三种氘代内标的合成及其在敞开式质谱中的应用研究

发布时间：2020-06-06 16:44

【摘要】：纸喷雾离子化质谱(Paper Spray Mass Spectrometry,PS-MS)作为一种新型的敞开式质谱技术于2009年被首次提出,它能将化合物在大气压环境下直接电离,具有操作简单,快速,高通量,溶剂消耗较少等优点,常被应用于复杂样品的快速分析。但是由于受到离子抑制等现象的影响,PS-MS法一直局限于定性分析和半定量分析。本论文以苯甲酸,对乙酰氨基酚和孔雀石绿为研究对象,利用H/D交换反应成功合成了三种氘代内标,实现了 PS-MS在复杂样品分析中的快速准确定量,解决了以往敞开式质谱只能半定量的问题。主要工作如下:1、氘代苯甲酸的合成及其在敞开式质谱中的应用。实验优化了催化剂,反应时间等条件,成功合成了苯甲酸-d5(BA-d5)产物。以BA-d5为内标,运用PS-MS法建立内标标准曲线,其中苯甲酸(BA)和维生素C(VC)的线性相关系数分别为0.9996,0.9973,检测限和定量限分别为 0.1 μg/mL,0.3 μg/mL 和 0.3 μg/mL,1 μg/mL,回收率分别为91.1-106.7%和92.6-108.2%。实际样品检测中,PS-MS的检测结果与液相色谱法(HPLC)的结果基本一致,证明了基于同位素内标,PS-MS法能够快速和高通量分析饮料中BA和VC的含量,实现了敞开式质谱在食品安全监测中的应用。2、氘代对乙酰氨基酚的合成及其在敞开式质谱中的应用。实验优化了催化剂,反应温度,反应时间等条件,合成了对乙酰氨基酚-d5(APAP-d5)的产物。并以APAP-d5为内标,建立了 PS-MS内标标准曲线,其中对乙酰氨基酚(APAP)在药片和血液中的线性相关系数分别为0.9997和0.9996,检测限和定量限分别为0.1μg/mL,0.3μg/mL和 0.8μg/mL,2.5 μg/mL,回收率分别为 96.0-100.8%和 103.3-105.8%。实际样品检测时,PS-MS法的检测结果与HPLC法的结果基本一致,证明了以同位素作为内标,PS-MS法能够快速准确定量药片和血液中的APAP,实现了敞开式质谱在药物监测中的应用。3、氘代孔雀石绿(MG)的合成及其在敞开式质谱中的应用。实验对催化剂,反应温度,反应时间等条件进行了优化,成功合成了 MG-d4产物。并以MG-d4为内标,建立了 PS-MS内标标准曲线,其中,MG的线性相关系数为0.9998,检测限和定量限分别为0.3 μg/mL和0.1μg/mL,回收率为98.8%-106.6%。与LC-MS方法相比,实际样品的PS-MS法检测结果基本一致。证明了基于同位素内标的PS-MS可以对池塘水中MG进行快速准确定量,实现了敞开式质谱在环境保护中的应用。本论文成功合成了 BA-d5,APAP-d5和MG-d4三种氘代内标,并将其应用于PS-MS中。证实了基于同位素内标,PS-MS能准确定量分析复杂样品,实现了 PS-MS法对复杂样品的高通量筛查。
【图文】：

原理图,原理图,纸基,分析速度

该技术是将固体或液体分析样品置于三角形纸基上，于样品上方滴加适量的溶剂，逡逑再向纸基施加电压，使样品中的化合物在高压作用下发生溶解、迁移、离子化等逡逑过程，经过电离后的带电粒子进入质谱进行实时分析，原理如图１－１所示。逡逑Ｓｐｒａｙ邋ｓｏｌｖｅｎｔ邋：逡逑？邋Ｃｈａｒｇｅｄ邋ｓｐｒａｙ逡逑．＿■邋－？．？？？？．逡逑？＂逡逑日邋ｅｃｔｒｉｃａｌ逦ＭＳ邋ｉｎｌｅｔ邋；逡逑ｐｏｔｅｎｔｉａｌ逦Ｐａｐｅｒ邋Ｓａｍｐｌｅ逡逑〔ＨＶ：：逡逑ｘ逡逑图１－１纸喷雾离子化质谱原理图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｐａｐｅｒ邋ｓｐｒａｙ邋ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ逡逑ＰＳ－ＭＳ具有分析速度快，操作简便等优点，常被用于生物，食品，药品，逡逑中药等样品的分析［２＿６］。在生物方面，ＰＳ－ＭＳ已大量用于全血，血清，尿液等样逡逑品的检测［７＿１２］。Ｗａｎｇ？等利用ＰＳ－ＭＳ定量分析血液中烟碱的含量，，Ｓ00ｋ［１３］等利逡逑用ＰＳ－ＭＳ快速分析尿液中的麻黄碱。在食品安全方面，因为ＰＳ－ＭＳ具有快速的逡逑分析速度，因此非常适用于食品分析中的高通量筛查。近年来，已有大量报导利逡逑用ＰＳ－ＭＳ快速检测食品中克伦特罗，雷托帕明，三聚氰胺，苏丹红等违禁添加逡逑物的研究［１４］。在中药方面，１＾［１５］等首次将ＰＳ－ＭＳ应用于中药材的品种鉴别，真逡逑伪鉴别

方法,机制,金属原子,络合

于非均相Ｈ／Ｄ交换的反应机理问题，许多文献对此纷纷给出了解释，Ｇａｍａｔｔ［６２］逡逑等发现了含有双键或苯环结构的化合物更容易发生Ｄ交换，于是提出了邋络合逡逑机制。其中，利用动力学阐明了两种不同的络合机制［６３，６４］，如图１－７，在结合机逡逑制Ｉ中，底物分子中的Ｈ直接被与金属结合的Ｄ所取代，而在解离机制ＩＩ中，逡逑底物分子中的Ｈ先被金属原子取代，之后金属原子再被Ｄ取代，从而得到最终逡逑的氘代产物。不同的金属在Ｈ／Ｄ交换中的机制不同。逡逑４逡逑
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O657.63

【参考文献】