MassWorks 助力質(zhì)譜技術(shù):全方位滲透,推動(dòng)多領(lǐng)域發(fā)展
在現(xiàn)代科研中,質(zhì)譜分析技術(shù)舉足輕重,從分子結(jié)構(gòu)解析到化學(xué)反應(yīng)探究,都離不開(kāi)它。而MassWorks軟件在質(zhì)譜數(shù)據(jù)分析時(shí)優(yōu)勢(shì)顯著,與各類(lèi)質(zhì)譜儀器攜手,助力科研進(jìn)展。下面,一起來(lái)看看它在同位素標(biāo)記、生物大分子、藥物分析等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。
1. 分析同位素標(biāo)記物
譜圖準(zhǔn)確度定量分析同位素標(biāo)記的化合物:使用 Agilent 1260 - 6120B 單四極桿 LC/MS、Waters Xevo TQs 三重四極桿 LC/MSMS,借助 MassWorks 軟件進(jìn)行質(zhì)譜數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)同位素標(biāo)記化合物的譜圖準(zhǔn)確度定量分析。文章出處:Rapid Commun Mass Spectrom. 2021,“Spectrally accurate quantitative analysis of isotope-labeled compounds”,作者為 Don Kuehl、Yongdong Wang 等。
脫羧羧反應(yīng)中直接碳同位素交換:運(yùn)用 Waters G2 - XS LC - TOF,通過(guò) MassWorks 軟件處理質(zhì)譜數(shù)據(jù),研究脫羧羧反應(yīng)中直接碳同位素交換過(guò)程。文章出處:Journal of the American Chemical Society 2019, 141 (2):774–779,“Direct Carbon Isotope Exchange through Decarboxylative Carboxylation”,作者為 Cian Kingston、Michael A. Wallace 等。
液滴中的快速氫 - 氘交換:利用 LTQ - Orbitrap XL,結(jié)合 MassWorks 軟件分析質(zhì)譜數(shù)據(jù),探究液滴中的快速氫 - 氘交換現(xiàn)象。文章出處:J. Am. Chem. Soc. 2017, 139(20):6851–6854,“Rapid Hydrogen–Deuterium Exchange in Liquid Droplets”,作者為 Erik T. Jansson、Yin - Hung Lai 等。
2. 生物大分子分析
生物大分子:研究銅誘導(dǎo)天青蛋白短肽的光譜和結(jié)構(gòu)變化時(shí),采用 MALDI - TOF,借助 MassWorks 軟件分析質(zhì)譜數(shù)據(jù),了解短肽在銅誘導(dǎo)下的變化情況。文章出處:Archives of Biochemistry and Biophysics,2020 年 7 月 15 日,第 687 卷,108388,“Copper-induced spectroscopic and structural changes in short peptides derived from azurin”,作者為 Debanjana Das、Soumyajit Mitra 等。
生物大分子修飾:利用 Agilent 6550 Q - TOF,結(jié)合 2D - HELS - AA MS Seq 技術(shù),通過(guò) MassWorks 軟件對(duì) tRNA 進(jìn)行直接測(cè)序,揭示其不同的亞型和動(dòng)態(tài)堿基修飾。文章出處:ACS Chem. Biol. 2020, 15 (6):1464–1472,“Direct Sequencing of tRNA by 2D - HELS - AA MS Seq Reveals Its Different Isoforms and Dynamic Base Modifications”,作者為 N Zhang、S Shi 等。
3. 藥物分析
利用 LC - MS 和二維色譜相關(guān)光譜技術(shù)識(shí)別 HPLC 色譜圖中雜質(zhì)峰:運(yùn)用 Q-TOF,借助 MassWorks 軟件分析質(zhì)譜數(shù)據(jù),確定蝎毒中生物堿的化學(xué)結(jié)構(gòu)并研究其合成方法。文章出處:Journal of Natural Products 2018, 81 (8):1899–1904,“An Alkaloid from Scorpion Venom: Chemical Structure and Synthesis”,作者為 Shibdas Banerjee、Elumalai Gnanamani 等。
蝎毒中一種生物堿的化學(xué)結(jié)構(gòu)和合成:采用 ABI 3200 QTRAP,結(jié)合 LC - MS 和二維色譜相關(guān)光譜技術(shù),利用 MassWorks 軟件在無(wú)雜質(zhì)對(duì)照品的情況下識(shí)別 HPLC 色譜圖中的雜質(zhì)峰。文章出處:《藥學(xué)學(xué)報(bào)》2012 年第 47 卷第 4 期 492 - 497 頁(yè),“利用 LC - MS 和二維色譜相關(guān)光譜技術(shù)識(shí)別 HPLC 色譜圖中雜質(zhì)峰”,作者為陳珍珍、張斗勝等。
固相萃取 - 氣質(zhì)聯(lián)用結(jié)合同位素峰形校正檢索技術(shù)分析鉤吻中的鉤吻堿和鉤吻堿子使用 Agilent 7890A - 5975C GC/MS,結(jié)合固相萃取 - 氣質(zhì)聯(lián)用及同位素峰形校正檢索技術(shù),借助 MassWorks 軟件準(zhǔn)確分析鉤吻中的鉤吻堿和鉤吻堿子,應(yīng)用于中毒司法鑒定。文章出處:《藥物分析雜志》2016 年第 36 卷第 1 期 161 頁(yè),“固相萃取 - 氣質(zhì)聯(lián)用結(jié)合同位素峰形校正檢索技術(shù)分析鉤吻中的鉤吻堿和鉤吻堿子”,作者為羅達(dá)龍等。
4. 天然產(chǎn)物分析
酸棗仁微量生物堿成分的篩查方法研究:運(yùn)用安捷倫 1200 - 6410B 三重四極桿 LC/MSMS,結(jié)合含氮有機(jī)物分析包中的色譜柱、MassWorks 軟件和 LC - ESI - MS/MS 技術(shù),篩查酸棗仁中的微量生物堿成分。文章出處:天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā) 2017 年第 29 卷 1165 - 1170 頁(yè),“酸棗仁微量生物堿成分的篩查方法研究”,作者為胡彥周、丁軻等。
威士忌酒中含硫化合物的檢測(cè)表征:采用 Agilent 7890A - 5975C GC/MSD,借助 MassWorks 軟件,結(jié)合全蒸發(fā)動(dòng)態(tài)頂空和選擇一維 / 二維保留時(shí)間鎖定氣相色譜 - 質(zhì)譜聯(lián)用及元素特異性檢測(cè)技術(shù),檢測(cè)威士忌酒中的含硫化合物。文章出處:Journal of Chromotography A,2012 年 12 月 28 日,第 1270 卷,296 - 304 頁(yè),“Characterization of sulfur compounds in whisky by full evaporation dynamic headspace and selectable one - dimensional/two - dimensional retention time locked gas chromatography–mass spectrometry with simultaneous element - specific detection”,作者為 Nobuo Ochiai、Kikuo Sasamoto 等。
譜圖準(zhǔn)確度和質(zhì)量準(zhǔn)確度確定玫瑰油中揮發(fā)性有機(jī)物的元素組成:利用 Agilent 7890A - 5975C GC/MSD,借助 MassWorks 軟件,通過(guò)譜圖準(zhǔn)確度和質(zhì)量準(zhǔn)確度確定玫瑰油中揮發(fā)性有機(jī)物的元素組成。文章出處:Rapid Commun. Mass Spectrom. 2011, 25:3097–3102,“Determination of elemental composition of volatile organic compounds from Chinese rose oil by spectral accuracy and mass accuracy”,作者為 W.Zhou、Y.Zhang 等。
Massworks技術(shù)結(jié)合氣相色譜 / 質(zhì)譜聯(lián)用分析黃花蒿揮發(fā)油成分:使用 Agilent 7890A - 5975C GC/MSD,結(jié)合 Massworks質(zhì)譜解析軟件及 NIST 譜庫(kù)檢索,分析黃花蒿揮發(fā)油成分。文章出處:《食品工業(yè)科技》,“MassworksTM 技術(shù)結(jié)合氣相色譜 / 質(zhì)譜聯(lián)用分析黃花蒿揮發(fā)油成分”,作者為胡廣晶、周?chē)?等。
Massworks結(jié)合NIST譜庫(kù)在羊油香氣成分準(zhǔn)確定性分析中的應(yīng)用:運(yùn)用 Agilent 7890A - 5975C GC/MSD,借助 MassworksTM 軟件結(jié)合 NIST 11 譜庫(kù),準(zhǔn)確定性分析羊油香氣成分。文章出處:《質(zhì)譜學(xué)報(bào)》,2019年第40卷第2期167-176頁(yè),“Massworks 技術(shù)結(jié)合NIST11譜庫(kù)在羊油香氣成分準(zhǔn)確定性分析中的應(yīng)用”,作者為齊安安、馬靈飛 等。
5. 化學(xué)分析
天然同位素信息在多級(jí)質(zhì)譜裂解規(guī)律解析中的應(yīng)用 —— 以磺胺類(lèi)化合物為例:使用 LTQ - Orbitrap,借助 Massworks 軟件,利用同位素峰信息解析多級(jí)質(zhì)譜裂解規(guī)律,以磺胺類(lèi)化合物為示例進(jìn)行研究。文章出處:《質(zhì)譜學(xué)報(bào)》2013 年第 34 卷第 5 期 300 - 308 頁(yè),“天然同位素信息在多級(jí)質(zhì)譜裂解規(guī)律解析中的應(yīng)用 —— 以磺胺類(lèi)化合物為例”,作者為張海燕、劉鑫等。
臭氧在納米石墨氧化石墨烯形成和結(jié)構(gòu)演變中的作用:研究過(guò)程運(yùn)用島津氣質(zhì)并借助 MassWorks 軟件分析臭氧在納米石墨氧化石墨烯形成和結(jié)構(gòu)演變中的作用。文章出處:Carbon,2017 年 10 月,第 122 卷,411 - 421 頁(yè),“The role of ozone in the formation and structural evolution of graphene oxide obtained from nanographite”,作者為Sam Groveman、Peng等。
從高分辨率 Orbitrap 精確質(zhì)量數(shù)據(jù)列表中識(shí)別單一正確的有機(jī)化合物元素組成:采用 Q - Exactive,借助 Massworks 軟件從高分辨率的 Orbitrap 精確質(zhì)量數(shù)據(jù)列表中識(shí)別有機(jī)化合物元素組成。文章出處:Journal of Mass Spectrometry,2018 年 10 月,第 53 卷第 10 期,921 - 926 頁(yè),“Restricted spectral accuracy analysis to identify the single correct organic compound elemental - composition from Orbitrap accurate mass data lists obtained at very high resolution”,作者為Robert J. Strife、Yongdong Wang等。
可見(jiàn)光光催化分子內(nèi)環(huán)丙烷擴(kuò)環(huán):使用 Agiletn 6120 單四極桿 LC/MS,借助 Massworks 軟件分析可見(jiàn)光光催化分子內(nèi)環(huán)丙烷擴(kuò)環(huán)反應(yīng)的產(chǎn)物,研究反應(yīng)過(guò)程。文章出處:Angewandte Chemie,2017 年 6 月 26 日,第 129 卷第 27 期,7934 - 7938 頁(yè),“Visible - Light Photocatalytic Intramolecular Cyclopropane Ring Expansion”,作者為Javier Luis - Barrera、Victor Laina - Martín等。
6. 環(huán)境分析/未知物分析
環(huán)境分析 / 未知物分析:運(yùn)用 Waters Quattro Premier XE 三重四極桿 LC/MSMS、Burker maXis Q - TOF、Thermo Q - Exactive,借助 MassWorks 軟件,利用譜圖準(zhǔn)確度改善環(huán)境分析中有機(jī)化合物的鑒定效果。文章出處:Anal. Chem. 2017, 89 (18):9805–9813,“Application of Spectral Accuracy to Improve the Identification of Organic Compounds in Environmental Analysis”,作者為E. Eysseric、K. Barry 等。
7. 反應(yīng)合成
酯形成酰胺鍵的交叉偶聯(lián)方法:使用 Agilent 5977A GC/MSD,借助 Massworks 軟件分析酯形成酰胺鍵的交叉偶聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)物,研究反應(yīng)過(guò)程。文章出處:ACS Catalysis. 2017, 7 (3):2176–2180,“A Cross - Coupling Approach to Amide Bond Formation from Esters”,作者為 Ben Halima、T.、Vanadavasi、J. K.等。
鈀催化芳基酯的 Suzuki - Miyaura 偶聯(lián):采用 Agilent 5977A GC/MSD,借助 Massworks 軟件分析鈀催化芳基酯的 Suzuki - Miyaura 偶聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)物,探索反應(yīng)機(jī)理。文章出處:J. Am. Chem. Soc. 2017, 139 (3):1311–1318,“Palladium - Catalyzed Suzuki–Miyaura Coupling of Aryl Esters”,作者為 Ben Halima、T.、Zhang、W.等。
小結(jié)
這些文章展示了MassWorks軟件在質(zhì)譜分析中的廣泛應(yīng)用,為質(zhì)譜用戶(hù)帶來(lái)諸多好處:
①提升定性定量分析準(zhǔn)確性:在同位素標(biāo)記化合物分析中,能實(shí)現(xiàn)譜圖準(zhǔn)確度定量分析;在天然產(chǎn)物、藥物、生物分子等成分鑒定里,結(jié)合不同質(zhì)譜儀器,利用該軟件可精準(zhǔn)確定物質(zhì)元素組成、分子式及結(jié)構(gòu),像確定玫瑰油揮發(fā)性有機(jī)物元素組成、蝎毒生物堿結(jié)構(gòu)等,減少錯(cuò)誤結(jié)果。
②助力復(fù)雜成分研究:對(duì)于成分復(fù)雜的樣品,如酸棗仁、威士忌、黃花蒿揮發(fā)油、羊油等,能有效篩查和鑒定其中的微量或揮發(fā)性成分,挖掘潛在價(jià)值,為相關(guān)行業(yè)研發(fā)提供有力支持。
③推動(dòng)反應(yīng)機(jī)理探索:在化學(xué)合成和反應(yīng)研究方面,協(xié)助用戶(hù)分析反應(yīng)產(chǎn)物,了解反應(yīng)過(guò)程,優(yōu)化反應(yīng)條件,如在光催化反應(yīng)、酯的偶聯(lián)反應(yīng)等研究中發(fā)揮關(guān)鍵作用,加速科研進(jìn)程。
④解決特殊分析難題:在缺乏雜質(zhì)對(duì)照品時(shí),幫助藥物分析用戶(hù)識(shí)別HPLC色譜圖中的雜質(zhì)峰;在環(huán)境分析中,提升對(duì)有機(jī)化合物的鑒定能力,應(yīng)對(duì)復(fù)雜環(huán)境樣本分析挑戰(zhàn)。
⑤拓展質(zhì)譜應(yīng)用范圍:使質(zhì)譜技術(shù)在生物大分子結(jié)構(gòu)變化研究、生物分子修飾分析等新興領(lǐng)域得以深入應(yīng)用,為生命科學(xué)研究開(kāi)辟新途徑,讓質(zhì)譜用戶(hù)緊跟科研前沿,探索更多未知領(lǐng)域。
綜上所述,MassWorks軟件極大地增強(qiáng)了質(zhì)譜分析的效能,無(wú)論是科研人員深入探究物質(zhì)特性與反應(yīng)機(jī)制,還是質(zhì)量控制人員確保產(chǎn)品質(zhì)量,都能借助該軟件獲得更精確、更有價(jià)值的分析結(jié)果,顯著提升工作效率和研究水平,在多個(gè)領(lǐng)域的質(zhì)譜分析工作中發(fā)揮著不可或缺的重要作用。
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