DMS让瘦肉精“显形”

图1.  补偿电压（CV）的调谐稳定性。

本文介绍了离子淌度差分质谱技术对生物基质中的盐酸克伦特罗的分析，结果表明，DMS技术在消除共流出杂质干扰，提高化合物灵敏度和数据质量方面具有优势。

离子淌度谱法(Ion mobility spectrometry，IMS)是以气相离子在电场作用下发生迁移时的淌度来表征该化合物的方法。离子淌度差分质谱技术（Differential Mobility Spectrometry, DMS）结合了离子淌度技术灵敏、快速、能准确提供离子结构和质量信息等特点，在化合物异构体分析、生物大分子相互作用分析等方面显示出独特优势。

盐酸克伦特罗又称为“瘦肉精”，属于一种肾上腺素受体激动剂。动物摄入后会在内脏和组织中形成严重的蓄积性残留，人食用畜产品后会产生综合性的食物中毒，严重的会导致死亡。我国政府明令禁止在动物饲养中使用克伦特罗。目前，克伦特罗的分析方法有GCMS、HPLC、ELISA、LCMS方法等，其中LCMS方法由于前处理简单，灵敏度高等特点已被越来越多的人所接受，但由于基质效应的存在，灵敏度和特异性还不是很理想。

仪器及试剂

仪器：AB SCIEX QTRAP5500 配有离子淌度装置，Shimadzu UFLC XR系统。

试剂：盐酸克伦特罗标准品（Sigma公司）、乙腈（色谱纯）、超纯水，甲醇、乙酸乙酯、乙醚均为分析纯。

图2.  尿液中克伦特罗的检测，上为离子淌度 OFF，下为离子淌度ON。

实验过程

样品处理

尿样的前处理：取5 ml尿样，加入0.5 ml的 2 mol/L乙酸铵缓冲液(pH=5.2)，再加入40 μl β盐酸葡萄糖醛甙酶/芳基硫酸酯酶溶液，涡旋混合，37 ℃下避光水浴震荡16 h。取上清液10 ml于50 ml离心管，用氢氧化钠调pH至9.8±0.2，加入10 ml乙酸乙酯-异丙醇混合液，再加入1.5~2.0 g氯化钠，震荡10 min离心，收集有机相，重复提取1次，合并有机相，50 ℃下旋转蒸干，5ml 2mol/L的乙酸铵缓冲液(pH=5.2)溶解，待净化。

取待净化液过MCX柱(3 ml甲醇、3 ml水活化，待净化液过柱，再依次用3 ml水，3 ml 2%甲醇-水溶液，3 ml甲醇淋洗，5 ml 5%氨水甲醇溶液洗脱)，洗脱液在40 ℃水浴中用氮气吹干，浓缩至1 ml，再用0.45 μm滤膜过滤，即获得样品溶液。

LC/MS分析条件

色谱柱：Phenomenex Luna C18（2.0×150mm，3 μm）。

流动相：A为含1 mM乙酸铵和0.1%甲酸的水溶液；B为含1 mM乙酸铵和0.1%甲酸的95%乙腈/水（V/V）溶液，浓度从10%变化到90%。

流速：0.3 ml/min，柱温：35℃，进样量：20μl。

离子源：ESI（+），IS: 5500 V，CUR: 30PSI，Gas1: 50 psi，Gas2: 50 psi，TEM: 550℃。

结果与讨论

平面离子淌度的稳定性

在超过24h的固定分离电压（SV） 下，优化的补偿电压（CV）偏移量小，于DMS 峰宽（半峰高处的峰宽，通常为2.5V）的10%，特别适用于定量分析，见图1。

盐酸克伦特罗的分离

克伦特罗在分析时受基质干扰很大，即使选择不同离子对，目标化合物也无法做到与基峰完全分离。在离子淌度装置开启后，目标化合物的选择性显著提高，基质中的噪音明显降低，见图2。

离子淌度的重现性

通过在血浆基质中添加克伦特罗和丁丙诺菲标准品，在QTRAP5500系统重复进样1000次（分析时间持续约66h），克伦特罗和丁丙诺菲的峰面积的变异系数均小于7%，经过内标校正后，两种化合物的变异系数均不超过2%，表明平面离子淌度装置具有很好的重现性，见图3，满足了法规实验室的需求。

图3.  血浆中克伦特罗重现性分析。

结语

平面离子淌度质谱是基于离子的构象、电荷分布以及分子极性等性质来选择离子，再根据离子在高电场与低电场中淌度的差异进行分离。与其它的离子淌度装置相比，平面设计的离子淌度差分质谱具有以下优势：

高选择性：分离同分异构体；消除化学噪音；不同电荷状态的分离。

高灵敏度：可以连续运行，没有信号损失，与MRM相匹配；可以对完整分子离子进行过滤。

在今年的美国质谱年会上，AB SCIEX最新推出了基于平面设计的离子淌度技术（SelexIONTM技术），为高灵敏度的定量与定性分析提供了更多一维的选择性，而且均可以与超高压液相色谱相匹配，特别适合分离同分异构体、色谱分离共流出杂质以及消除高背景噪音。DMS技术提高了数据质量并简化了样品制备过程，具有很好的重现性、耐用性及易用性。