气质百川 | 标新不立异，创新smci源助力萜烯筛查 : shimadzu ssl-凯发k8国际首页登录
气质联用常用的有ei和ci两种离子源，ei是一种硬电离技术，可以得到丰富的碎片离子信息但往往很难得到分子离子峰，尤其是用于未知物鉴别时，这时候就需要利用ci源来辅助定性。c是一种软电离技术，可以得到m 、[m h] [m-h] 、[m 加成物] 等准分子离子峰测定其分子量。
传统ci源须使用甲烷、异丁烷或氨气作为反应气，这就要求在实验过程中使用可燃气气体钢瓶，存在一定的安全隐患。岛津solvent medi-ated chemical ionization (smci) 创新离子源使用有机溶剂代替可燃性气体，提高了安全性的同时降低了总运行成本，并能够得到与常规ci方法同等的质谱图信息。此外smci源如果使用有机溶剂乙睛作为反应气，反应离子将会选择性的连接到双键上，这些结合位点将会发生断裂，得到更多位置结构信息。
萜烯是广泛存在于植物体内的天然来源的碳氢化合物，已知化合物数量超过3万种，很多萜烯具有重要的生理活性，如保护植物细胞膜产生多种内源激素、保护植物免受强光的伤害萜烯中的信号物质和化感物质在植物防御系统中起到关键作用等，同时烯与人类健康的关系也非常密切，是人类日常膳食不可或缺的营养素。由于萜烯的化学机构非常相似 (许多是位置异构体)，单ei谱图信息不足以进行准确识别，如单萜的碎片峰也可以由氧化单萜或倍半萜形成因此利用ci源进行辅助定性是非常有效的方法本应用探讨了特色smci源在21种萜类化合物快速筛查和萜类分布分析中的应用。
ei和smci获得萜烯质谱图信息
以12种单萜、3种含氧单、2种倍半萜和4种含氧倍半萜等21种枯烯的混合标准品 (图1) 为研究对象。传统使用甲烷或异丁烷的ci技术，质子亲和性通常可以帮助预测所得的质谱，smci使用甲醇 (meoh) 或乙睛(acn)作为反应气，特别是采用乙睛时可以在离子源处进行“自反应”，产生反应离子 m/z 54， (1-亚甲基亚胺基) -1-乙烯基 (mie，ch2=c=n =ch2)实现共价加合化学电离过程。
图121种枯烯信息
下图为几种代表性萜烯的el、smcimeohsmciacn三种方法的质谱图 (其他烯质谱图规律类似) 。在ei质谱图上，观察到萜类分子离子峰(m )通常以极低的强度存在或缺失，给谱库匹配及定性增加了难度，如红没药醇 (bisabolol) 的ei质谱图缺少分子离子峰，如果没有保留指数信息，则很容易被误认为是倍半帖。具体如下：
图2部分单枯、倍半枯、含氧单帖含氧倍半萜的质谱图
ei和smci获得萜烯质谱图信息
单萜c10h16/c10h14的smcimeoh质谱图显示其基峰离子是m/z137或135的[m h] 离子，smciacn质谱图显示除[m h] 离子外，还观察到m/z190或188的[m mie] 离子。对于含氧单萜c10h8o其m/z137[m h-h2o]离子是smcimeoh和smciacn质谱图的基峰离子，同时在sm-cimeoh和smciacn质谱图中m/z155[m h] 离子也有很高的响应，但其强度远远低于[m h-h2o] 离子，而在sm-clacn质谱图中还观察到m/z208 [m mie] 离子.
另一方面，倍半萜c15h24的smcimeoh和smciacn质谱图的基峰离子都是m/z205[m h] 离子，smciacn质谱图m/z258[m mie] 离子也有非常高的响应。含氧倍半萜c15h26o的smclmeoh和smclacn质谱图的均以m/z205[m h-h2o] 离子为基峰离子，且smciacn质谱图同样观察到m/z 276[m mie] 离子。
单萜和倍半萜质谱中[m h] 离子的存在表明萜烯具有比meoh和acn反应气更高的质子亲和性，从而使质子转移并放热，此外多余的能量转移进一步导致[m h] 离子碎裂成更小的碎片离子。同时smciacn质谱图中稳定碰撞[m mie] 离子的形成表明萜烯和acn反应气的质子亲和性相当。
从含氧单萜和含氧倍半萜的基峰离子[m h-h2o] 可以看出其在化学电离的过程中失去了轻基。香叶醇、(-)愈创木酚和(-)-a-红没药醇中几乎看不到的[m h] 离子表明roh2 的不稳定性，并通过h2o的失去形成r 离子。对于(-)-异蒲勒醇，高响应的smclacn质谱图表明相对于a-基部分，a-烯烃可能更稳定。smciacn质谱检测到[m mie] 离子，表明含氧烯和can反应气的质子亲和力相当。
总之，使用smci尤其是使用乙睛作为反应气可以获得额外的质谱图信息，有助于提高定性识别的准确度。
5mci萜烯分布
下表列出了萜烯smclacn质谱中[m h] 、[m h-h2o] 、[m mie] 等重要监测离子。即使[m h] 和[m h-h2o] 有重叠，萜类的[m mie] 离子也具有高度的唯一性。因此这些离子可用于快速筛查未知样品中的萜烯分布。
表1各种萜烯smciacn模式的重要监测离子
可以使用m/z 137和190测定单c,oh1，用m/z135和188测定单萜c10h16，m/z 137、155和208筛查含氧单萜c10h18o，m/z 205和258筛查倍半萜c15h24，m/z 276和205筛查含氧倍半萜c15h26o。由于萜烯之间会有离子重叠，所以同时筛查多个特征离子以避免假阳性是非常重要的。此外关于萜类出峰顺序的经验也有助于提高定性识别的准确性。本实验所使用的色谱柱，萜烯的洗脱顺序依次为单枯、含氧单萜、倍半萜、含氧倍半萜，同时借助保留指数可以很容易的标记出这些区域的起始点，并可应用于复杂样本分析中[岛津保留时间自动调整(aart) 功能自动校正保留时间，方便方法快速转移]。
图3萜烯总离子流图及[m h] 、[m h-h2o] [m mie] 提取离子流图
[结论]
以甲醇和乙睛作为反应气的smci技术可保持萜烯分子的电离状态。单萜和倍半萜主要产生[m h] 离子，含氧单和含氧倍半帖主要生成[m h-h2o] 离子 (这是由不稳定的roh2 离子失去h2o所得)，以乙睛作为反应气可生成额外的[m mie] 离子。利用smci得到的这些离子可以对萜烯的准确识别进行很好的辅助判定，并可作为帖烯存在与否或分布的快速筛查策略，可能进一步推断出其他类型的萜类。