含芳香氨基酸三肽及其衍生物自由基离子的形成和解离机理研究

铜-配体(L)-三肽组成的三元复合物［Cu(L)M］²⁺,其中,L表示4′-氯-2,2′:6′,2″-三联吡啶(缩写为4Cl-tpy);M表示酪氨酰-甘氨酰-色氨酸(YGW)及其修饰型三肽(CH₃CO-YGW-OCH₃,缩写 Ac-YGW-OMe)。使用该复合物,通过碰撞诱导解离 (collision-induced dissociation, CID)产生两种自由基离子 (［YGW］^·+和［Ac-YGW-OMe］^·+)。采用串联质谱结合密度泛函理论 (density functional theory, DFT)得到气相稳定结构,并研究其气相解离行为。研究结果表明,［YGW］^·+和［Ac-YGW-OMe］^·+的气相解离行为截然不同,［YGW］^·+主要产生［M-CO₂-116］⁺和［M-CO₂］^·+碎片离子;而［Ac-YGW-OMe］^·+在气相中主要产生［M-CH₃OH］^·+碎片离子。推测这两种离子的气相裂解机理分别为：［YGW］^·+羧基上的质子重排到多肽骨架中羰基氧上,经历 C_α-C键的断裂产生［M-CO₂］^·+、断裂色氨酸侧链 C_β-C_γ键产生［M-CO₂-116］⁺离子;［Ac-YGW-OMe］^·+则先经历质子重排到酯基氧上,然后经过C-O酯键的断裂形成［M-CH₃OH］^·+离子。参与重排的质子可能有3个来源：Ac-YGW-OMe中甘氨酸的C_α-H、色氨酸的C_α-H 或C_β-H,该机理有待进一步验证。本研究将为其他类型多肽及衍生物的结构及气相反应机理研究提供参考。     

二硫-水自由基阳离子复合物中二中心三电子键的质谱研究

含硫二中心三电子（2c3e）键的研究一直是蛋白质中自由基传递领域的重要课题。本研究采用串联质谱和同位素标记方法研究不同位阻［RS-SR+H₂O］^+·的质谱碎裂模式,以探索位阻不同时这些自由基阳离子配合物内2c3e键的结构性质。结果表明,空间位阻低的［RS-SR+H₂O］^+·（R=甲基,乙基或丙基）碎裂时主要产生［RSH+H₂O］+·和［RSOH+H］⁺ 2种离子,而空间位阻高的［RS-SR+H₂O］^+·（R=异丙基或叔丁基）主要碎片离子是由母离子丢失H₂O而形成的［RS-SR］^+·。因此,在空间位阻低的［RS-SR+H₂O］^+·中2c3e键应以［S∴S］⁺的形式存在,而在空间位阻高的［RS-SR+H₂O］^+·中2c3e键应以［S∴O］+的形式存在。由此可见,结构环境的不同对自由基结构的性质有重要影响,这有助于理解与2c3e键有关的化学反应和生物体中自由基的传递过程机理。     

烟草系统素多肽的质谱裂解规律研究

烟草系统素多肽是烟叶植物中系统性防御反应的信号分子,调控烟草的生长、发育和防御等整个生命周期活动。本工作采用液相色谱 线性离子阱质谱（LC-LTQ-MS）联用技术,研究3种烟草系统素多肽的质谱裂解规律。结果表明：烟草系统素多肽的准分子离子均带3~4个电荷;多肽准分子离子峰在18~25 V的碰撞电压下,主要产生b型和y型碎片离子;在离子化过程中,烟草系统素Ⅱ（TobSys Ⅱ）最强准分子离子［M+4H］⁴⁺的最优碰撞电压为20 V;烟草系统素Ⅰ（TobSys Ⅰ）和烟草系统素Ⅲ（TobSys Ⅲ）最强准分子离子峰［M+3H］³⁺的最优碰撞电压为22 V;在最优碰撞电压下,烟草系统素多肽的离子碎片信息丰富,特征离子碎片的峰强度最大,且主要在亮氨酸、羟脯氨酸和脯氨酸的氨基端进行断裂。该质谱裂解规律可为检测植物样品中的系统素提供科学依据。     

原位电离便携式质谱研究卡西酮类毒品的裂解规律和分析策略

采用纸毛细管喷雾（PCS）原位电离便携式质谱,在正离子模式下采集国内列管的40种卡西酮类毒品的质谱信息,分析一级质谱图［M+H］⁺峰,MS²、MS²_DDA模式下的特征碎片峰及其相对丰度比,建立用于40种卡西酮类毒品快速筛查的质谱数据库。研究发现,所有卡西酮类毒品均存在α位的C—N键裂解;根据最高离子峰是否为［M-H₂O+H］⁺碎片峰可推测其是否存在仲、叔胺结构;N上取代基为吡咯烷基的卡西酮类毒品存在m/z 98+C_nH_2n系列特征峰;苯环上取代基为亚甲二氧基的卡西酮类毒品存在［M+H］⁺峰失去48 u或非［M+H］⁺峰失去30 u的特征离子峰。设计推断未知卡西酮类化合物的分析策略,并成功应用于10种待测物的结构推断。本方法可为卡西酮类毒品的结构鉴定和现场办案提供数据支持,有望成为打击卡西酮类毒品犯罪新的研判思路。     

N-烷基酰胺类衍生物的质谱裂解机制研究

以阿纳其根中的N-烷基类化合物（NAAs）为先导化合物,以对羟基苯乙胺和系列脂肪酸为原料,HATU为缩合剂,合成了N-烷基酰胺酯类（A）、N-烷基酰胺类（B）两类共20种新化合物,并用UPLC-Q-TOF-MS技术获取裂解数据,探讨其质谱裂解规律。在ESI⁺模式下,这20种化合物均易形成［M+H］⁺准分子离子。A类化合物首先发生羰基α断裂,即C-O键断裂,再发生N-位α裂解,分别形成4-羟基苯乙胺离子［M+H］⁺（m/z 138.091 2）和4-羟基苯乙基离子（m/z 121.063 0）;B类化合物仅发生N-位α裂解。通过多巴速率氧化法评价了NAAs衍生物的体外酪氨酸激活活性,结果表明,该类化合物具有较好的激活体外酪氨酸酶活性,其中H 2优于阳性对照药8-MOP。该研究可为NAAs类化合物的结构分析及开发应用提供参考依据。     

实时直接分析质谱法分析中药有效成分的特征气相离子反应机理

本研究采用实时直接分析离子源耦合线性离子阱质谱(DART-LTQ MS)法分析中药有效成分,并优化DART-LTQ MS的质谱参数、离子化温度和工作气体种类等条件。在最优条件下,以N₂和He作为DART离子源工作气体,发现不同结构的中药有效成分在N₂/He-DART MS中产生了一系列有规律的特征离子,并总结其气相离子特征反应规律。如,采用N₂-DART MS分析中等极性的低沸点化合物时,原位发生了有规律的特征离子反应,主要包括氧化反应([M+nO+H]⁺或[M+nO-H]^-(n=1,2,3,4,5))和脱氢反应(损失了2个H,[M-2H±H]^±);采用He-DART MS分析具有强极性、高沸点的苷类化合物时,在四甲基氢氧化铵(TMAH)辅助下,迅速发生了甲基化反应([M+nCH₂+H]⁺、[M+nCH₂+(CH₃)₃NH]⁺...     

气相水二聚体自由基阳离子结构的质谱研究

水是最重要的化合物之一,在各领域发挥着重要作用。本文在常温常压下在线制备了水二聚体自由基阳离子(H₂O)₂⁺·,通过碰撞诱导解离（CID）实验,结合同位素标记法对(H₂O)₂⁺·结构进行了研究。结果表明,(H₂O)₂⁺·(m/z 36)会竞争性丢失OH·和H₂O,得到m/z 19(H₂OH⁺)和m/z 18 (H₂O⁺·),揭示(H₂O)₂⁺·(m/z 36)可能以两种不同结构存在,即H结合的非对称结构［H₂OH⁺—·OH］(A)和O—O结合的对称结构［H₂O∴OH₂］⁺(B)。此外,使用氘化水(D₂O)和富含¹⁸O的水(H₂¹⁸O)进行了同位素标记实验。(D₂O)₂⁺·(m/z 40),(H₂O·D₂O)⁺· (m/z 38)和(H₂O·H₂¹⁸O)⁺·(m/z 38)的碰撞诱导解离结果同样佐证了水二聚体自由基阳离子存在两种不同结构。这将有助于阐明与(H₂O)₂⁺·有关的生物过程和化学反应。     

质子化胞嘧啶碰撞诱导解离的实验和理论研究

在较高的去簇电压(DP)下,使用三重四极杆质谱仪通过电喷雾胞苷的甲醇-水溶液产生了质子化的胞嘧啶［C+H］⁺。［C+H］⁺的碰撞诱导解离过程共有4个相互竞争的解离通道,分别为脱去NH₃分子（-17 u）形成相对强度较高的碎片离子m/z 95;脱去异氢氰酸HNCO（-43 u）和H₂O（-18 u）分别形成m/z 69 和m/z 94;脱去C₂NH₃（-41 u）产生相对强度较低的碎片离子m/z 71,随后对这些碎片离子进行了结构确定。通过量化计算对该过程进行了模拟：首先,对9种质子化胞嘧啶的异构体进行了优化,并给出了它们之间异构化过程的势能面曲线; 其次,基于质子化胞嘧啶的初始结构对这4个解离通道进行了详细的模拟和推导。模拟结果表明,丢失NH₃、HNCO、H₂O和 C₂NH₃这4个解离通道的势垒分别为292.2、355.0、586.6和838.6 kJ/mol,此结果与质子化胞嘧啶碰撞诱导解离过程中产生的离子m/z 95、69、94和71的丰度大小基本一致。     

典型环亚胺类毒素大气压化学电离质谱分析

利用离子阱质谱技术分析了两种典型环亚胺类毒素（GYM和SPX1）在大气压化学电离（APCI）条件下的质谱裂解特征,并与电喷雾电离（ESI）质谱法进行了比较。GYM和SPX1在APCI一级质谱分析过程中易形成准分子离子［M+H］⁺峰（基峰）;在二级质谱分析过程中,母离子［M+H］⁺通过丢失H₂O中性碎片形成稳定的特征子离子峰;并结合三级质谱分析,推测了两种毒素的裂解途径。结果表明：大气压化学电离质谱法（APCI-MS）的灵敏度好于电喷雾质谱法（ESI-MS）;液相色谱-大气压化学电离质谱法（LC-APCI-MS²）分析4种不同基质样品中GYM和SPX1的专属性、重复性、稳定性和抗基质干扰能力均好于液相色谱 电喷雾质谱法（LC-ESI-MS²）。综上,APCI-MS法适于典型环亚胺类毒素的分析,本研究可为LC-APCI-MS定性、定量分析不同基质复杂样品中环亚胺类毒素提供参考和依据。     

三聚吡咯/丝组缀合物的电喷雾电离质谱裂解规律研究

利用电喷雾离子阱质谱研究了三聚吡咯/丝组缀合物的质谱裂解规律，结果发现：主要裂解途径包括环系与羰基之间的碳碳键断裂、酰胺键断裂以及碳氮键的断裂；如果一个化合物的多级质谱具有特征的［M-100］⁺碎片离子，那么该化合物很有可能含有Boc官能团；如果一个化合物的多级质谱同时具有特征的［M-100］+碎片离子和［M-137］⁺碎片离子, 那么该化合物很有可能是含有Boc保护的组氨酸的化合物。     

水相中酒石酸铀酰形态的电喷雾串联质谱研究

铀的水溶液化学形态是高放废物处置研究的重要内容之一。本实验采用电喷雾串联质谱（ESI-MS/MS）研究酒石酸-硝酸铀酰水溶液中铀酰形态,共分析出14种酒石酸铀酰和5种无机铀酰形态。每个铀酰基团可紧密结合1个酒石酸阴离子,并继续以较弱的形式络合1~2个酒石酸分子。实验中还发现了［(UO₂HTarH₂Tar)₂］²⁺、［(UO₂)₃Tar(HTar)₂(H₂Tar)₂］²⁺等酒石酸铀酰团簇形态。酒石酸铀酰形态中各络合键解离所需能量大小顺序为：铀酰间结合键＞酒石酸阴离子-铀酰结合键＞酒石酸分子-铀酰结合键。该研究对实际条件下铀与有机酸的水溶液形态研究具有指导意义。     

内源性甾体激素GC/MS分析中酮基衍生规律的研究

本实验以甲氧胺（MOX）和N-甲基-N-(三甲基硅烷)三氟乙酰胺（MSTFA）为衍生化试剂,采用肟化 硅烷化方法对12种内源性甾体激素进行衍生,通过GC/MS解析鉴定衍生产物结构,研究甾体激素的衍生规律。结果表明,肟化-硅烷化反应可以提高甾体激素的信号,但孕酮（P）、雄烯二酮（ASD）、雌酮（E1）、睾酮（T）、皮质甾酮（B）、可的松（E）受共轭结构影响,产生多种同分异构体。［M-31］⁺和［M-15］⁺,［M-90］⁺和［M-72］⁺可分别作为肟化和硅烷化反应的鉴定依据。在80 ℃,加热40 min,酮基与MOX的摩尔比为1∶20是肟化反应的最佳条件。采用单反应离子检测（SRM）模式,衍生后甾体激素的检测灵敏度可达1 μg/L,线性范围为1~200 μg/L。该方法可为相关激素类成分的分析提供检测技术支持。     

质谱鸟枪法非靶向快速初筛青鱼中微囊藻毒素残留

母离子扫描（PreIS）是一种功能强大的扫描模式,但较少受到质谱工作者关注。本实验利用PreIS的功能特性和微囊藻毒素（MCs）的分子结构特征,建立了一种鸟枪法用于非靶向快速初筛青鱼（Mylopharyngodon piceus）中MCs残留。通过优化固相萃取条件和质谱参数,选取m/z 135（［C₉H₁₁O+H］⁺）为特征碎片峰,快速初步定性筛查了所有含该基团的MCs。实验发现,MCs在质谱气相环境内更容易形成双电荷离子,且谱图较纯净,以［M+2H］²⁺为主。通过方法学验证,该方法的线性关系良好,相关系数R²介于0.992 5~0.997 1之间;灵敏度较高,检出限和定量限分别低于1.25 μg/L和3.99 μg/L;日内、日间精密度的相对标准偏差分别为6.8%~8.6%和7.2%~9.1%,重现性较好;方法回收率为68.2%~83.4%,RSD为4.5%~6.8%,能够满足一般分析测试的要求。采用该方法对市售青鱼进行MCs快速初筛,阳性检出率为15%,MCs总浓度为3.4~15.8 μg/kg,主要检出的种类为微囊藻毒素RR（MC-RR）和LR（MC-LR）。该方法能够快速检测青鱼中MCs残留,可以为相关部门提供依据和参考,从而为消费者食品安全提供保障。     

牙签电喷雾电离质谱分析脐橙果汁成分

在无需样品预处理的前提下,采用牙签电喷雾电离质谱（wooden-tip ESI-MS）法对脐橙果汁成分进行快速检测。结果表明：在正离子模式下,检测到的主要成分为胆碱、蔗糖、葡萄糖、脯氨酸、正壬醇等,其中胆碱和脯氨酸产生［M+H］⁺信号,蔗糖和葡萄糖产生［M+K］⁺信号;在负离子模式下,检测到的主要成分是脂肪酸、酚酸、羟基酸等有机酸。同时,对抗坏血酸进行了半定量测定,方法检出限为3.7 μg/L,相对标准偏差为7.4%~9.7%,单次检测时间小于0.5 min。该方法无需样品预处理、操作简便、检出限低、分析速度快,有望成为农产品品质分析的一种新方法。     

新疆汉代羊毛织物染料的飞行时间二次离子质谱表征

汉代女性干尸着鲜艳的红-蓝-浅黄三色羊毛纤维编制的华丽服饰,本研究以织物片段作为研究样本,主要采用飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)法对其染料进行表征。离子成像与高质量分辨数据显示:红色纤维表面产生汞同位素离子(²⁰²Hg⁺和¹⁹⁹Hg⁺)、汞-硫离子(HgS⁺,m/z 234)、硫同位素离子(³²S^-和³⁴S^-)等,指示其染料属于天然无机矿物朱砂(HgS);蓝色纤维则出现目标化合物的准分子离子m/z 263([M+H]⁺),以及合理的碎片离子系列,如m/z 235(C₁₅H₁₁N₂O⁺)和m/z 247(C₁₆H₁₁N₂O⁺)等,指示其呈色来自经典天然植物有机染料靛蓝(C₁₆     

甲磺酸多黏菌素E2组分的色谱分离及质谱裂解规律研究

甲磺酸多黏菌素E₂是多黏菌素E₂的前药,对多药耐药的革兰氏阴性菌引起的感染有效,临床拟用于抗感染治疗。采用超高效液相色-四极杆-飞行时间质谱（UPLC-Q-TOF MS）联用技术,电喷雾电离负离子（ESI^-）模式,建立了色谱分离、质谱检测的方法,对不同数目甲磺酸基团取代的多黏菌素E₂进行碰撞诱导解离(CID)研究,推测其质谱裂解规律。结果表明：不同数目甲磺酸基团取代的多黏菌素E₂的准分子离子均为带双电荷的［M-2H］^2-离子;对［M-2H］^2-离子碰撞裂解,主要为中性丢失CH₂SO₃、H₂SO₃、SO₂、CH₃CHO,未发现酰胺键的断裂。该结果可为进一步研究甲磺酸多黏菌素E₂及结构类似物的质谱裂解规律提供基础,同时也对甲磺酸多黏菌素E的定量分析和药动学研究有参考作用。     

基于同位素模式峰的串联质谱鉴别天然烟碱与合成烟碱

天然烟碱和合成烟碱的生物合成和化学合成过程不同，其同位素分馏也不同。本研究利用这一特性开发了一种基于同位素模式峰的串联质谱方法，通过对比烟碱的[M+H]⁺和[M+H+1]⁺峰的丰度和面积比，以及[M+H]⁺和[M+H+1]⁺峰作为母离子产生的碎片峰丰度比来验证烟碱的来源。结果表明，天然烟碱与合成烟碱的MS谱图中m/z 164.1、163.1峰的丰度比和面积比，以及MS/MS谱图中m/z 163.1、164.1碎片离子的丰度比均具有显著性差异。在具有显著性差异的变量中，合成烟碱的总体丰度比高于天然烟碱。同时，结合化学计量学方法进一步构建鉴别天然烟碱与合成烟碱的评价模型。在OPLS-DA模型中，164.1-85.1/84.1、164.1-85.1/(84.1+85.1)、163.1-131.1/131.1、163.1-131.1/(130.1+131.1)为筛选出来的天然烟碱与合成烟碱鉴别的主要变量，准确度达97.87%。该方法具有操作简单、快速、无需定量等特点，有助于市场上不同来源烟碱烟草制品的准确识...     

有机质谱中的偶电子离子(四)

(四)EE~+离子断裂的几个重要反应4.1 化学电离中官能团的脱去碳烯离子的简单键断裂分解反应主要是β-断裂,而在化学电离中据有官能团的化合物经质子化生成的准分子离子(M+H)~+的主要反应是α-断裂,这一反应与在奇电离子中荷引发的断裂是相似的,但同时也有不同之处。奇电子i断裂是α键的均裂(homolysis),结果对于     

同步辐射光电离质谱检测氟原子在二氧化硅表面反应产物

采用微波放电等离子体源产生高密度F原子,结合同步辐射真空紫外光电离质谱全面检测F原子在二氧化硅表面刻蚀反应的产物,并探究其反应机理。通过扫描同步辐射光子能量,获得具有特定质量选择的离子光电离效率谱,测量了反应产物的电离能及碎片离子的出现势等基本参数;同时结合量子化学理论计算质谱中离子的来源,即对光电离和光解离过程进行了区分。结果表明,F原子在二氧化硅表面会反应生成一系列的氟氧硅化合物 (Si_xO_yF_z),主要包括SiF₄、SiF₃OSiF₃和SiFOSiF₂OF等,质谱中观察到的SiF₃⁺、SiF₃OSiF₂⁺等离子信号来源于其对应母体离子的解离碎片。实验测得SiF₄的电离能为15.85 eV,SiF₃⁺和SiF₃OSiF₂⁺碎片离子的出现势分别为16.20、16.40 eV。该方法实现了高效检测F原子刻蚀反应的产物,由于F原子具有较高的化学反应活性,该实验装置也可用于开展气相自由基反应研究,模拟大气化学和燃烧火焰等体系中的化学反应过程。     

隐丹参酮的电子电离和电喷雾电离质谱分析

采用电喷雾电离质谱（ESI-MS）和电子轰击质谱（EI-MS）两种质谱技术，对隐丹参酮的结构和裂解途径分别进行了研究。采用EI-MS获得m/z 296［M］⁺、281、268、253、235、225 等质谱峰，采用ESI-MS获得m/z 297［M+H］⁺ 、268、254、251等质谱峰，并用 Mass Frontier 3.0软件辅助解析了其中的主要特征碎片离子以及裂解途径。