使用配备低能量 EI 离子源的高分辨率精确质量数 GC/Q-TOF 分析可萃取和可浸出化合物 应用简报 作者 Kevin Rowland 1, Mark Jordi 1, Kai Chen 2 和 Jennifer Sanderson 2 1 Jordi Labs 马塞诸塞州曼斯菲尔德 2 安捷伦科技公司美国加利福尼亚州圣克拉拉 前言 准确的化合物鉴定对于研究可萃取和可浸出 (E&L) 化合物来说至关重要 [1] E&L 萃取物极其复杂, 包含不同种类和浓度的化合物, 为化合物鉴定带来了极大的挑战 [2] E&L 研究中适合采用气相色谱分析的部分通常采用单位质量数 GC/MS 在标准 EI 全扫描模式下进行, 通过 NIST GC/MS 谱库搜索进行化合物鉴定 如果这些化合物没有令人信服的谱库匹配得分, 则该技术仅能提供有限的信息 本文提出了一种新的工具来研究 E&L 化合物, 采用配置低能量 EI 离子源的高分辨率的精确质量数 GC/Q-TOF 进行分析, 该方法具有更高的灵活性和可靠性 图 1. Agilent 7250 系列 GC/Q-TOF 系统
实验部分 仪器分析 采用 Agilent 7250 系列 GC/Q-TOF 系统 ( 图 1), 在表 1 所列的运行条件下分析样品萃取物和对照物 注入正构烷烃用于校准采集方法的保留因子 (RI) 表 1. Agilent 7250 GC/Q-TOF 色谱条件 参数 值 色谱柱 Agilent DB-5 MS UI, 15 m 0.25 mm,0.25 µm 进样口 S/SL,310 C 载气 1.5 ml/min 氦气 柱温箱升温程序 50 C 保持 5 min 以 10 C/min 的速率升至 320 C, 保持 10 min 传输线 280 C 离子源模式 EI,70 ev,10-15 ev 离子源温度 200 C 四极杆温度 150 C 光谱范围 50-1000 m/z 数据分析采用 Agilent MassHunter 未知物分析软件 B.08.00 的 SureMass 信号处理功能得到谱图, 然后与 NIST 14 GC/MS 谱库进行匹配, 从而对化合物进行鉴定 ( 图 2) 使用 Agilent MassHunter 分子结构关联软件 B.08.00 对未知物候选物基于 MS/MS 谱图进行结构鉴定 Agilent Mass Profiler Professional B.13 用于样品组之间的差异分析 样品前处理使用乙醇和水 / 乙醇 (1:1) 溶液萃取模型处理单元的组分 对照物和样品的萃取容器置于烘箱 (50 C) 中, 以 50 rpm 的速度振荡 72 小时 采用 37 C 的 300 ml 盐水溶剂不断循环 72 小时, 对全套装置的可浸出物进行萃取 每种萃取溶液 ( 除乙醇外 ) 都采用等量的二氯甲烷萃取, 然后浓缩为十分之一用于 GC/Q-TOF 分析 图 2. 用于 SureMass 峰检测和谱库匹配的 Agilent MassHunter 未知物分析工具软件 2
结果与讨论盐水萃取物与空白对照 ( 可浸出研究 ) 显著性分析结果表明, 全套装置的盐水萃取物中有 113 种化合物, 与空白对照相比, 其倍数变化 3 且 P 值 0.05 ( 图 3) 表 2 展示了丰度最高的组分 10 8 6 4 2-20 -10 0 10 20 图 3. 火山图显示了以显著水平存在于盐水萃取物中的化合物 ( 右上 ) 萃取溶剂的影响 ( 可萃取研究 ) 对比由乙醇和乙醇 / 水 (1:1) 萃取的设备中的各个组分的萃取物, 以揭示萃取溶剂的影响 图 4 中的文氏图罗列了每种萃取溶剂特有的组分数量以及两组中共有组分的数量 表 2. 化合物鉴定列表 ( 前 29 种 ) 化合物分子式 RI 己内酰胺 C 6 H 11 NO 1268 0.2 苯酚 C 6 H 6 O 978 0.0 三 (1,2- 丙二醇 ), 单甲醚 C 10 H 22 O 4 1315 0.0 三丙二醇基甲基乙基醚异构体 1 C 10 H 22 O 4 1291-0.2 三丙二醇基甲基乙基醚异构体 2 C 10 H 22 O 4 1294-0.2 三丙二醇基甲基乙基醚异构体 3 C 10 H 22 O 4 1289 0.0 质量数误差 (mda) 初步鉴定化合物不适用 1572 不适用 三丙二醇基甲基乙基醚异构体 4 C 10 H 22 O 4 1286-0.1 4- 乙酰氧基 - 苯甲酸乙酯 C 11 H 14 O 3 1527 0.1 初步鉴定化合物不适用 1659 不适用 香草醛 C 8 H 8 O 3 1399-0.1 已酰胺 C 6 H 13 NO 1144-0.2 初步鉴定化合物 C 8 H 12 O 3 1403 0.1 7,9- 二叔丁基 -1- 氧杂螺 (4,5) 癸 -6,9- 二烯 -2,8- 二酮 C 17 H 24 O 3 1908-0.2 初步鉴定化合物 C 15 H 22 O 1476 0.4 对羟基苯甲酸乙酯 C 9 H 10 O 3 1522 0.2 1- 甲基 -2- 吡咯烷酮 C 5 H 9 NO 1040 0.3 2,4- 二叔丁基苯酚 C 14 H 22 O 1507 0.0 初步鉴定化合物 C 8 H 8 O 1069-0.2 1,3- 二甲基 -2- 咪唑啉酮 C 5 H 10 N 2 O 1109 0.3 N- 环己基 - 乙酰胺 C 8 H 15 NO 1292 0.2 二乙二醇丁醚 C 8 H 18 O 3 1187-0.2 2,5- 二特丁基对苯二酚 C 14 H 22 O 2 1467 0.0 2- 苯基 -2- 丙醇 C 9 H 12 O 1088-0.3 初步鉴定化合物不适用 1014 不适用 苯并噻唑 C 7 H 5 NS 1232 0.2 邻苯二甲酸二甲酯 C 10 H 10 O 4 1452 0.1 初步鉴定化合物 C 13 H 20 O 2 1349 0.5 图 4. 从装置过滤器中由不同溶剂萃取的可萃取化合物的文氏图 3
低能量 EI 研究低能量 EI 实验提高了了保留或确证谱图中分子离子 (M + ) 的几率, 如图 5 所示 图 6 显示了采用低能量 EI 和 Q-TOF MS/MS 研究未知化合物 ( 两种溶剂萃取组之间共有的化合物 ) 的工作流程 可能的候选物为苯甲醇衍生物 图 7 显示了低能量 EI 谱图, 也有助于可靠鉴定乙醇萃取物特有的许多烷烃化合物 结论 低能量 EI 提高了保留或确证 (M + ) 的几率, 并且精确质量数 MS/MS 谱图为未知化合物的结构鉴定提供了有价值的信息 精确质量数测定和 RI 校准可提高化合物鉴定结果的可靠性 差异分析有助于比较样品组中的 E&L 化合物 图 5. 低能量 EI 提高了 M + 在化合物谱图中的相对丰度, 此化合物经可靠鉴定, 其匹配得分为 92.6 (RI:1908) 4
图 6. 使用低能量 EI 对未知化合物进行研究, 采用 Agilent MassHunter 分子结构关联软件对可 能的候选物进行结构解析 5
图 7. 正构烷烃的低能量 EI (12 ev) 谱图 M + 离子簇显示了较好的质量准确性和同位素保真性 参考文献 1. D. Jenke. Development and Justification of a Risk Evaluation Matrix to Guide Chemical Testing Necessary To Select and Qualify Plastic Components Used in Production Systems for Pharmaceutical Products PDA J. Pharma. Sci. Technol. 69, 677 712, (2015) 2. A. Mire-Sluis, et al. Extractable and Leachables. Challenges and Strategies in Biopharmaceutical Development BioProcess Int., Feb (2011) 更多信息 这些数据仅代表典型的结果 有关我们的产品与服务的详细信息, 请访问我们的网站 www.agilent.com www.agilent.com 仅限研究使用 不可用于诊断目的 安捷伦对本资料可能存在的错误或由于提供 展示或使用本资料所造成的间接损失不承担任何责任 本资料中的信息 说明和指标如有变更, 恕不另行通知 安捷伦科技 ( 中国 ) 有限公司,2017 2017 年 7 月 10 日, 中国出版 5991-8198CHCN