四极杆飞行时间串联质谱及其应用

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1、万方数据四极杆飞行时问串联质谱及其应用IntroductionandapplicationsofQTOF刘海灵王海鹤LiuHailingWangHaihe摘要四极杆飞行时间串联质谱(QTOF)建一种能够同时定性定量的高分辨质谱。本丈简要介绍仪器的工作流程，及其在环境检测、药物分析、食品安全、代谢组学和生物犬分子领域的应用，关键词四极杆飞行时问串联质谱流程应用l北京师范大学分析测试中心北京}100875)AbstractHybridquadrupoletime。of-flightmassspectromctry(QTOF)isa

2、typeofinstm。；(Atmlytic,,I&TestingCenterofBeijingmeritforidentificationandquantificationsimultaneously．Inthispaper,theworkflowand：NormalUniversity,Beijing100875)applicationsofQTOFwereintroducedbfieflHjKeywordsHybridquadrupoletime-of-flightmassspectrometryWorkflowAppl

3、ications；QTOF是采用四极杆质量分析器和TOF串联的质谱仪，可以看作是将三重四极杆质谱的第三重四极杆换为TOF分析器。它采用四极杆作为质量过滤器，以TOF作为质量分析器，分辨率和质量精度明显优于三重四极杆质谱，是一类能够同时定性定量的质谱。它的优势在于：可在宽质量范嗣内实现高分辨，得到物质准确分子量；能够获得真实的同位素峰形分布，得到未知物的分子式；具有高灵敏度的MS／MS功能，能实现母离子和子离子的精确质量测定；质量范围宽，既可用于小分子化合物的精确定性与定量，也可用于蛋白质组学和多肽的研究[I-31。本文简要介绍

4、仪器的工作流程及其存环境检测、药物分析、食品安全、代谢组学和生物大分子领域的应用。IQTOF工作流程高效液相色谱仪(HPLC)流出的组分经由电喷雾电离源(ESI)气化形成离子，经过i重四极杆离子光学系统的调制形成可控离子束进入飞行时间质量分析器(TOF)，离子柬被垂直引入加速Ⅸ加速，进入无场漂移区，经过二级反射镜后再返回，打在微通道板(MCP)上产生电脉冲信号，然后经过信号转换输出色谱一质谱二维图(t—m／z)[41。进行二级质谱MS／MS分析时，第一重四极杆选择母离子，加速至一定能量，进入只有射频的plj极(或六极)碰撞池与

5、惰性气体碰撞而碎裂(CID)，生成产物离子，这些离子再经加速和聚焦进入TOF分析器，按照质荷比进行分离【引。2QTOF在环境检测中的应用环境中有机污染物的转化和降解一直都是环境领域关注的热点问题[6J。Ibfiflez综述2005年以前利用Lc．QTOF检测水样中农药及其转化产物的方法[71。FdlixHernfindz首次利用QTOF测定水样中i嗪类农药在紫外光(UV)照射下的降解产物181。QTOF的MS／MS功能有利于确定农药转化产物的结构及区分同分异构体的转化产物。在该方法中大多数产物的质嚣偏若小于2nlDa；该仪器在

6、全扫描模式下的高灵敏度允许观察到微苗的代谢产物。Ma小组利用QTOF在负离子模式下榆测地下水中的硝基芳环污染物19]。采用共聚物填允柱从水中固相萃取分析物．回收率可以达到85％，检出限在10～76ng／L之间。Fcrnfidez．Alba小组利用LC．TOF建立300种农药的数据库。数据库的信息包括目标物的精确质量、源内裂解特征碎片离子、同位素信息以及保留时间【10】。在此基础之上，他们利用LC．QTOF扩充87种药物，并通过该库开发可以自动筛查、鉴别、定量废水或河水中有机污染物及其主要转化产物的方法II]l。采用TOF质最分

7、析器的优点是全扫模式依然具有高的灵敏度，检出限在ng／L范围内，质鼍偏差小于2ppm。Ferrer通过LC．QTOF分析。在环境水样中发现一种新型的抗抑郁剂扣莫三嗪及其代谢产物2-N．葡糖苷酸112】。水样种类包括饮用水、地下水、地表水。污水处理厂的废水。不同水样中样品同收率为75％～99％，拉莫三嗪及其代谢产物2-N．葡糖苷酸的检出限分别为l～5ng／L。经过硼1年1期，。誓7秽嚣、at,om27万方数据一百多个实际样本检测，发现目标物主要存在于废水和地表水中，平均浓度为488ng／L和209ng／L。全氟辛烷磺酸基化合物是

8、一种重要的全氟表面活性剂，是许多全氟化合物的重要前体，其对环境的危害日益被重视。江等采用同相萃取．高效液相．四极杆飞行时间串联质谱检测活性污泥中的伞氟辛烷磺酸(PFOS)及全氟辛酸(PFOA)[”】。方法的线性范罔为：PFOS为6-,150ng／mL，PFOA为Io~180n