实时直接分析质谱法在生物样品及食品安全快速检测中的应用研究

作     者：刘佳蓉 

作者单位：浙江工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：史鸿鑫;王丽丽

授予年度：2018年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 09[农学] 070302[理学-分析化学] 0903[农学-农业资源与环境] 0703[理学-化学] 

主      题：实时直接分析-质谱法 γ-羟基丁酸 胸腔积液 生物胺 

摘      要：实时直接分析离子源(DART)是一种新型的敞开式非表面接触型解析/离子化分析技术,该方法可分析各形态样品,前处理简单且无需进行色谱分离,其分析速度为秒级,可实现对目标物的实时定性定量,在医学、药学、环境污染、食品安全、刑侦检测、生物分子及代谢物表征等诸多领域展现出了广泛的应用前景。本研究旨在利用实时直接分析离子源(DART)对食品及生物样品建立检测方法。一、建立了一种实时直接分析-质谱法(DART-MS)用于饮料(水、碳酸饮料、啤酒)和尿液中γ-羟基丁酸(GHB)快速检测。样品经甲醇:水(V:V=1:1)溶液稀释后,在负离子模式下,以选择离子扫描(SIR)模式进行直接定量分析。离子化气体温度为350℃,进样速率为0.5 mm/s。针对水样、碳酸饮料、啤酒、尿液不同样品,本方法的检出限(S/N=3)为1μg/mL,定量限(S/N=10)为3μg/mL。标准曲线线性相关系数分布在0.9899至0.9980之间,加标回收率在80.815.2%之间,相对标准偏差分布在1.92.8%之间。该方法具有样品前处理简单、耗时少、成本低等优点,有望在刑事案件中对大批量饮料、尿液样品的快速筛查发挥作用。二、利用DART-MS在选定条件下(正离子模式采集数据,气体温度为350℃,离子化气体为氦气,待机气体为氮气)检测了19例肺癌患者和27例肺部良性疾病患者的胸腔积液,选取其中15例恶性样本和23例良性样本为样本组。经过两步筛选,最终提取了16个具有差异的质荷比(m/z),采用SPSS数据处理软件中的主成分分析法(PCA)建立了统计模型,发现可以较好地区分良恶性胸腔积液。对剩余的4例良性样本,4例恶性样本提取之前确立的16个具有差异的质荷比(m/z)后,采用相同方法进行分析,结果表明验证组的分类与实验组较为一致。此外,通过SPSS数据处理软件中主成分分析给出的因子载荷系数(loading plot of PCA),找到了对区分良恶性样本贡献较大的三个质荷比(m/z),质荷比分别是238、301、322,表明这些物质有可能是肺癌的癌症标记物。三、建立鱼肉中生物胺的DART-MS定性方法,选取6种生物胺,分别为组胺、精胺、章鱼胺、酪胺、腐胺、尸胺,以正离子模式采集数据,高纯氦气为离子化气体,气体离子化温度为400℃;采用12 Dip-it Samplers的进样模式进样,用玻璃棒蘸取一定量的溶液置于自动进样架上,待溶液挥干后进样,进样速率为0.5 mm/s。结果表示,未在新鲜鱼肉中检出这6种生物胺,在空白加标样品中检出这6种生物胺,在腐烂鱼肉中检出腐胺、尸胺、组胺、酪胺这4种生物胺,说明DART-MS可以通过测定有无生物胺来判断鱼肉的新鲜程度。但由于未找到合适的内标,利用DART-MS对鱼肉中生物胺的定量检测尚不能完成。未来拟在寻找合适内标、优化前处理方法、改善仪器条件如使用三重四级杆质谱等方面对实验进行优化。