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全信书不如无书——记一次失败的“照葫芦画瓢式”方法开发

气质联用(GCMS)

  • 今年年初,接到领导交办的一个任务:实验室现用的桔青霉素测定方法不太稳定,需要对其进行优化,或者开发一种新的检测方法。按照我一贯的方法开发思路:先查文献,有中文可参考的不看外文,照葫芦画瓢呗!碰巧,这次没找到中文,找到一篇外文文献。一阵窃喜!以为又有机会可以发个小论文申请奖励了。可结果是,这个方法开发苦苦折磨我近半年时间无法照葫芦画瓢!
    就是附件这篇英文文献,两位台湾同胞写的,用GC-MS测定红曲样品中的桔青霉素。起初,很快就通读完这篇文献,提取有用信息:GC条件是什么,MS条件是什么,前处理方法是怎样的,检出限和回收率咋样。。。说干就干,当天就借来同事的桔青霉素标准溶液上机。交代下,我们实验室的气质型号是Agilent 7890-7000的三重四级杆(我对这台仪器是又爱又恨啊,下回再闲扯)。我一般的思路是这样的,能用MRM模式的就不用SIM模式,毕竟MRM模式灵敏度高,一定程度上可以简化前处理过程。于是乎,我就按照文献中提到气相参数设定好,然后简单以m/z 50-260的范围进行全扫描,5mg/L桔青霉素甲醇溶液。等到第二天一早看图谱的时候傻眼了,多峰,这是什么鬼?挨个进行谱库检索发现结果与桔青霉素都不沾边(确认NIST谱库中含有桔青霉素这个化合物,但是关于NIST谱库中的那张图谱采集方法进行追踪检索,无果)。

    图1 5ppm桔青霉素全扫描图谱



    心想是不是同事的标准溶液降解了,或者纯度不够啊?于是乎,继续进样一个50ppm的桔青霉素标准溶液进行全扫描(不记得是否改了气相方法),结果如图2所示:单峰,以为有戏。赶快进行谱库检索,还是跟桔青霉素不匹配。

    图2 50ppm桔青霉素全扫描图谱



    这时,有点儿纳闷儿,会不会是标准物质出现了问题?尽管多年经历告诉我,标准物质身上出事儿是小概率事件,还是申购了一支新的国产对照品。趁着标准物质没有回来期间,不死心,按照文献报道中的方法进行设置,GC参数如下(图3),SIM监测离子按照文献中报道为m/z 220, 205, 177, 105和91。

    图3 文献中GC参数



    安捷伦的7000虽然是三重四级杆,但可以当做单杆使用SIM模式,50ppm桔青霉素的SIM图如下图4,其中GC参数与图2一致。问题来了,全扫描模式的NIST谱库检索已经排除RT=11min左右这个峰不是桔青霉素,然而其它位置没有明显色谱峰,退一步讲,假设这个RT=11min峰就是桔青霉素,这个峰形和灵敏度与文献报道差距也比较大啊。

    图4 50ppm桔青霉素SIM图(按文献报道方法)

    没过多久,新标准物质回来,重新配制标准溶液,照着文献方法重新做一遍,问题依旧!起码说明标准物质没问题,那么照着文献为什么就做不出来?其后,撇开文献,按照完全未知化合物,按照全扫描-母离子扫描-产物离子扫描及碰撞能量优化-MRM模式进行了方法摸索,结果还是做不出来,此时,我甚至都有点儿怀疑仪器故障了,或是老天再跟我开玩笑。明明人家可以轻松的做出来,我为啥就做不出来呢?

    回过头来,再重新仔细认真的阅读文献,发现一个重要问题!如图3所示,文献中EI源是在12eV条件下进行的,常规情况下,我们的气质大多是70eV。 好么,终于让我找到原因了,赶紧修改离子源参数,问题又来了,12eV情况下调谐根本通不过!这下又傻眼了,此时,我意识到为啥没找到有关用气质做桔青霉素的中文文献了,后来,咨询了不少同行,又追踪查阅了有关桔青霉素性质和测定的文献,结论就是:桔青霉素真的不适合使用气质方法进行测定。还是老老实实的要么用液相荧光检测器,要么用液质进行测定。

    继续。。。

    有朋友疑问,既然NIST谱库中有桔青霉素(英文名:Citrinin,CAS号:518-75-2),为什么做不出来呢?实际上,这个问题一直困惑着我。我们都知道NIST谱库是建立在70eV的EI源下获得的图谱。多数情况下NIST谱库还会列出所示图谱的仪器条件及参数等。偏偏这个桔青霉素的NIST谱库中只包含了谱图没有仪器条件参数。如下图5。

    [img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403221802092453_2355_1234_3.png

    图5 桔青霉素NIST谱库中图谱(NIST14,Mainlib)

    桔青霉素NIST谱库中的文字描述如下:

    Name: Citrinin
    Formula: C13H14O5
    MW: 250 Exact Mass: 250.084124 CAS#: 518-75-2 NIST#: 241948 ID#: 209559 DB: mainlib
    Other DBs: RTECS, HODOC, NIH, EINECS
    Contributor: Japan AIST/NIMC Database- Spectrum MS-IW-6622
    InChIKey: CQIUKKVOEOPUDV-IYSWYEEDSA-N Non-stereo
    10 largest peaks:
    250 999 | 206 882 | 217 660 | 232 488 | 204 442 |
    191 308 | 203 270 | 214 233 | 251 210 | 190 187 |
    Synonyms:
    1.3H-2-Benzopyran-7-carboxylic acid, 4,6-dihydro-8-hydroxy-3,4,5-trimethyl-6-oxo-, (3R-trans)-
    2.4,6-Dihydro-8-hydroxy-3,4,5-trimethyl-6-oxo-3H-2-benzopyran-7-carboxylic acid
    3.Antimycin
    4.Citriain
    5.3H-2-Benzopyran-7-carboxylic acid, 4,6-dihydro-8-hydroxy-3,4,5-trimethyl-6-oxo-
    6.(3R,4S)-4,6-Dihydro-8-hydroxy-3,4,5-trimethyl-6-oxo-3H-2-benzopyran-7-carboxylic acid
    7.8-Hydroxy-3,4,5-trimethyl-6-oxo-4,6-dihydro-3H-isochromene-7-carboxylic acid #

    Estimated non-polar retention index (n-alkane scale):
    Value: 2052 iu
    Confidence interval (Diverse functional groups): 89(50%) 382(95%) iu

    我们只能看到这张NIST图谱的贡献者是Japan AIST/NIMC Database- Spectrum MS-IW-6622,同时InChIKey所对应的在NICB PubChem的连接如下:

    https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/54680783#section=Top

    这样一路追踪检索下来,很遗憾,没能找到桔青霉素NIST图谱对应的仪器条件,但我相信这个图谱是在70eV轰击下做出来的。

    至此,此次实验得出几个教训:其一,文献报道只能作为工作中的一种参考工具,不可完全依赖文献,要有怀疑精神;其二,化合物与CAS并非一一对应的关系,由于历史原因,可能一个化合物对应多个CAS号,但是,一个CAS号不可能对应多个化合物;其三,NIST谱库中的图谱大多数有仪器条件参数可查,但有少部分化合物没有列出采集方法。其四,科技发展到今天,还没有一种仪器是通吃所有化合物的,万能的。从作为方法开发者的角度来讲,恨不得一台仪器,一次前处理,一次上机测试,能同时检测尽可能多的化合物,这个想法没有错,但不能盲目,有时候前处理能满足同时提取了,但受制于仪器类型或检测器类型或检出限等制约,无法同时测定;或者有时候仪器条件参数能满足同时测定多个化合物了,但受制于提取步骤或净化步骤或回收率等因素,前处理方法无法合并在一起。尽管,现如今对于农药残留测定来说,乙腈作为提取溶剂的QuEChERS方法是个大趋势,但此法也有软肋,比如无法处理大体积水样、某些化合物回收率低,部分化合物因存在相互反应或相互干扰不能放在一起检测等。

    可能还有一些东西没能写进来,慢慢在回帖中补充吧。

    希望大家在今后的方法开发和检测工作中一切顺利!

    (完)

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  • symmacros

    第1楼2017/08/16

    应助达人

    请问楼主用什么方法衍生化?

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  • SidLee

    第2楼2017/08/16

    我上次用7000走全扫描 发现当单四级的时候 质量轴有时候可能偏到0.5,后来换5975走的,7000当单四级用很不实用啊

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  • symmacros

    第3楼2017/08/16

    应助达人

    质量轴有时候可能偏到0.5,那就太大了,没有给安捷伦讲一下,不正常。按理当单四级杆用是无问题的。

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  • SidLee

    第4楼2017/08/17

    当时感觉也是有点问题 估计重新调谐一下 会好些

    symmacros(jimzhu) 发表:质量轴有时候可能偏到0.5,那就太大了,没有给安捷伦讲一下,不正常。按理当单四级杆用是无问题的。

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  • 風痕

    第5楼2017/08/17

    应助达人

    Citrinin,是这个东西吗?CAS号518-75-2。他在NIST标准谱库里就有,电压应该就是70eV,MS怎么会做不出来呢?

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  • 又又1990

    第6楼2017/08/17

    等着楼主更新哦

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  • symmacros

    第7楼2017/08/17

    应助达人

    请问楼主是冷柱头进样吗?

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  • 瀚海

    第8楼2017/08/17

    按照文献(见附件)中的说明,本次检测并没有进行衍生化。

    symmacros(jimzhu) 发表:请问楼主用什么方法衍生化?

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  • 瀚海

    第9楼2017/08/17

    不是冷柱头进样,冷柱头进样技术现在用的人还不多吧!

    symmacros(jimzhu) 发表:请问楼主是冷柱头进样吗?

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  • 瀚海

    第10楼2017/08/17

    待续内容主要就是说明这个问题,因为上午有任务今天下午继续更新,不好意思!

    風痕(yiwang520) 发表:Citrinin,是这个东西吗?CAS号518-75-2。他在NIST标准谱库里就有,电压应该就是70eV,MS怎么会做不出来呢?

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