高分辨质谱技术专题 严慧
蛋白同化雄性类固醇（anabolic androgenic steroid，AAS）是一类拟雄性激素的人工合成的甾体激素，也是全世界滥用最为严重的一类兴奋剂。高分辨质谱技术凭借高分辨率、高灵敏度、高选择性及数据可追溯等优点在AAS检测中具有独特优势。高分辨质谱不仅可用于不同生物样本中AAS及其代谢物的定性定量分析，有效提升分析复杂样品的能力，增加分析结果的可靠性，还可通过结合体内外代谢模型，推断AAS代谢物，揭示代谢途径。本文对高分辨质谱技术在AAS分析方法和体内外代谢的研究进展进行综述，同时对其在司法鉴定领域的应用前景进行展望。
质谱成像（mass spectrometry imaging，MSI）是一种结合质谱技术和影像可视化技术的新兴高科技“拍照”手段，可以同时监测生物样品中多种分子的空间分布情况。近年来，利用该技术特性对毛发中药物的分布情况进行可视化研究，其中以基质辅助激光解吸电离-质谱成像（matrix-assisted laser desorption ionization-mass spectrometry imaging，MALDI-MSI）技术在毛发分析中的应用最为广泛。本文基于MALDI-MSI技术的原理，探讨其应用于毛发分析的关键技术要素，梳理毛发MSI分析的研究成果，认为提高MALDI-MSI技术的电离效率、分辨率、灵敏度和稳定性依旧是未来的探索方向，简化数据分析和建立数据库将有助于推动MALDI-MSI成为毛发中毒（药）物分析的常规分析技术。
目的 建立基于气相色谱-四极杆飞行时间质谱（gas chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry，GC-QTOF-MS）、超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱（ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole/electrostatic field orbitrap high resolution mass spectrometry，UPLC-Q/Orbitrap HRMS）和核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）技术联合鉴定未知样品的方法。 方法 未知样品用甲醇溶解后供GC-QTOF-MS和UPLC-Q/Orbitrap HRMS检测，用氘代甲醇溶解后供NMR检测。 结果 未知物在GC-QTOF-MS中保留时间为9.67 min的组分实测主要特征离子峰有84.080 8、110.999 7、128.107 0（基峰）和138.994 7等，UPLC-Q/Orbitrap HRMS中实测质子化分子离子m/z为268.109 3。对比合成卡西酮类物质2-甲基-1-（4-甲硫基苯基）-2-吗啉基丙-1-酮［2-methyl-1-[4-（methylthio）phenyl]-2-morpholinopropan-1-one，MTMP］的质谱信息和分子结构，推测未知物为MTMP的类似物。经NMR分析确认为新型N-吗啉取代的合成卡西酮类物质，即1-（4-氯苯基）-2-甲基-2-吗啉基丙-1-酮［1-（4-chlorophenyl）-2-methyl-2-morpholinopropan-1-one，CMMP］。 结论 本研究建立的方法可用于CMMP的结构确证。
目的 运用气相色谱-四极杆轨道阱质谱联用（gas chromatography-quadrupole-orbitrap mass spectrometry，GC-Q/Orbitrap MS）和液相色谱-线性离子阱四极杆轨道阱质谱联用（liquid chromatography-linear ion trap quadrupole-orbitrap mass spectrometry，LC-LTQ-Orbitrap MS）技术，探索依托咪酯及其结构类似物的特征碎片离子、离子丰度比信息和质谱裂解规律等，为鉴定和预测依托咪酯结构类似物提供数据支撑。 方法 利用GC-Q/Orbitrap MS和LC-LTQ-Orbitrap MS技术对美托咪酯、依托咪酯、异丙帕酯和丙帕酯进行分析，获得其气相色谱高分辨质谱图和液相色谱高分辨质谱图。 结果 依托咪酯、美托咪酯等4个化合物在电子轰击（electron impact，EI）离子源模式下均会产生其分子离子和7个相同的碎片离子（m/z 77.038 6、79.054 2、95.024 0、105.069 9、143.073 0、172.099 5和199.086 6），其中异丙帕酯和丙帕酯还会产生特征碎片离子m/z 216.089 3。依托咪酯、美托咪酯等4个化合物在电喷雾电离（electrospray ionization，ESI）源碰撞池中均会产生3个相同的碎片离子（m/z 95.024 0、105.069 9和113.034 6），同时每个物质均会产生1个特征碎片离子（美托咪酯：m/z 127.050 2；依托咪酯：m/z 141.065 9；异丙帕酯和丙帕酯：m/z 155.081 5）。 结论 依托咪酯及其结构类似物存在共有的碎片离子，根据其侧链碳数的不同，会生成特征的离子碎片，同时，侧链的结构会影响各碎片离子的丰度比，可为该类化合物的结构鉴定与预测提供依据。
目的 采用超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱（ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole/electrostatic field orbitrap high resolution mass spectrometry，UPLC-Q/Orbitrap HRMS）技术建立全血中60种天然毒素的快速筛查方法。 方法 分析并记录60种天然毒素标准品的色谱和质谱信息，构建筛查数据库。全血用蛋白沉淀法配合超声辅助分散进行前处理，使用Hypersil GOLDTM C18色谱柱，以5 mmol/L甲酸铵水溶液（含0.1%甲酸）和乙腈为流动相进行梯度洗脱，在电喷雾电离正离子模式和全扫描/数据依赖二级扫描（Full MS/dd-MS2）模式下检测。基于构建的筛查数据库，采用TraceFinder软件实现全血中60种天然毒素的快速筛查。 结果 建立的全血中60种天然毒素的UPLC-Q/Orbitrap HRMS筛查方法，除氧化苦参碱（LOD为20 ng/mL）和毒毛旋花子苷元（LOD为40 ng/mL）外，其余58种天然毒素的LOD范围为0.05~5 ng/mL。 结论 该方法前处理简单、高效，可以实现对全血中60种天然毒素的快速筛查。
目的 建立并优化人肝微粒体体外温孵体系，研究米氮平的体外代谢产物及其可能的代谢途径。 方法 选择米氮平的3种主要代谢产物进行肝微粒体温孵条件优化，采用液相色谱-高分辨质谱联用仪进行分析，鉴定米氮平的体外代谢产物和代谢途径。 结果 在体外肝微粒体温孵实验中发现并鉴定了10个代谢产物，包括9个Ⅰ相代谢产物和1个Ⅱ相代谢产物，其中包含5个新的代谢产物，1条新的代谢途径。参与Ⅰ相代谢的途径包括氮去甲基化、羟基化、氧化、还原等，Ⅱ相生物转化代谢产物主要由葡萄糖醛酸化反应产生。 结论 本研究建立的肝微粒体体外温孵体系中发现的代谢产物与文献报道的米氮平主要代谢产物一致，均为N-去甲米氮平、8-羟基米氮平和米氮平氮氧化物，研究结果可为米氮平案件的确认提供依据，也为其他物质代谢产物的研究提供了参考。
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