无需前处理、精准、快捷的质谱分析——岛津DPiMS原位探针离子化技术应用合集

   导读

进入21世纪，现代科学技术的发展对分析检测技术提出了新的挑战。原位、在线、实时、非破坏、高通量、高灵敏度、高选择性、低耗损成为是分析工作者追求的目标。敞开式质谱也成为液质联用技术中新的技术名词。

 

面对质谱发展的新趋势，基于日本山梨大学平冈教授于2007年提出的新型质谱分析方法——探针电喷雾离子化（Probe Electro Spray Ionization，PESI），岛津相继推出DPiMS-2020质谱仪与DPiMS-8060电离组件，以其无需复杂样品前处理、高效、便捷的特点，满足敞开式质谱的技术要求，为质谱检测中的一种前沿性技术手段。
 
 

   什么是PESI

探针电喷雾离子化（Probe Electro Spray Ionization，PESI）是一种直接电离技术，该技术以恒定频率采集样品，并向探针尖端施加高电压，利用探针电离采集到的目标成分。

PESI技术示意图

 

 

   岛津DPiMS

岛津原位探针离子化质谱仪DPiMS-2020是基于岛津单四极杆质谱分析仪LCMS-2020同时配备原位探针电喷雾离子源（PESI）为一体的新型质谱分析仪。

 

DPiMS-8060是以高性能的三重四极杆LC-MS为研发基础，专用于三重四极杆质谱分析的探针电喷雾电离组件，可适配于岛津现有的三重四极杆质谱LCMS-8045/8050/8060 NX，满足使用者使用此类仪器作为常规LC-MS装置以及PESI和更高水平的检测需求。

 

DPiMS-2020（左）与配有DPiMS-8060的

LCMS-8060 NX（右）仪器图

 

 

   技术特色

  • 无需预处理，即可进行高性能的样品原位质谱分析

  • 无需直接加热，适用于热不稳定化合物分析
  • 实时监控
  • 高度抗污染，具有超强耐久性和稳定性

DPiMS分析流程图

 

 

   应用领域

 
 

   特色应用方案概览

 

  • 化学合成反应监测

特点：实时监测反应过程
案例：实时分析肽保护基的去保护反应的结果
利用DPiMS-2020扫描获得的质谱图监测Fmoc-Tyr(tBu)-OH负离子强度的衰减，能够以0.1分钟的间隔实时监测去保护反应。

去保护反应的时间系列质谱（左）与序列变化（右）

 

  • 植物成分快速分析

特点：精准检测功能性食品、植物中高功能、高附加值或有毒物质

案例：快速筛查和定量分析中草药中的植物毒素

基于DPiMS-8060采用内标法，建立千里光和紫菀中吡咯里西啶类生物碱的快速筛查和定量分析方法。方法不使用色谱柱、流动相、雾化气和干燥气。具有分析时间短、精度高、灵敏度和选择性高等优点。

典型MRM色谱图

 

表1. 目标化合物的标准曲线回归方程、相关系数、线性范围和定量限

 

  • 食品安全快速检测

特点：挑战复杂食品基质样品中极性化合物的精准便捷分析

案例：高灵敏快速检测河豚毒素

使用DPiMS-8060，3分钟完成河豚鱼肉、鱼皮、肝脏、卵巢中TTX成分及含量的全部检测。

 有毒河豚部分部位的产物离子扫描（左）与TTX标准样品的校准曲线(ng/mL)（右）

 

  • 司法快检

特点：无需前处理，对法医毒物等进行快速筛查

案例：快速检测尿液中毒品及其代谢物

使用DPiMS-8060，1 min内完成尿液中毒品甲基苯丙胺和氯胺酮及其代谢物的快速定量分析。

4种目标分析物典型MRM色谱图

 

表2. 毒品及代谢物标准曲线参数（线性回归，权重系数为Y=1/C）

 

  • 代谢组学与生命科学微创分析

特点：超细微创、实时取样、直接获取可靠数据

案例：采用超细微创探针直接分析小鼠脑部代谢物

使用DPiMS-8060质谱仪，在不进行任何复杂预处理的情况下快速轻松地检测脑部代谢物以及含高脂类的脑部样品。

 活体样本分析示意图

 

小鼠大脑能量代谢相关的8种代谢产物动态变化图

（持续时间可达1h以上）（左）、额叶皮质和海马体中代谢物的多元分析结果（右）

 

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作者: 
李思明
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