质谱学报第卷 %$%$:$#0$$$:$#""$ #0$%$0%$ #1##%"$ 1$% $$##1##%$$.$00#$$0.0"$$$##% $$00$:$$#$"0#""#."%$%##:$0"#."%$$0&%%%$) $ %"$0$:$$ 1#$###$"#8$%"#" $1$

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厄仇舒
7 years ago
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1 第卷第期质谱学报年月!"#$%$&%%'$$'#$ 氟喹诺酮类抗生素的表面解吸常压化学电离质谱行为研究方小伟李婧李毅张兴磊东华理工大学江西省质谱科学与仪器重点实验室江西南昌东华理工大学分析测试研究中心江西南昌摘要采用表面解吸常压化学电离质谱 ;,9)&' 技术对 * 种氟喹诺酮类化合物进行多级串联质谱研究获得了各化合物的多级质谱信息通过比较各化合物质谱裂解途径的异同发现在正离子检测模式下氟喹诺酮类化合物在碰撞诱导解离过程中均产生中性丢失!+!+ + 的离子峰如果结构中含有哌嗪环取代基脱羧后可观察到哌嗪环的重排反应生成丢失和 * 的碎片离子这可作为诊断其他氟喹诺酮类化合物和结构类似物的特征该方法无需样品预处理不使用有机溶剂分析速度快是一种无污染无毒原位无损的分析方法可为痕量药物分析提供新的思路关键词氟喹诺酮类抗生素表面解吸常压化学电离 ;,9 质谱中图分类号 +* 文献标志码, 文章编号 )(()() *1# ##,'('!#)'!#%%#&!#'! &$8% 2#. 25# 6"(/) *'2'"'"' 2'0')2" *'2'"'"' #%% 8#$%%$"$"#0.$$# 8#$%%"#" $$ "$%#1$/"."#"$ #$0 ###%"$%#% #) #1#.$% #.%0.%7$%$ #% #0$##1#%$ %.#1$##:#%%$%#%$%#0$$ $% #""$##1#.$%%$#0$%$0#%#0"/#0% #$#%0#%$) 收稿日期 *)) 修回日期 *)) 基金项目国家自然科学基金项目 * 国家重大科学仪器设备专项 5*5 长江学者和创新团队发展计划项目 4* 资助作者简介方小伟 ( 男汉族江西上饶人助教分析化学专业 -)# 通信作者张兴磊 ( 男汉族山东泰安人讲师从事分析化学研究 -)#$##* 网络出版时间 ))* 网络出版地址 "/#$/%0$#((*"

质谱 ;,9)&' 技术对 * 种氟喹诺酮类化合物进行多级串联质谱研究获得了各化合物的多级质谱信息通过比较各化合物质谱裂解途径的异同发现在正离子检测模式下氟喹诺酮类化合物在碰撞诱导解离过程中均产生中性丢失!+!

2 质谱学报第卷 %$%$:$#0$$$:$#""$ #0$%$0%$ #1##%"$ 1$% $$##1##%$$.$00#$$0.0"$$$##% $$00$:$$#$"0#""#."%$%##:$0"#."%$$0&%%%$) $ %"$0$:$$ 1#$###$"#8$%"#" $1$0"$ ### %$%#"$##:$$:#$#"%$$$$,$ "$$$.$$ "$#$$$0$"#8$0$%#$$%### ;-' #0#.$"0#$)###$"#8$%":$1$$0$:$$0#"$% 0$0$%,."$0$%#%"$#$%%$"$####;,9#% $###$"#8$0"%1$$%$%%#$00$$$%$ $%#"$:#0$#?#."$%$# 0%$# $%#%#$$0 $:#$%#$$"#%%0"$;,9%$$0#""$#$# %%%$$$%%$0#:$%#.$"$.$#$"#% 8#) $%#:$0% 8#$%$$$0%#.%$0$%#) %"$# $%%$ "$#### %% %$$ ;,9)&'1 #%# #0$00#%%###%##:$#0$$#0$"$%%%$0%$% "$ #:$ 8#$%$$$0#"$""$0#%1%$:$0") 8#$%.:$"$#%#.$#%1"$$%%!+!+0 +0%":$#$#0#$%1%#$#$) #$)#/$.$$1$1%$:$0$0$1##0"$#%#.) $#%1"$%% "$ 0* $$0$0, "$1$%$0%0#.%#% "$8#$ 0%0%$%##"$"$#%#% "$#%"#"$ %$"$0.% "# 8#$%#1##%%$0$%#%"$#$%%$"$) #### ;,9%%%$$ 氟喹诺酮类 8#$%% 药物是在喹诺酮萘啶环的位处引入氟原子而生成的属于第三代喹诺酮类 8#$%% 药物氟喹诺酮类药物是人类在合成抗菌药物方面最重要的突破因其抗菌谱广抗菌活性强毒副作用小与其他抗菌药物无交叉耐药性等特点被广泛应用于动物和人类的多种感染性疾病的预防和治疗中根据国际上非专用药名命名的原则对此类新药均采用 )# 来命名而该词在我国音译为沙星目前临床上常用的氟喹诺酮类药物主要有诺氟沙星 # 氧氟沙星 # 左氧氟沙星 $:# 环丙沙星 ## 洛美沙星 $# 氟罗沙星 $# 培氟沙星 $# 和依诺沙星 $# 等随着抗生素的广泛使用假冒抗生素的问题逐渐引起大家的关注据世界卫生组织 * 年在个国家发起的新监测和报告项目显示全球各地假抗生素的问题越来越严重传统的抗生素分析方法主要有外观性状观察法和简单试剂识别法这两种方法可对假冒抗生素进行简单的初步筛选目前用于 )* 抗生素品质鉴定的方法主要有微生物法色 )( ) 谱法毛细管电泳法核磁共振法和电化学法等但这些方法普遍存在操作步骤复杂耗时较长等缺点对于粉状片状药物由于其水溶性不强还需要使用大量的有机溶剂表面解吸常压化学电离质谱 ;,9)&' 是近年发展起来的一种新兴质谱技术具有快速无损灵敏度高等优点可在常温常压下直接对粉 )* 状药品中的痕量物质进行分析本研究拟利用实验室自制的 ;,9 电离源在无需样品预处理的情况下对 * 种氟喹诺酮类药物进行串联质谱分析以获得多级

3 第期方小伟等氟喹诺酮类抗生素的表面解吸常压化学电离质谱行为研究质谱指纹谱图并分析其在 ;,9)&' 正离子模式下的质谱裂解规律希望为复杂样品中痕量氟喹诺酮类药物的测定提供新的思路和方法同时也为氟喹诺酮类药物的快速结构解析定量分析和药代动力学研究提供可靠的理论支持 * 实验部分 *.* 主要仪器与装置 2)@2 型线性离子阱质谱仪美国 ##. 公司产品配型数据处理系统表面解吸常压化学电离源实验室自制 *./ 主要材料与试剂诺氟沙星胶囊成都天台山制药有限公司产品氧氟沙星胶囊上海康普药业有限公司产品加替沙星片四川科伦药业股份有限公司产品氟罗沙星片河南天方药业股份有限公司产品盐酸环丙沙星片广州白云山制药有限公司产品上述 * 种药物均购自当地药店其基本信息列于表 *.0 实验条件设置 2)&' 为正离子检测模式放电针电压为 / 离子传输管温度为 * D 放电针尖至质谱入口毛细管的直线距离为样品距放电针尖约碰撞诱导解离 ; 时间为 % 离子选择窗口为碰撞能量为 = *= 其他参数由 2)&' 系统自动优化所得质谱数据扣除背景后导出 *.1 实验方法对于胶囊类药物取其内容物薄薄平铺一层于事先洗净的载玻片上采用手动方式进样对于片剂药物去除其表面糖衣后直接放于载玻片上进样分析表 * 种氟喹诺酮类药物的基本信息!*;#%#'('!# 药品名称主要成分相对分子质量分子式结构式诺氟沙星胶囊诺氟沙星 ( + 氧氟沙星胶囊氧氟沙星 + 加替沙星片加替沙星 * (+ 氟罗沙星片氟罗沙星 ( + 盐酸环丙沙星片盐酸环丙沙星 ** ++ / 结果与讨论对诺氟沙星氧氟沙星加替沙星氟罗沙星和环丙沙星 * 种氟喹诺酮类化合物进行串联质谱分析获得的多级质谱碎片信息列于表通过比较各化合物的结构信息和质谱信息发现它们在正离子模式下均产生中性丢失!+!+ + 的离子峰如果药物结构中含有哌嗪环取代基脱羧后可观察到哌嗪环的重排反应丢失! * 主要的特征离子下面以诺氟沙星为例阐明其质谱裂解途径

/ 主要材料与试剂诺氟沙星胶囊成都天台山制药有限公司产品氧氟沙星胶囊上海康普药业有限公司产品加替沙星片四川科伦药业股份有限公司产品氟罗沙星片河南天方药业股份有限公司产品盐酸环丙沙星片广州白云山制药有限公

4 质谱学报第卷表 / 种氟喹诺酮类化合物的 $) 信息 *0!/ $) %#'('!#*0 前体离子二级质谱全扫描三级质谱全扫描 1 碎片离子 1 丰度 = 损失类型碎片离子 1 丰度 = 损失类型诺氟沙星 E+ E & E!+ * E!+ * E * E ( E 氧氟沙星 ( E+ * E & E!+ E!+ ( E E E 加替沙星 * E+ E & E!+ (* E!+ E ( E * E 氟罗沙星 ** E+ E & * E!+ E!+ E E ( E 环丙沙星 E+ ( E & E!+ E!+ E * E E 诺氟沙星胶囊的主要成分为诺氟沙星即 ) 乙基 )) 氟 )) 二氢 )) 氧代 ))) 哌嗪基 )) 喹啉羧酸相对分子质量为 ( 诺氟沙星的串联多级质谱图示于图推测的裂解途径示于图诺氟沙星呈酸碱两性在正离子检测模式下可质子化形成准分子离子 & 从图中可明显看到质子化的诺氟沙星准分子离子 1 为了考察诺氟沙星在碰撞诱导解离中的裂解规律选择质子化的诺氟沙星 1 进行多级串联质谱分析在二级质谱中当碰撞能量为 = 时母离子 1 主要产生 1 和 1 碎片离子还有响应较弱的 1* 和 1 碎片离子示于图 1 其中 1 与 1 相比减少了推测是由于电荷诱导羧基中!+ 单键发生断裂中性丢失一分子 + 形成的对应图中的裂解途径已有文献报道在氟喹诺酮类药物

5 第期方小伟等氟喹诺酮类抗生素的表面解吸常压化学电离质谱行为研究图 * 诺氟沙星的串联多级质谱图 *1,-* $) 7 *1 注图中带号的裂解途径推测存在分子内重排图 / 诺氟沙星的裂解规律,-/,%%&#7

6 质谱学报第卷的电喷雾串联质谱 -')&' 研究中发现该类药物较易发生羧基!! 裂解同时伴随羧 ) 基中!+ 的断裂而在本实验中!! 裂解现象并不明显这可能是由于 ;,9 是一个较强的电离过程产生的离子活性更强同样 1 与 1 相比减少了推测为分子内重排后中性丢失一分子!+ 形成的碎片离子对应图中的裂解途径这与文献用 -')&' 分析所得的结果一致并且其余几种化合物也发现了相同的裂解途径 1* 与 1 相比减少了推测为母离子脱羧后继而又发生中性丢失一分子所致即经过两次断裂后形成的产物其丰度相对较低 1 与 1 相比减少了推测为母离子脱羧后继而又发生哌嗪环断裂重排中性丢失一分子乙烯胺而形成也是两次断裂后形成的产物丰度较低选择二级质谱中的碎片离子 1 进行 ; 实验在三级质谱中主要得到 1 碎片离子以及丰度相对较小的 1* 碎片离子示于图其中 1 与 1 相比减少了推测为中性丢失一分子而生成对应图中的裂解途径 1 与 1 相比减少了推测为中性丢失一分子!+ 而生成对应图中的裂解途径 1* 与 1 相比减少了推测为母离子中性丢失一分子后又失去一分子!+ 所致是经过两次断裂后生成的产物其丰度相对较低进一步对 1 碎片离子进行串联质谱分析主要得到 1* 和 1 碎片离子示于图 0 其中 1* 与 1 相比减少了推测为中性丢失一分子!+ 而生成对应图中的裂解途径 1 与 1 相比减少了 * 推测为中性丢失两分子!+ 所致对应图中的裂解途径对二级质谱分析中产生的 1 碎片离子进行三级串联质谱分析得到 1* ( 碎片离子示于图 $ 其中 1* 与 1 相比减少了推测为中性丢失一分子而生成对应图中的裂解途径 1 与 1 相比减少了推测为哌嗪环断裂重排失去一中性分子乙烯胺解途径而生成对应图中的裂 1( 与 1 相比减少了 * 推测为哌嗪环的另一种重排方式丢失而生成对应图中的裂解途径! 进一步对 1* 碎片离子进行四级质谱分析主要得到 1 碎片离子示于图其中 1 与 1* 相比减少了推测为 7 环发生重排丢失一中性分子!+ 而形成对应图中的裂解途径 " 1 与 1* 相比减少了与图中的裂解途径丢失碎片的质量数相同故推测为哌嗪环断裂重排失去一中性分子乙烯胺而生成对应图中的裂解途径 #$%1 与 1* 相比减少了 ( 其裂解规律尚不明确 0 实际样品检测采用 ;,9)&' 法对可能存在抗生素污染的河水样品进行分析可观察到 & 1 准分子离子峰其一级质谱图示于图为排除假阳性对主要离子峰进行多级串联质谱分析所得质谱图示于图 10 结果表明实验所得碎片离子符合推测的诺氟沙星裂解规律说明该方法可用于实际环境水体中诺氟沙星的快速检测 1 结论采用表面解吸常压化学电离质谱法分析 * 种氟喹诺酮类化合物通过比较各化合物的结构信息和质谱信息发现它们在正离子模式下均产生中性丢失!+!+ + 的离子峰如果结构中含有哌嗪环取代基脱羧后可观察到哌嗪环的重排反应生成丢失! * 的特征碎片离子它们可以作为诊断其他氟喹诺酮类化合物和结构类似物的特征研究表明 ;,9)&' 法可对药物粉末直接进行质谱分析样品无需任何预处理每个样品在不足 # 内即可完成质谱分析且不需要载气与小型质谱仪联用可用于药品的实时

+ 形成的碎片离子对应图中的裂解途径这与文献用 -')&' 分析所得的结果一致并且其余几种化合物也发现了相同的裂解途径 1* 与 1 相比减少了推测为母离子脱羧后继而又发生中性丢失一分子所致即经过两次断裂后形成的产物其

7 第期方小伟等氟喹诺酮类抗生素的表面解吸常压化学电离质谱行为研究 * 注一级质谱图 1 二级质谱图三级质谱图 0 四级质谱图图 0 实际河水样品的 $) 质谱图,-0 $) #%2%!#! 在线分析该方法不使用任何有机溶剂是一种无污染无毒原位无损的分析方法可为痕量药物分析提供新的思路参考文献 " "#0.$%#%$0$% %:$#$$$ 邓姿源几种假冒抗生素类药品外观鉴别中国临床医生 ((* ;-6C#-$# %$$$##) 1##0.%#0$#!"#$%$ 9"%##((*#!"#$%$ '6 79,4,-; '32,' 4#0$%#0$###%%$ %$$) #. $$# 8#$!"$#%() 杨天赐彭宣宪微生物比浊法检定抗生素 6) 效价中国抗生素杂志 ()( 5,6 "$$ #1## 6) 1 #1# 1#0#$!"#$%$,#1##% ()( #!"#$%$ * 何作民申放黄旺潮不同培养基对硫酸庆大霉素注射液含量的影响中国药业 ( *) -C#'-.3,6." - $ 0#$$$$0#%$%) %.$# %$#?$#!"# 9"$#%(*)#!"#) $%$ 53, & 4;$$## "$ #1## $#$#$##/1%#0)"%$ $#,"#.")$$#8#0".) "92!$$#$8##:$#%$) %#%!"$# -0# (**)*( 7,,2+' &'2,C+4,&,%#% $.#$$:"$#%# %$$0%$$%#.%$$#:$%#0) 9,6',+ 7$;$$## 0%00$.0#0#%.##0$ :#0#$%#0$#%#%#.$)0$) #:##0#.%".",#!"$#%( ) (2,43,64, 72,43,64,

$%#%$0$% %:$#$$$ 邓姿源几种假冒抗生素类药品外观鉴别中国临床医生 ((* ;-6C#-$# %$$$##) 1##0.%#0$#!"#$%$ 9"%##((*#!"#$%$ '6 79,4,-; '32,' 4#0$%#0$###%%$ %$$) #. $$# 8#$!

8 质谱学报第卷 '#."$$"#$"."# 0$$## $"##"$# $#%!"."#** *) 9,-2 6&,2', 6-4&, 4 $,%% "$$$00%"#) "$# "$#0""$#1!-!"."#*) *( &,2', 9,-265'';#) $$%$%/#.%$.#$% "$0$$#) # $$$0#%###$%1#$ $$/#$#"."#"$# #!".", (()( 施燕红刘松柏宋国强利用 &4 测定盐酸头孢吡肟中杂质的含量波谱学杂志 *() '5".23 '.1#'+6 68#. &$%$$ "$ $$.$ ### $$#$0#"0"#0$1&4&.$# 4$%$*()#!"#$%$ 6,4!J,! ;-45!';#$0$$#) # 1"0$%##0%0#1##% 1#"#$$"$%#%#"%$0$) $# 0$$#,#!"$#% *) 张燕沈燕韩超等表面解吸常压化学电离质谱法直接测定宠物食品中三聚氰胺现代科学仪器 *)( C,6 5'- 5,!"$ '$0$%#%"$#$%%$"$# ###%%%$$ 0#$0$$# $#$#$ 0%&0$'#$##) %$%*)(#!"#$%$ 2, 73,6 $ #.#.#% $"$#$) #% %#. %$ 0$%# %"$# $%%$"$#### %%%$$,#!"$#% ( ) 彭涛电喷雾串联质谱裂解规律及其在残留分析中的应用研究 ; 北京中国农业大学马彬孙玉明陈笑艳等氟喹诺酮类化合物的电喷雾离子阱质谱分析质谱学报 ) &, 7#'3 8#$%1$$%# %%%$$!"#$%$ &%%'$$'#$) #!"#$%$ 施冰张志刚吴抒怀等 2!)&'&' 测定水产品中种氟喹诺酮类抗菌素残留量的方法研究检验检疫科学增刊 *) ' 7#. C,6 C"#.. 3 '""# $;$$## /#0% $%#0) 8#$#1##%#$12!)&'&' %$# 0 #$ '#$$ '*)#!"#$%$

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