基环硅氧烷在化妆品中安全风险评价的研究也未有实质性进展,因此建立适合不同配方体系化妆品中二甲基环硅氧烷的测定方法具有一定的理论和现实意义。基于此,建立了凝胶渗透色谱净化结合气相色谱-串联质谱测定不同配方体系化妆品中7种二甲基环硅氧烷的方法。方法采用乙酸乙酯-环己烷(1∶1, v/v)提取,凝胶渗透色谱净化,通过DB-5ms色谱柱(30.0 m×0.25 mm×0.25 μm)分离和气相色谱-串联质谱选择反应监测(SRM)模式进行确证和检测,以正十六烷为内标物内标法定量。分别对内标物、提取溶剂和净化方式的选择进行了优化。在最终确立的条件下,7种二甲基环硅氧烷在0.05~1.0 mg/L范围内线性良好,相关系数为0.994~0.998;方法的检出限(LOD, S/N=3)和定量限(LOQ, S/N=10)分别为0.04~0.08 mg/kg和0.12~0.24 mg/kg;针对不同配方体系的化妆品基质,进行了低、中、高3个添加水平的加标回收试验,目标物的加标回收率为85.3%~108.8%,相对标准偏差(RSD)为3.1%~9.4%。该方法操作简便,灵敏度高,重复性好,能够满足不同配方体系化妆品中7种二甲基环硅氧烷的测定要求。采用所建立的方法对市面上的化妆品进行检测,八甲基环四硅氧烷(D4)和十甲基环五硅氧烷(D5)均有不同程度的检出。该方法的建立将为我国化妆品中二甲基环硅氧烷的质量监督检查提供技术依据,有利于保障化妆品的安全,同时也为后续化妆品中二甲基环硅氧烷的健康安全风险评价提供了技术支撑。

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气相色谱-负化学源质谱法测定船舶压载水中4种三卤甲烷

胡国绅, 王红, 余可垚, 沈伟健, 侯燕, 季美泉, 朱一鸣, 田雯, 李锡东

2022, 40 (6): 584-589. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.01003

摘要 ( 109 )

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我国每年的船舶压载水排放量巨大,压载水中含有浮游生物、病原体及其幼虫或孢子等,若处理不当,会对排放水域的生态环境造成严重影响。排放压载水前常使用电解法对其进行处理,电解产生的次氯酸钠溶液,能有效杀灭残余的微生物。但电解后会产生副产物三卤甲烷(THMs),其对人体有一定的健康风险,建立船舶压载水中三卤甲烷的测定方法具有重要意义。该研究建立了采用气相色谱-负化学源质谱(GC-NCI-MS)测定船舶压载水中4种三卤甲烷(包括三氯甲烷、二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷、三溴甲烷)的分析方法。船舶压载水样品经过顶空进样技术处理后,通过DB-5MS UI毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×1.0 μm)分离,气相色谱-负化学源质谱仪测定,在选择离子扫描(SIM)模式下分析,采用外标法进行定量。4种三卤甲烷在0.2~50 μg/L范围内线性关系良好,相关系数(r)≥0.995,定量限(S/N=10)为0.1~0.2 μg/L,在0.2、0.5、2.0 μg/L 3个加标水平下,4种THMs的平均回收率为90.3%~106.8%,相对标准偏差(RSD)为1.4%~6.2%。该方法准确、稳定、可靠,可用于测定船舶压载水中4种THMs的含量。使用建立的测定方法对36个船舶压载水进行测定,三溴甲烷、二溴一氯甲烷、一溴二氯甲烷与三氯甲烷的检出率分别为83.3%、69.4%、22.2%和19.4%,检出值分别为34.25~221.5 μg/L、3.52~41.87 μg/L、1.52~8.56 μg/L和0.02~5.46 μg/L。

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