2011年8月6日,第31屆質譜學會年會順利召開。綠綿科技有限公司成功參加了此次盛會,應用工程師李衛建先生在大會上作了題為《MassWorks?分子式識別技術應用的最新進展》的報告。
綠綿科技有限公司應用工程師 李衛建
綠綿科技有限公司展臺
首先,李工程師回顧介紹了發明MassWorks軟件的思路生科(Cerno Bioscience)公司的簡況,思路生科2003年成立于美國東岸的康州,是一家專注于質譜新技術研究的公司,迄今已獲得ZL11項,代表性產品為質 譜軟件產品MassWorks,該產品于2006年Pittcon會議上推出,并于當年獲得了最佳新產品獎。MassWorks的關鍵技術是新的質譜校正 法,其獨特之處是:可在單級質譜上實現5ppm準確度的分子質量測定,并運用同位數峰簇作分子式的識別。
眾所周知,質譜是未知物定性的四大技術之一,近年來,為了提升定性能力,質譜不斷推陳出新,出現了TOF、Orbitrap、FT ICRMS等質譜來進行更準確的質量測定;但高昂的采購成本和高昂的使用成本,在某種程度上限制了高分辨、準確質量測定類質譜的應用。MassWorks 技術的出現,可以為用戶帶來極大好處。
接下來李工程師從多個應用實例出發,向與會者介紹了該軟件的應用最新進展情況。
MassWorks結合單四極桿液質測定辛伐他汀藥物中雜質成分
藥品中少量的雜質會大大降低藥物的療效或造成不良藥物反應,因此鑒定這些雜質的組成,對于藥品監管部門來說是一項必不可少的工作。在過去,我們 只能借助高分辨質譜(諸如Q-TOF、FT ICR MS、或Orbitrap)測定精確質量數,然后確定這些雜質的元素組成即分子式。現在我們借助MassWorks處理技術,可以在低分辨質譜上測定精確質量數,然后結合MassWorks同位素峰型檢索技術,可以更加準確地測定目標物分子式,從而準確鑒定藥物中的雜質組成。李老師列舉了 MassWorks結合單四極桿液質測定辛伐他汀藥物中雜質成分的應用實例。
辛伐他汀藥物總離子流圖
在主成份為辛伐他汀的藥物中,針對于3.3825min的目標雜質,在TOF上測定辛伐他汀酸精確質量數得到以下結果:
目標雜質排序在第9位(質量誤差為1.8 mDa、4.1 ppm),對于前八位進行一一排除(比如運用NMR、標準品合成等方法),工作量巨大。而用MassWorks處理上述LC/MS數據時,可同時利用質量 精度和譜圖精度即同位素峰型檢索技術進行檢索,其效果遠遠高于僅用質量精度的結果。結果顯示目標物的排序為第一位,因此大大減少了分析人員的工作量,提高了工作效率。
未知物的結構推斷
針對未知物的結構推斷往往需要借助他工具,即使不借助其他工具,根據碎片質譜圖來推導結構式也往往耗費十幾天乃至一個月的時間。 MassWorks在未知物結構推斷上,可以幫助分析人員減小工作壓力、提高分析速度。首先運用MassWorks對原始譜圖進行校正,并利用同位素峰形 校正檢索技術(CLIPs)實現對目標分子式準確識別。
李工程師特別指出,發表在高等化學學報的《精確質量數在單四極桿質譜定性分析農藥中的應用》一文就是利用MassWorks軟件進行譜圖校正、以及CLIPs技術建立了在單位分辨質譜上準確測定農藥小分子化合物的方法,提高了單位分辨質譜的定性能力。
MassWorks結合LC/MS快速篩查藥品及保健品中非法添加化學品
中藥中中成藥和保健品中添加非法化學物質可以使人致傷、致殘乃至死亡,篩查這些非法添加的化學品很困難,而且在使用LC/MS/MS來篩查時, 由于液質聯用的MS/MS譜圖受到碰撞能量、色譜條件、離子源條件等影響,因此譜圖重現性不高,離子豐度不穩定,而且無法建庫。可見用LC/MS/MS來 篩查也是很困難的。
針對以上難題,北京市藥檢所應用MassWorks,結合LC/MS,初步建立了一套快速篩查藥品及保健品中非法添加化學品的方法。該實驗以保 健食品中添加的壯陽類化學品為例進行實驗方法驗證,步驟為:1)用LC/MS采集校正品和樣品的全掃描質譜數據;2)用MassWorks建立校正函 數;3)采用MassWorks的精確質量過濾功能篩選可能的非法添加物;4)用精確質量和譜圖準確度確證陽性結果。實驗結果表明,在三份樣品中均成功篩 選出西地那非非法添加物。
MassWorks建立的這一快速、靈敏、準確的快 速篩查藥品中非法添加化學品的新方法,可為中成藥和保健品的質量檢查工作提供可靠的技術保障。
目標物進行鑒定和檢測
李工程師指出對目標物檢測后下一步需要對目標物進行確證。通常確證會借助于保留時間、譜圖檢索、選擇離子(離子對)及其豐度比、精確質量及譜圖準確度。而MassWorks在精確質量及譜圖準確度上可以提供非常有力的幫助。
李工程師通過列舉MassWorks在準確鑒定除草劑甲氧丙凈準確定性、甲氧丙凈碎片測定兩個實例,說明運用MassWorks軟件,質量精度可控制在2.5ppm以內,譜圖準確度達99.0%。
最后,李工程師總結說:MassWorks在四極桿質譜上測定18種藥物的精確質量誤差小于10ppm,精確質量測定提高了低分辨質譜對目標物的定性能力,MassWorks在低分辨上實現了高分辨的功能。它的出現為廣大的質譜工作者帶來了極大好處。
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