482 应用化学第 33 卷温等离子体探针 (LTP) [11] 实时在线分析 (DART) [12] 表面解吸常压化学电离 (SDAPCI) [13] 激光消融电喷雾电离 (LAESI) [14] 电喷雾解吸电离 (DESI) [15] 空气动力辅助电离 (AFAI) [[16] 等可以直接对植

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1 第 33 卷第 4 期应用化学 Vol.33Is 年 4 月 CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRY Apr.2016 芦笋中化学成分的内部萃取电喷雾电离质谱检测 a 卢海艳张 a 华 b 彭小明 a 陈焕文 ( a 东华理工大学, 江西省质谱科学与仪器重点实验室南昌 ; b 兴国县博苑农业开发有限公司江西兴国 ) 摘要选择芦笋 (AsparagusOficinalisL) 新鲜茎块和两种干燥茎块为代表性植物组织样品, 建立了一种直接检测芦笋中多种化学成分的内部萃取电喷雾电离质谱 (ieesi MS) 分析方法在正离子检测模式下, 选择甲醇 (CH 3 OH) 作萃取溶剂, 在无需样品预处理的条件下对芦笋组织样品进行直接质谱分析, 获得了组织样品在 m/z50~1000 范围内的化学指纹谱图, 并通过目标离子的碰撞诱导解离 (CID) 实验, 鉴定了对药物和自然产品研发具有重要意义的糖类氨基酸生物碱以及芦丁等多种代表性的营养成分本方法具有无需样品预处理样品耗量少操作简便分析速度快 ( 单个样品的分析时间少于 1min) 等优点, 为食源性植物组织样品的快速分析提供了一种质谱分析新方法关键词芦笋 ; 内部电喷雾萃取电离 ; 质谱 ; 直接分析中图分类号 :O652 文献标识码 :A 文章编号 : (2016) DOI: /j.isn 芦笋 (AsparagusOficinalisL) 学名石刁柏, 俗称芦笋龙须菜, 为百合科天门冬属多年生宿根草本植物, 是一种营养价值极高药食两用的优良植物, 在世界上大部分地区销量大受欢迎 [1 2] 一方面, 由于芦笋中存在多酚氧化酶和过氧化酶, 使得其保鲜时间短极不耐储藏, 采摘 24h 后须做相应的处理 ; 另一方面, 芦笋作为高档蔬菜, 一般只摘取其嫩茎部分食用, 导致在鲜销和深加工过程中产生大量的根茎, 基本都以废弃物的形式进行了处理, 而其里面有些活性成分的含量甚至高于嫩茎利用根茎加工制得的干燥茎块 ( 如芦笋茶 ), 感官品质良好营养成分丰富, 长期食用具有消除疲劳抗衰老减肥利尿清火解热预防和治疗多种癌症等特殊功效 [3] 这种开发不仅实现了变废为宝, 提高了芦笋的经济价值, 更改善了人们的饮食健康芦笋作为一种化学物质种类十分丰富的植物, 其里面的某些提取物如黄酮寡糖氨基酸及其衍生物以及甾体皂苷等具有一些特定的生理活性, 包括抗真菌抗诱变抗发炎和利尿等 ; 芦笋提取物还可以通过改善胰岛细胞的分泌和 β 细胞在由链脲霉素引发的 2 型糖尿病中的功能而起到抗糖尿病的效果 ; 同时它们在保护肝脏免受多种损害的治疗方面也可发挥一定的作用 [4 7] ; 另外, 芦笋组织中含有的大量酚类化合物也赋予了它一定的抗氧化性能其中, 芦笋中特有的芦丁, 它既是一种重要的黄酮类物质, 又是维生素 P 的重要组成部分, 具有抗心血管系统活性抗菌或抗病毒活性抗肿瘤活性抗炎镇痛活性和抗肝活性等生物学活性 [8] 通常, 为了得到这些生物活性成分并对其结构进行表征, 传统分析方法在检测之前, 通常都需要经过称量研磨萃取超声分离等繁琐的样品预处理过程此过程不仅耗时低效, 而且不可避免地会使组织样品中一些含量极低的物质因丢失而检测不到, 在一定程度上影响检测结果的准确度和分析方法的灵敏度常压质谱分析 (ambientionizationmasspectrometry) 可以在无需样品预处理的条件下快速获得复杂基体样品中特定组分的气态离子, 为植物组织样品的直接快速分析提供了新的途径 [9] 近年来, 为满足不同形态复杂基体样品快速分析的要求, 国内外开发出几十种新型的不同直接电离技术, 根据不同直接离子化技术的进样特点, 常见的对样品表面物质进行直接电离的技术, 如微波等离子体炬 (MPT) [10] 低收稿, 修回, 接受国家自然科学基金 ( ); 长江学者和创新团队发展计划项目 (IRT13054); 江西省科技支撑计划项目 (20142BCB24005); 江西省高等学校科技落地计划项目 (KJLD13051) 通讯联系人 : 陈焕文, 教授 ;Tel/Fax: ;E mail:chw8868@gmail.com; 研究方向 : 质谱分析

2 482 应用化学第 33 卷温等离子体探针 (LTP) [11] 实时在线分析 (DART) [12] 表面解吸常压化学电离 (SDAPCI) [13] 激光消融电喷雾电离 (LAESI) [14] 电喷雾解吸电离 (DESI) [15] 空气动力辅助电离 (AFAI) [[16] 等可以直接对植物样品表面的待测物进行分析 ; 电喷雾萃取电离 (EESI) [17] 纸喷雾 (paperspray) [18] 等可以直接分析植物组织的萃取液样品但对于固态或块状的组织样品 ( 如本文中的芦笋组织 ) 内部的化学组分, 受采样方式及电离效率等的限制, 通常需要对固态或块状的组织样品进行破碎萃取离心分离等繁杂的样品预处理步骤, 无法实现直接质谱分析更重要地是, 在样品预处理中, 样品中的有效物质均暴露在空气中, 一些具有生物活性的物质容易发生降解失活, 且目标分析组分易受到污染, 对分析结果带来影响近期报道的内部萃取电喷雾电离质谱法 (ieesi MS) [19 20] 利用萃取剂直接对样品内部组分进行萃取并在样品的表面形成电喷雾, 可以对整体样品内部的化学成分进行直接质谱分析本文采用 ieesi MS, 在无需任何样品预处理的前提下对芦笋新鲜茎块和干燥茎块进行直接质谱分析实验发现 :ieesi MS 可以快速识别不同芦笋组织中的特异性化学成分 ; 还可以高通量地同时检测并鉴定组织样品中的糖类氨基酸生物碱类以及芦丁等多种代表性的营养成分, 为食源性植物组织样品的快速分析提供了一种质谱分析新方法 1 实验部分 1.1 仪器和试剂内部萃取电喷雾电离源 (ieesi) 为实验室自制 ;LTQ XL 线性离子阱质谱仪并配有 Xcalibur 数据处理系统 ( 美国 ThermoScientific 公司 ); 石英毛细管 ( 内径 0 10mm, 外径 0 19mm, 美国 Agilent Technologies 公司 ); 甲醇 ( 色谱纯, 美国 ROE 公司 ); 实验用水为二次蒸馏水质谱仪设置为正离子检测模式, 质量扫描范围为 m/z50~1000, 电离电压 3 5kV, 离子传输管温度为 150, 离子传输管电压为 80V, 透镜电压为 65V; 在进行串联质谱时, 母离子隔离宽度是 1 5Da, 设置碰撞能量为 10% ~30%, 碰撞时间为 30~50ms; 其它检测参数由 LTQ Tune 系统自动优化得到 1.2 实验方法新鲜芦笋和两种干燥茎块均由兴国县博苑农业开发有限公司提供, 实验前所有样品均冷藏于冰箱选取长势相近的新鲜芦笋, 用蒸馏水清洗干净晾干, 再无需其他样品预处理 ; 将每根芦笋从底端到顶端, 依次平均分为 A 段 B 段 C 段和 D 段共 4 段, 在每段的中心部位各切取一块三角形的皮下和表皮组织直接用于 ieesi MS 检测 ; 为便于将毛细管插入外观形状相接近的干燥茎块中, 实验前先用二次蒸馏水将干燥茎块稍微浸泡 ( 少于 1min) 后再进行质谱检测 1.3 ieesi MS 实验原理在 ieesi MS 中, 加有一定电压的萃取溶剂作为能荷转移的载体, 通过石英毛细管以一定的流速注入到一块三角形的被分析组织样品内部溶剂对组织样品中的多种化学成分进行选择性地萃取, 然后在电场作用下萃取剂携带着组织样品内部的化学成分向质谱口移动, 并在样品尖端形成载有待测组分的电喷雾, 所形成的微小带电液滴中的待测物去溶剂化后, 在电场的作用下, 进入质谱仪获得检测本实验以甲醇 (CH 3 OH) 为萃取剂, 流速为 3~5μL/min, 在每根芦笋相同的部位切取一块三角形的皮下和表皮组织用于实验平行插入组织样品内部的毛细管前端距离样品尖端约 2mm, 样品尖端距离质谱入口约 5mm 实验原理示意图, 如图 1 所示图 1 ieesi MS 实验原理示意图 Fig.1 SchematicdiagramofiEESI MS

3 第 4 期卢海艳等 : 芦笋中化学成分的内部萃取电喷雾电离质谱检测结果与讨论 2.1 ieesi MS 分析新鲜芦笋不同部位茎块的皮下组织分别对新鲜芦笋不同部位茎块的皮下组织进行 ieesi MS 分析, 得到化学指纹谱图, 如图 2 所示, 图 (2A) (2B) (2C) 和 (2D) 依次为从底端到顶端, 在 A 段 B 段 C 段和 D 段处皮下组织的化学指纹谱图由于在 ieesi MS 中萃取溶剂直接萃取一定体积芦笋组织样品且电喷雾产生于组织样品的尖端, 组织中含有的大量无机离子 ( 如 K + Na + ) 均会参与电离反应, 得到多种形态的离子化产物, 如 [M + K] + [M +Na] + 等 [20] 选择 / 隔离目标离子进行碰撞诱导解离 (CID) 实验, 分析目标离子得到的子离子信息并通过查阅相关文献, 证实 ieesi MS 可以检测到芦笋组织中丰富的营养成分, 包括由葡萄糖 / 果糖 (glucose/fructose,mw:180) 或蔗糖 (sucrose,mw:342) 离子化得到的糖类物质, 如 m/z219[glucose/ fructose+k] + m/z381[sucrose+k] + m/z399[sucrose+k+h 2 O] + m/z561[glucose/fructose+ sucrose+k] + m/z707[2sucrose+na] + 等 [21] ; 同时也检测到皮下组织中的部分氨基酸 ( 如 m/z175 [arginine+h] + ) 生物碱 ( 如 m/z104[choline] + ) 及一些挥发性风味成分十一醛 (MW:170)m/z171 [undecanal+h] + 和十二醛 (MW:184)m/z185[lauraldehyde+H] +[3] 等特征离子图 2 新鲜芦笋从底端到顶端分割成 A 段 (A) B 段 (B) C 段 (C) 和 D 段 (D) 处茎块皮下组织的 ieesi MS 化学指纹谱图 Fig.2 ieesi MSspectraoffreshasparagustuberssubcutaneoustisueofA(A),B(B),C(C)andD(D)segments whichwerecutoutsubsequentlyfromthebotomtothetopofasparegus 从新鲜芦笋不同部位茎块皮下组织的 ieesi MS 谱图可以看出, 虽然在同一样品的各个部位均可以检测到基本相同的物质, 其中包括由葡萄糖 / 果糖 (glucose/fructose,mw:180) 或蔗糖 (sucrose,mw:342) 得到的糖类成分分子离子, 如 m/z219[glucose/fructose+k] + m/z381[sucrose+k] + m/z399 [sucrose+k +H 2 O] + m/z561[glucose/fructose+sucrose+k] + 等 ; 此外, 还有生物碱 m/z104 [choline] + 以及一些挥发性风味成分 m/z171[undecanal+h] + 和 m/z185[lauraldehyde+h] + 但是, 相比较而言, 同一种物质分子离子峰的相对丰度在不同部位存在一定的差异, 这可能是由于同一物质在组织样品的不同部位, 本身浓度分布就不均一, 因而导致它们的含量不同 2.2 ieesi MS 分析新鲜芦笋不同部位茎块的表皮组织图 3 为新鲜芦笋不同部位茎块表皮组织的 ieesi MS 化学指纹谱图, 与皮下组织一样, 图 (3A) (3B) (3C) 和 (3D) 依次为从底端到顶端, 在 A 段 B 段 C 段和 D 段处表皮组织的化学指纹谱图对比同一部位皮下组织的指纹谱图我们可以发现,iEESI MS 在表皮组织中检测到部分与皮下组织中相同的物质, 如糖类成分 (m/z219[glucose/fructose+k] + m/z381[sucrose+k] + m/z399[sucrose+k+ H 2 O] + ); 部分氨基酸 m/z175[arginine+h] + 生物碱 m/z104[choline] + 以及一些挥发性风味成分 m/z171[undecanal+h] + 和 m/z185[lauraldehyde+h] + 等相比皮下组织, 表皮组织中检测到的挥发性成分的含量相对较低, 但在表皮组织检测到的一些化学成分如 m/z 等, 在皮下组织并没有明显的分子离子峰

4 484 应用化学第 33 卷图 3 新鲜芦笋从底端到顶端分割成 A 段 (A) B 段 (B) C 段 (C) 和 D 段 (D) 处茎块表皮组织的 ieesi MS 化学指纹谱图 Fig.3 ieesi MSspectraoffreshasparagusepidermaltisueofA(A),B(B),C(C)andD(D)segmentswhich werecutoutsubsequentlyfromthebotomtothetopofasparegus 对表皮和皮下组织中分子离子峰较低的 m/z976 进行 CID 分析, 得到子离子 m/z814, 它们两者正好相差一个葡萄糖单元 (-162Da), 由此可以推断 m/z976 的结构中可能含有一个葡萄糖基通过查找相关文献分析得出,m/z649 可能为芦丁 (rutin,mw:610) 的 [M+K] + 分子离子 [5], 它既是芦笋组织中含有的一种重要黄酮类物质, 又是维生素 P 的重要组成部分 ; 具有抗心血管系统活性抗菌或抗病毒活性抗肿瘤活性抗炎镇痛活性和抗肝活性等生物学活性另外, 比较表皮组织与皮下组织的化学指纹谱图数据发现, 芦丁在表皮组织中的含量要高于其在皮下组织中的含量以上这些数据既进一步突显出芦笋是一种药食兼有的优良植物, 同时又表明芦笋同一部位的皮下组织与表皮组织在物质构成上既具有相似性, 也具有特异性 2.3 两种干燥茎块的 ieesi MS 分析两种干燥茎块的 ieesi MS 化学指纹谱图, 如图 4 所示, 图 4A 4B 分别为干燥茎块 1( 以芦笋根茎为原料制备 ) 和干燥茎块 2( 以芦笋尖为原料制备 ) 的化学指纹谱图由于干燥茎块以芦笋新鲜茎块为原料制备并保留了芦笋组织原有的化学成分, 因此, 它们在质谱图上表现出很多相同的分子离子峰 ( 如质谱峰 m/z 和 976) 等但是, 从指纹谱图来看, 芦笋新鲜茎块中含有的一些糖类物质如 m/z219[glucose/fructose+k] + 和 m/z399[sucrose+k+h 2 O] + 的含量明显要高于干燥茎块 ; 导致 m/z399[sucrose+k+h 2 O] + 含量偏低的原因可能是因为干燥茎块中水分的含量极低, 使得 m/z381[sucrose+k] + 与水分子 (H 2 O) 的结合受到了影响与芦笋新鲜茎块皮下组织和表皮组织的化学指纹谱图对比发现, 两种干燥茎块在 m/z700~900 范围内检测到的部分物质如 m/z 分子离子峰的相对丰度也比皮下组织和表皮组织中的要高通过 CID 实验和查阅有关文献证实, 它们分别为磷脂类物质 [PC(34 2)+K] + 和 [PC(36 4)+K] +[22], 由此可以推断干燥茎块中部分磷脂类物质的含量也要高于其在芦笋新鲜茎块中的含量此外, 在干燥茎块中检测到的氨基酸种类要多于芦笋新鲜茎块, 除了在干燥茎块 2 中检测到 m/z175[arginine+ 图 4 两种干燥茎块的 ieesi MS 化学指纹谱图 Fig.4 ieesi MSspectraoftwotypesofdryasparagus H] + 之外, 在干燥茎块 1 还检测到相对丰度较低的 tubers m/z116[proline+h] + 然而, 它们均有一个共同 A.rhizome;B.stemtip 的特征 : 在所有实验样品中,m/z104[choline] + 离

5 第 4 期卢海艳等 : 芦笋中化学成分的内部萃取电喷雾电离质谱检测 485 子的含量普遍都相对较高 (m/z104) 胆碱是卵磷脂和鞘磷脂的重要组成部分, 广泛存在于动植物体内, 具有促进脑发育和提高记忆力保证信息传递调控细胞凋亡等多种生理功能此外, 从指纹谱图还可以发现, 在干燥茎块中检测到的挥发性香气成分 m/z171[undecanal+h] + 和 m/z185[lauraldehyde +H] + 的含量也要高于芦笋新鲜茎块, 这可能也是干燥茎块味道比芦笋新鲜茎块醇香的原因 2.4 芦笋组织中营养物质的 CID 谱分析及结构鉴定图 5 为组织样品中离子化的胆碱 (A) 十一醛 (B) 精氨酸 (C) 和葡萄糖 (D) 的 MS 2 (CID) 谱图 m/z104[choline] + 的特征子离子是 m/z87 和 60, 分别由母离子丢失 ( OH) 和 ( CHOH CH 2 ) 所获得 ( 图 5A);m/z171[undecanal+H] + 的特征子离子是 m/z154 和 127, 分别是由母离子丢失 ( OH) 和 ( CH 2 CH 2 O ) 得到 ( 图 5B);m/z175[arginine+H] + 的主要特征离子是 m/z 和 60, 分别是由母离子丢失 NH 3 (17) H 2 O(18) ( COOH )(45) 和 (NH C(NH 2 ) 2)(59) 所得 ( 图 5C), 这与文献报道相一致 [23] ;m/z219[glucose+k] + 的主要特征离子是 m/z201 和 130, 分别是由母离子失去 H 2 O(18) 和 ( C 3 H 5 O 3 ) 得到的 ( 图 5D) 对芦笋新鲜茎块及干燥茎块中部分主要物质的 MS 2 (CID) 谱结果及其子离子进行总结, 结果如表 1 所示从表 1 可以直接观察到各物质的碎裂规律及其在组织样品中的离子化形式图 5 芦笋组织样品中胆碱 (m/z104)(a) 十一醛 (m/z171)(b) 精氨酸 (m/z175)(c) 和葡萄糖 / 果糖 (m/z 219)(D) 的 MS/MS 谱图 Fig.5 TheMS 2 spectraofcholine(m/z104)(a),undecanal(m/z171)(b),arginine(m/z175)(c)andglucose (m/z219)(d)fromasparagustisue 表 1 芦笋组织中部分主要物质的 ieesi MS/MS 谱结果及其子离子信息 Table1 ThecharacteristicproductionsofiEESI MS/MSfrom asparagustisue Cmpound Molecularstructure Observedm/z Ionformation Fragments(MS/MS) Undecanal Continuedonnextpage O 154[M+H-OH] [M+H] + CH 3 (CH 2 ) 8 CH 2 H 127[M+H-CH 2 CH 2 O] +

6 486 应用化学第 33 卷 continuedfrompreviouspage Cmpound Molecularstructure Observedm/z Ionformation Fragments(MS/MS) Proline 116 [M+H] + 70[M+H-H 2 O-CO] [M-OH] + Choline 104 [M] 60[M-CH 2 CH 2 O] + Sucrose 342 [M+K] + 363[M+K-H 2 O] + 345[M+K-2H 2 O] + 219[M+K-Glu] + 201[M+K-Glucose] + Serine O H 2 N CH C OH CH 2 OH + 88[M+H-H 2 O] [M+H] 60[M+H-H 2 O-CO] + 158[M+H-NH 3 ] + Arginine 175 [M+H] + 157[M+H-H 2 O] + 130[M+H-COOH] + 116[M+H-NH=C(C(NH 2 ) 2 ] + Glucose 219 [M+K] + 201[M+K-H 2 O] + 130[M+K-C 3 H 5 O 3 ] ieesi MS 方法的应用与近年报道的主要植物组织直接进样质谱分析方法如 SDAPCI MS [13] LAESI MS [14] Leafspray MS [21] 技术相比较,iEESI MS 最大的特点是利用萃取剂对样品内部进行三维空间内地萃取, 并在样品的外表面形成携带样品组分的电喷雾, 进而得到质谱分析前期研究表明,iEESI 的技术特点使其相比表面电离技术 ( 如 DESI SDAPCI 等 ) 得到更丰富的样品组分信号, 且有利于直接分析组织样品内部易于分解的活性成分 ( 如大蒜组织中的蒜氨酸 ) [23 24] 另外, 除了分析新鲜的植物组织样品,iEESI MS 方法也可以较好地适用于干燥植物组织样品的分析这是由于在干燥植物组织样品中, 一方面其水分的含量极低, 降低了萃取溶剂的表面张力, 从而提高了带电液滴产生的效率因此, 本文使用此方法对芦笋干燥茎块也进行了检测, 并获得了多种代表性的营养成分的信息另外, 前期研究报道,iEESI MS 除了应用在食品的质量控制与安全保障中, 在临床医学等方面也具有广阔的应用前景 [19] 4 结论内部萃取电喷雾电离质谱技术 (ieesi MS), 可在无需样品预处理的条件下对植物组织样品进行直接质谱分析本方法具有样品耗量少操作简便分析速度快 ( 单个样品的分析时间少于 1min) 等优点, 为食源性植物组织样品的快速分析提供一种质谱分析新方法的同时, 也有望应用于植物组织中一些对药物和自然产品研发具有重要价值化合物的检测和结构鉴定, 进一步为研究工作者更好地探究这些化合物在植物体内分布及代谢过程奠定了一定的基础参考文献 [1]LICuixia,MAORuoqing,LIZhizhong,etal.CompositionAnalysisandNutritionalEvaluationoftheAsparagus[J].Mod

7 第 4 期卢海艳等 : 芦笋中化学成分的内部萃取电喷雾电离质谱检测 487 FoodSciTechnol,2011,27(10): (inChinese). 李翠霞, 毛箬青, 李志忠, 等. 芦笋营养成分的分析评价 [J]. 现代食品科技,2011,27(10): [2]SUNChunyan,ZHAOBotao,YUZhifang,etal.TheDevelopmentofChemicalComponentsinAsparagusOficinalisand TheirMedicalEfects[J].ChineseWildPlantResour,2004,23(5):1 5(inChinese). 孙春艳赵伯涛, 郁志芳, 等. 芦笋的化学成分及药理作用研究进展 [J]. 中国野生植物资源,2004,23(5):1 5. [3]KANGXu,YUANJianglan,DENGChuan,etal.AnalysisofVolatileFlavourComponentsinGreenAsparagusTeabyGC MS[J].FarmProdProces,2010,(12):56 58(inChinese). 康旭袁江兰, 邓川, 等. 绿芦笋茶挥发性风味成分的 GC MS 分析 [J]. 农产品加工学刊,2010,(12): [4]KimBY,CuiZG,LeeSR,etal.EfectsofAsparagusOficinalisExtractsonLiverCelToxicityandEthanolMetabolism [J].JFoodSci,2009,74(7):H [5]WangM F,TadmorY,WuQL,etal.QuantificationofProtodioscinandRutininAsparagusShootsbyLC/MSandHPLC methods[j].jagricfoodchem,2003,51(21): [6]ZhongC,JiangC,XiaX,etal.AntihepaticFibrosisEfectofActiveComponentsIsolatedfromGreenAsparagus(Asparagus OficinalisL.)InvolvestheInactivationofHepaticStelateCels[J].JAgricFoodChem,2015,63(26): [7]HafizurRM,KabirNandChishtiS.AsparagusOficinalisExtractControlsBloodGlucosebyImprovingInsulinSecretion andbeta CelFunctioninStreptozotocin InducedType2DiabeticRats[J].BrJNutr,2012,108(9): [8]ChuaLS.AReviewonPlant BasedRutinExtractionMethodsanditsPharmacologicalActivities[J].JEthnopharmacol, 2013,150(3): [9]ZHANGXie,HU Bin,CHEN Huanwen.FundamentalPrinciplesandPracticalApplicationsofAmbientIonizationMas SpectrometryforDirectAnalysisofComplexSamples[J].ChineseJAnalChem,2010,38(8): (inChinese). 张燮, 胡斌, 陈焕文. 复杂样品质谱分析技术的原理与应用 [J]. 分析化学,2010,38(8): [10]ZhangTQ,ZhouW,JinW,etal.DirectDesorption/IonizationofAnalytesbyMicrowavePlasmaTorchforAmbientMas SpectrometricAnalysis[J].JMasSpectrom,2013,48(6): [11]WileyJS,SheleyJT,CooksR G.HandheldLow TemperaturePlasmaProbeforPortable Point and Shoot Ambient IonizationMasSpectrometry[J].AnalChem,2013,85(14): [12]NahT,ChanM,LeoneSR,etal.RealTimeinSituChemicalCharacterizationofSubmicrometerOrganicParticlesUsing DirectAnalysisinRealTime MasSpectrometry[J].AnalChem,2013,85(4): [13]ZHUZhiqiang,YAN Jianping,WANG Yu,etal.SurfaceDesorptionAtmosphericPresureChemicalIonizationMas SpectrometryforRapidAnalysisofCapmhorWoodProducts[J].ChineseJAnalChem,2013,41(6): (in Chinese). 朱志强, 闫建平, 汪雨, 等. 表面解吸常压化学电离质谱快速鉴别樟木制品 [J]. 分析化学,2013,41(6): [14]ShresthaBandVertesA.High throughputcelandtisueanalysiswithenhancedmolecularcoveragebylaserablation ElectrosprayIonizationMasSpectrometryUsingIonMobilitySeparation[J].AnalChem,2014,86(9): [15]DavidCaligarisDC,XiaohuiLiu,IsaiahNorton,etal.ApplicationofDesorptionElectrosprayIonizationMasSpectrometry ImaginginBreastCancerMarginAnalysis[J].ProcNatlAcadSciUSA,2014,111(42): [16]LuoZG,HeJM,ChenY,etal.AirFlow AsistedIonizationImagingMasSpectrometryMethodforEasyWhole body MolecularImagingunderAmbientConditions[J].AnalChem,2013,85(5): [17]ChenHW,SunYP,ArnoWortmann,etal.DiferentiationofMaturityandQualityofFruitUsingNoninvasiveExtractive ElectrosprayIonizationQuadrupoleTime of flightmasspectrometry[j].analchem,2007,79(4): [18]ZhangC,ManickeNE.DevelopmentofaPaperSprayMasSpectrometryCartridgewithIntegratedSolidPhaseExtraction forbioanalysis[j].analchem,2015,87(12): [19]ZhangH,GuH,YanF,etal.DirectCharacterizationofBulkSamplesbyInternalExtractiveElectrosprayIonizationMas Spectrometry[J].SciRep,2013,3:2495. [20]ZhangH,ChinginK,ZhuL,etal.MolecularCharacterizationofOngoingEnzymaticReactionsinRawGarlicClovesUsing ExtractiveElectrosprayIonizationMasSpectrometry[J].AnalChem,2015,87(5): [21]LiuJ,WangH,CooksR G,etal.LeafSpray:DirectChemicalAnalysisofPlantMaterialandLivingPlantsbyMas Spectrometry[J].AnalChem,2011,83(20): [22]GuoS,WangY,ZhouD,etal.SignificantlyIncreasedMonounsaturatedLipidsRelativetoPolyunsaturatedLipidsinSix TypesofCancerMicroenvironmentareObservedbyMasSpectrometryImaging[J].SciRep,2014,4:5959. [23]ZHANGHua,ZHU Liang,CHEN Huanwen.DirectMolecularAnalysisofGarlicUsingInternalExtractiveElectrospray IonizationMasSpectrometry[J].ChineseJAnalChem,2014,42(11): (inChinese). 张华, 朱亮, 陈焕文. 电喷雾内部萃取电离质谱直接分析蒜瓣组织的研究 [J]. 分析化学,2014,42(11): [24]ZhangH,ZhuL,LuoL,etal.DirectAsesmentofPhytochemicalsInherentinPlantTisuesUsingExtractiveElectrospray

8 488 应用化学第 33 卷 IonizationMasSpectrometry[J].JAgricFoodChem,2013,61(45): RapidAnalysisofChemicalCompositioninAsparagus UsingInternalExtractiveElectrospray IonizationMasSpectrometry LUHaiyan a,zhanghu a,pengxiaoming b,chenhuanwen a ( a JiangxiKeyLaboratoryforMasSpectrometryandInstrumentation, EastChinaInstituteofTechonolgy,Nanchang330013,China; b XingguoXianBoyuanAgriculturalDevelopmentCo.Ltd.,Xingguo,Jiangxi342400,China) Abstract Rapidanalysischemicalcompositionofplantsampleswasachievedusinginternalextractive electrosprayionizationmasspectrometry(ieesi MS)withoutanysamplepretreatment.Inthisstudy,fresh asparagustuberstogetherwithtwokindsofdryasparagustubersweretreatedasrepresentativesamplesforthe ieesi MSanalysis.ChoosingmethanolasaniEESIextractant,variouschemicalcompositioninasparagus tisuesampleswasprofiledinmasscanrangeofm/z50~1000underthepositiveiondetectionmode,and throughcolision induced disociation(cid) experiments,nutrientand medicinalcomponentsincluding sugars,aminoacids,alkaloids,andrutinwereidentified,whichplayansignificantroleindevelopmentof pharmaceuticaldrugs,naturalproductresearchandunderstandingofprimaryandsecondarymetabolites.our experimentalresultsdemonstratethatieesi MSmakesrapidrecognitionofchemicalcompositiondiferencesin diferentasparagus.suchinformationrendersthenutritiousandmedicinalasesmentofplantnaturalproducts posible.themeritsofieesi MSincludenosamplepretreatment,high throughput(lesthan1minper sample),lowsampleconsumption,simplicity,aswelasgoodspecificity,showingpotentialapplicationsin phytochemicalsanalysis. Keywords asparagus;internalextractiveelectrosprayionization;masspectrometry;directanalysis Received ;Revised ;Accepted SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(No ),Program forchangjiangscholarsandinnovativeresearch TeaminUniversity(PCSIRT)(No.IRT13054),ScienceandTechnologyPlanningProjectattheDepartmentofScienceandTechnologyofJiangxi Province,China(No.20142BCB24005),JiangxiProvinceProgramforthesupportofScienceandTechnologyinUniversities(No.KJLD13051) Corespondingauthor:CHEN Huanwen,profesior;Tel/Fax: ;E mail:chw8868@gmail.com;researchinterests:mas spectrometry

482 应用化学第 33 卷 温等离子体探针 (LTP) [11] 实时在线分析 (DART) [12] 表面解吸常压化学电离 (SDAPCI) [13] 激光消融电喷雾电离 (LAESI) [14] 电喷雾解吸电离 (DESI) [15] 空气动力辅助电离 (AFAI) [[16] 等可以直接对植

482 应用化学第 33 卷温等离子体探针 (LTP) [11] 实时在线分析 (DART) [12] 表面解吸常压化学电离 (SDAPCI) [13] 激光消融电喷雾电离 (LAESI) [14] 电喷雾解吸电离 (DESI) [15] 空气动力辅助电离 (AFAI) [[16] 等可以直接对植