电喷雾内部萃取电离质谱直接分析蒜瓣组织的研究.pdf

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1、第42卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第11期2014年11月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1634—1639DOI：10．11895／j．issn．0253-3820．140389电喷雾内部萃取电离质谱直接分析蒜瓣组织的研究张华朱亮陈焕文(江西省质谱科学与仪器重点实验室，东华理工大学，南昌330013)摘要固态复杂基体样品的直接电离一般仅发生在样品浅层表面，对固体内部深层物质的质谱分析往往需将样品破碎后才能进行。本研究以蒜瓣样品为例，无需样品预处理，带电的甲醇溶液以2

2、I／min持续流经蒜瓣深层组织，内部组织中的化学物质选择性地溶解到流动液中，并在蒜瓣组织的尖端形成电喷雾，产生相应气态离子供后续质谱分析。在正离子检测模式下，实验记录了两种蒜瓣样品(共24个)、经不同方式贮存加工后的同种蒜瓣样品(共36个)在m／z50～2000范围内的化学指纹谱图，并将指纹谱图数据进行主成分分析(PCA)，获得了令人满意的分组结果。研究表明，电喷雾内部萃取电离质谱(iEESI—MS)可以直接获取蒜瓣内部组织生物化学信息，鉴定蒜瓣组织中重要的化学成分(如蒜氨酸、蒜素、精氨酸、多糖等)，快速识别蒜瓣组织中代

3、谢组分的变化。本方法无需样品预处理、操作简单、分析速度快(单个样品分析时间小于2rain)，最大程度避免了生物组织分析过程中活性物质受环境作用(如酸解、空气氧化等)的降解，有望为生物组织样品的代谢组学研究提供一种直接、快速的质谱分析方法。关键词电喷雾内部萃取电离；大蒜；直接分析；质谱1引言常压质谱技术(Ambientmassspectrometry，AMS)是实现复杂基体样品直接分析的重要手段，在生命科学、化学、食品安全、刑侦等领域具有重要的应用J。常压电离是复杂样品直接质谱分析的前提，要求在无需样品预处理的条件下快速获

4、得复杂基体样品中痕量特定组分的气态离子J。近年来，为适应不同形态复杂基体样品的分析，国内外提出了5O余种新型电离技术，极大地扩宽了质谱技术的应用领域。常见的表层解吸电离技术如电喷雾解吸电离(DESI)E41、低温等离子体探针(LTP)J、实时在线分析(DART)L6j、微波等离子体炬(MPT)J、空气动力辅助电离(AFAI)J、表面解吸常压化学电离(SDAPCI)等可以直接电离复杂样品表面痕量的分析物，甚至对样品进行质谱成像研究；纸喷雾(Paperspray)、电喷雾萃取电离(EESI)¨可以对液态或气态复杂样品进行实时

5、质谱分析；借助高能激光的强解吸电离作用发展起来的电离技术(如常温常压表面辅助激光解吸附／离子化技术(AmbientSALDI)¨、激光消融电喷雾电离(LAESI)13J)可以将分析深度延深到表面以下数微米。受采样体积及电离效率的限制，这些方法的灵敏度受到影响。Liu等¨提出的叶子喷雾(Leafspray)为植物组织样品的分析提供了更快捷的方法，但是该方法只能分析样品的浅表层。更重要的是，在传统分析中，样品中的有效物质均暴露在空气中，一些具有生物活性的物质容易发生降解、失活，对分析结果带来影响。可见，在不破碎样品的前提下，

6、实现凝聚态样品(如动植物组织)内部物质的直接质谱分析更具科学意义，因为样品内部蕴含更加丰富的信息将为全面了解样品的特性提供更多的科学依据。蒜瓣是日常生活中常用的香辛蔬菜，含有丰富的生物活性成分如有机硫化物、氨基酸、多糖等，常见的分析手段往往只能分析其中的某一类成分，无法高通量地实现蒜瓣组织中多种成分的分析，]。本研究以蒜瓣为代表性样品，利用电喷雾内部萃取电离质谱技术(iEESI．MS)在无需样品预处理的前提下原位分析蒜瓣组织中的多种化学成分，并借助数学统计学方法分析蒜瓣的化学指纹谱图数据，建立了一种从分子水平上快速分析植

7、物组织成分的质谱学方法。2014-05_04收稿；2014-08-27接受本文系长江学者和创新团队发展计划资助(No．IRT13054)；国家自然科学基金(N0．21105010)；江西省科技厅科技计划项目(Nos．2010EHA01000，2010DDO1300)资助E—mail：ehw8868@gmail．com第11期张华等：电喷雾内部萃取电离质谱直接分析蒜瓣组织的研究16352实验部分2．1仪器与试剂LTQ—XL线性离子阱质谱仪(美国ThermoScientific公司)，配有Xcalibur数据处理系统；质谱仪

8、设置为正离子检测模式，质量扫描范围50～2000Da，电离电压4．5kV，离子传输管温度为150℃；在进行串联质谱时，设置碰撞能量为10％～30％，碰撞时间为30ms，母离子隔离宽度为1．5Da；其他参数由LTQ—Tune系统自动优化。石英毛细管(内径0．10mm，外径0．15mm，美国AgilentTechnolo