胡明珠，孟憲雙，王 春,，王長(zhǎng)海，牛增元，白 樺，馬 強(qiáng)*

(1.中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院，北京 100176；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 210095；3.山東出入境檢驗(yàn)檢疫局 檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心，山東 青島 266002)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，分析測(cè)試研究廣泛涉及到食品、藥品、生物制品、環(huán)境樣品等多種多樣的復(fù)雜基質(zhì)，檢測(cè)樣品中的待測(cè)物質(zhì)也呈現(xiàn)種類繁多、含量甚微等趨勢(shì)，這些都推動(dòng)著檢測(cè)技術(shù)向著快速高效、實(shí)時(shí)原位、靈敏特異、環(huán)境友好的方向發(fā)展。質(zhì)譜(Mass spectrometry,MS)技術(shù)自問世以來，憑借其在靈敏度、分辨率和穩(wěn)定性等方面的優(yōu)異特性而備受關(guān)注。質(zhì)譜是通過將樣品中待測(cè)組分轉(zhuǎn)化為氣態(tài)離子并按質(zhì)荷比(m/z)大小進(jìn)行分離和記錄其信息的分析方法，通過對(duì)樣品離子質(zhì)荷比的分析，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定性和定量。目前，質(zhì)譜的應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及食品安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物醫(yī)藥、國(guó)土安全等眾多領(lǐng)域，既可測(cè)定無機(jī)物，也可分析有機(jī)物；被分析樣品既可以是氣體或液體，也可以是固體。質(zhì)譜技術(shù)具有高靈敏度、高選擇性和廣泛適用性，是現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)的“金標(biāo)準(zhǔn)”，也已成為最具發(fā)展前景的分析技術(shù)之一。

基于質(zhì)譜技術(shù)的高通量快速檢測(cè)技術(shù)，使具有不同理化性質(zhì)多組分化合物的同時(shí)檢測(cè)成為可能，樣品檢測(cè)周期大大縮短，分析檢測(cè)效率顯著提升，已成為受到廣泛關(guān)注的核心技術(shù)和研究熱點(diǎn)。近年來，低分辨質(zhì)譜、高分辨質(zhì)譜、原位電離質(zhì)譜等質(zhì)譜技術(shù)越來越多地應(yīng)用于高通量快速檢測(cè)中，本文歸納和總結(jié)了上述幾種質(zhì)譜技術(shù)在高通量快速檢測(cè)中的應(yīng)用實(shí)例，并對(duì)質(zhì)譜技術(shù)用于高通量快速檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用前景進(jìn)行了展望，旨在為從事相關(guān)領(lǐng)域工作的科技人員提供理論支持和技術(shù)參考。

1 低分辨質(zhì)譜技術(shù)

低分辨質(zhì)譜(Low resolution mass spectrometry,LRMS)主要包括四極桿質(zhì)譜(Quadrupole mass spectrometry,QMS)和離子阱質(zhì)譜(Ion trap mass spectrometry,ITMS)，以及后期發(fā)展的結(jié)合四極桿定量能力與串聯(lián)質(zhì)譜定性能力的三重四極桿質(zhì)譜(Triple quadrupole mass spectrometry,QqQ-MS)。通過與液相色譜(Liquid chromatography,LC)或氣相色譜(Gas chromatography,GC)相聯(lián)用，低分辨質(zhì)譜為復(fù)雜基質(zhì)中痕量水平多組分待測(cè)物的檢測(cè)提供了可能，并逐漸被應(yīng)用于各領(lǐng)域的高通量快速檢測(cè)中。后期超高效液相色譜(Ultra-performance liquid chromatography,UPLC)的出現(xiàn)與發(fā)展，降低了有機(jī)溶劑消耗量，縮短了色譜分離時(shí)間，提高了分離效率。Evans等[1]采用基于1.8 μm粒徑色譜柱的超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法，在24 min內(nèi)分析檢測(cè)了339種小分子物質(zhì)，其中對(duì)酸、堿性物質(zhì)分別進(jìn)樣分離，各自的色譜分離時(shí)間分別為12 min。

1.1 四極桿質(zhì)譜技術(shù)

四極桿質(zhì)譜是指以四極桿質(zhì)量選擇器為主要質(zhì)量分析設(shè)備的質(zhì)譜儀，通過將四根極桿分為兩組，分別對(duì)其施加反相射頻高壓，離子會(huì)根據(jù)電場(chǎng)進(jìn)行振蕩，根據(jù)設(shè)定電壓形成指定的電場(chǎng)環(huán)境，只有特定荷質(zhì)比的離子可以穩(wěn)定地通過電場(chǎng)。四極桿質(zhì)譜對(duì)于簡(jiǎn)單組分的定性以及定量分析具有一定的實(shí)際意義，目前主要與氣相色譜技術(shù)聯(lián)用。

陳安東等[2]利用氣相色譜-四極桿質(zhì)譜技術(shù)對(duì)以水、醇等液體為基質(zhì)的藥品及保健品中的31種防腐劑和抗氧化劑進(jìn)行了檢測(cè)，回收率為73.6% ～ 109.9%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.2% ～ 13.6%，檢出限為0.001 ～ 0.008 mg/L，應(yīng)用所建方法檢測(cè)了市場(chǎng)上常見的70批液體藥物制劑及口服液保健品實(shí)際樣品，共有46批檢出防腐劑，且樣品標(biāo)簽中均未標(biāo)注。余彬彬等[3]采用快速溶劑萃取技術(shù)結(jié)合凝膠凈化系統(tǒng)對(duì)土壤樣品進(jìn)行前處理，13C標(biāo)記物作為同位素內(nèi)標(biāo)，采用氣相色譜-四極桿質(zhì)譜聯(lián)用法對(duì)18種多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚類化合物進(jìn)行定性和定量檢測(cè)。各化合物的加標(biāo)回收率為43.8% ～97.2%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為18% ～31%，檢出限為0.15 ～4.0 ng/g。李英等[4]對(duì)塑料食品接觸材料中25種芳香族伯胺的遷移量進(jìn)行了檢測(cè)，避免了將芳香族伯胺進(jìn)行衍生化處理的時(shí)間消耗。結(jié)果表明，除2,4-二氨基苯甲醚在酸性模擬物中的回收率較低外，其他芳香族伯胺的回收率均在51.6%～118.4%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.5%～9.8%。此外，進(jìn)樣技術(shù)的改進(jìn)，有助于四極桿質(zhì)譜技術(shù)在高通量快速檢測(cè)領(lǐng)域的拓展。李禮等[5]將胃袋式大體積進(jìn)樣方法與氣相色譜-四極桿質(zhì)譜相結(jié)合，對(duì)食品中205種農(nóng)藥殘留進(jìn)行了檢測(cè)，平均回收率在80% ～ 120%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%，該方法通過增加進(jìn)樣量提高了檢測(cè)靈敏度，通過減少樣品處理量縮短了前處理時(shí)間，適用于食品中農(nóng)藥多殘留分析檢測(cè)和快速篩選。

1.2 離子阱質(zhì)譜技術(shù)

離子阱是利用電場(chǎng)或磁場(chǎng)將離子俘獲和囚禁在一定范圍內(nèi)的裝置，可以看作是一種“時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜”。離子阱質(zhì)譜可以根據(jù)工作原理分為三維離子阱、線性離子阱、軌道離子阱等，其中軌道離子阱屬于高分辨質(zhì)譜。線性離子阱的工作原理源自四極桿質(zhì)譜，可以將離子聚焦在一條線上，與三維離子阱相比，增加了離子的存儲(chǔ)量，提高了儀器靈敏度。離子阱質(zhì)譜最主要的優(yōu)點(diǎn)是能夠方便地進(jìn)行多級(jí)質(zhì)譜測(cè)量，因此，對(duì)復(fù)雜化合物的結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的解析能力。相比于四極桿質(zhì)譜在定量方面的優(yōu)勢(shì)，離子阱質(zhì)譜在定性方面更勝一籌。

蘆麗等[6]利用高效液相色譜-離子阱質(zhì)譜技術(shù)同時(shí)測(cè)定改善睡眠類保健食品中非法添加的24種鎮(zhèn)靜催眠藥，掃描MS1～MS3三級(jí)質(zhì)譜對(duì)樣品進(jìn)行定性篩查，回收率為88.6%～110.3%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.8%～9.8%。呂慶等[7]使用氣相色譜-離子阱質(zhì)譜對(duì)玩具中21種致敏性芳香劑進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)合固相萃取技術(shù)以及離子阱質(zhì)譜的二級(jí)質(zhì)譜掃描，有效避免了基質(zhì)背景干擾，平均回收率為82.2%～110.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.6% ～10.5%。Verenitch等[8]通過衍生化方法對(duì)水體中的酸性藥物及咖啡因進(jìn)行了檢測(cè)，借助固相萃取的富集萃取，利用氣相色譜-離子阱質(zhì)譜進(jìn)行定量檢測(cè)，酸性藥物和咖啡因的平均回收率為63.9%～112.1%，方法檢出限分別為0.1～1.0 ng/L和20 ng/L。生物樣品包括血液、尿液、糞便、胃液、胰液和臟器組織等多種基質(zhì)，具有成分復(fù)雜、干擾物種類多等特點(diǎn)，對(duì)于生物樣品中目標(biāo)化合物的定性定量檢測(cè)是高通量快速檢測(cè)領(lǐng)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)。陳建虎[9]通過固相萃取提取并富集血液樣品中的9種常見巴比妥類、吩噻嗪類和苯二氮雜類安眠藥物，再結(jié)合氣相色譜-離子阱質(zhì)譜的MS2消除基底干擾，對(duì)待測(cè)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性分析，方法檢出限為0.04～0.10 mg/L，回收率為78%～93%。

1.3 三重四極桿質(zhì)譜技術(shù)

三重四極桿質(zhì)譜是空間串聯(lián)的多級(jí)質(zhì)譜分析技術(shù)，第一個(gè)四極桿根據(jù)設(shè)定的荷質(zhì)比范圍掃描和選擇所需的母離子，第二個(gè)四極桿通過設(shè)置合適的能量，引入碰撞氣體將母離子打碎，第三個(gè)四極桿用于分析產(chǎn)生的碎片離子，通過多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式，可在復(fù)雜基質(zhì)中監(jiān)測(cè)特定待測(cè)物，具有靈敏度高、重現(xiàn)性好等特性。三重四極桿質(zhì)譜是對(duì)單四極桿質(zhì)譜限于簡(jiǎn)單體系的定性定量、靈敏度較差等限制的有效補(bǔ)充和發(fā)展。

Choi等[10]采用三重四極桿質(zhì)譜技術(shù)對(duì)蛋類產(chǎn)品中的18種農(nóng)藥殘留進(jìn)行了檢測(cè)，回收率為71%～108%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2%～13%。三重四極桿質(zhì)譜技術(shù)也被應(yīng)用于生物樣品中有機(jī)待測(cè)物的檢測(cè)，田曄等[11]通過使用親水相互作用色譜柱，將超高效液相色譜與三重四極桿質(zhì)譜相結(jié)合，在3 min內(nèi)實(shí)現(xiàn)了血漿中5種氨基酸的快速檢測(cè)，并應(yīng)用于十二指腸潰瘍患者服用艾普拉唑后血樣的藥代動(dòng)力學(xué)分析，在生物樣品的高通量檢測(cè)中具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用意義。三重四極桿質(zhì)譜本身作為一種串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)還可與其它質(zhì)譜技術(shù)相串聯(lián)，鄭姝寧等[12]將三重四極桿質(zhì)譜與線性離子阱質(zhì)譜相串聯(lián)，即三重四極桿/線性離子阱質(zhì)譜，采用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)-信息關(guān)聯(lián)采集-增強(qiáng)子離子掃描的檢測(cè)模式對(duì)蔬菜中176種農(nóng)藥殘留進(jìn)行了快速篩查分析，通過譜庫(kù)檢索技術(shù)，利用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)掃描方式獲得的色譜保留時(shí)間和增強(qiáng)子離子掃描方式獲得的化合物碎片離子信息，對(duì)未知化合物進(jìn)行雙重定性，大大排除了假陽性結(jié)果，提高了定性分析的準(zhǔn)確性。低分辨質(zhì)譜在高通量快速檢測(cè)中的典型應(yīng)用實(shí)例見表1。

表1 低分辨質(zhì)譜技術(shù)在高通量快速檢測(cè)中的典型應(yīng)用實(shí)例Table 1 Application of LRMS in high-throughput and rapid detection

2 高分辨質(zhì)譜技術(shù)

低分辨質(zhì)譜受分辨率低、掃描速率慢等問題的限制，往往只能檢測(cè)已知的目標(biāo)化合物，需在分析前對(duì)目標(biāo)化合物的質(zhì)譜參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，確定有效的定性、定量離子對(duì)，從而忽視了對(duì)潛在化合物的確定和檢測(cè)[30]。隨著化學(xué)危害物質(zhì)種類的增加和新型污染物的出現(xiàn)，樣品檢測(cè)正逐漸由目標(biāo)型低通量檢測(cè)向非目標(biāo)型高通量檢測(cè)轉(zhuǎn)變。前者代表性的技術(shù)為串聯(lián)四極桿質(zhì)譜技術(shù)，該技術(shù)在定量分析上具有一定優(yōu)勢(shì)，但存在分析化合物數(shù)量有限、只有質(zhì)譜方法涵蓋的物質(zhì)才能被檢測(cè)、對(duì)基質(zhì)干擾較敏感、分辨率低、不能區(qū)分分子量相近的化合物等不足。與串聯(lián)四極桿質(zhì)譜技術(shù)相比，高分辨質(zhì)譜(High resolution mass spectrometry,HRMS)主要依靠精確質(zhì)量數(shù)(可精確到小數(shù)點(diǎn)后4位)進(jìn)行定性識(shí)別，成為近年來高通量快速檢測(cè)的代表性技術(shù)。該技術(shù)參數(shù)設(shè)定簡(jiǎn)單，可提供真實(shí)的同位素峰型分布；其精確質(zhì)量數(shù)可給出元素組成，從而提供待測(cè)物結(jié)構(gòu)信息；能夠更徹底排除基質(zhì)干擾，將質(zhì)量數(shù)非常接近的基質(zhì)干擾物和待測(cè)物區(qū)分開，大大降低對(duì)色譜分離的要求；通過全掃描進(jìn)行非定向和未知化合物的篩選，增加待測(cè)物數(shù)量時(shí)，無需再次處理和進(jìn)樣，重新分析已有的全掃描數(shù)據(jù)即可實(shí)現(xiàn)；還可進(jìn)行多級(jí)掃描，進(jìn)行譜庫(kù)檢索或者與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行比對(duì)來確證待測(cè)物。目前，高通量快速檢測(cè)中應(yīng)用較多的高分辨質(zhì)譜技術(shù)主要包括飛行時(shí)間質(zhì)譜(Time-of-flight mass spectrometry,TOF-MS)和靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜(Orbitrap mass spectrometry,Orbitrap-MS)，二者可在單次分析中同時(shí)進(jìn)行定性和定量分析，是化學(xué)危害物質(zhì)高通量檢測(cè)中極具潛力的技術(shù)手段。

2.1 飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)

基于動(dòng)能相同而質(zhì)荷比不同的離子在恒定電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過恒定距離所需時(shí)間不同的原理，飛行時(shí)間質(zhì)譜對(duì)待測(cè)化合物進(jìn)行定性定量檢測(cè)，每秒鐘可得到100個(gè)譜圖[31]，分辨率一般能達(dá)到10 000 FWHM以上，超高分辨的飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的分辨率能達(dá)到60 000 FWHM。飛行時(shí)間質(zhì)譜以微秒級(jí)的快速掃描速度、高離子傳輸率、高靈敏度、高分辨率，以及理論上質(zhì)量檢測(cè)范圍無上限等諸多優(yōu)點(diǎn)，充分保證了一次掃描可同時(shí)篩查幾百種甚至上千種化合物功能的實(shí)現(xiàn)，使之成為最有發(fā)展前景的質(zhì)譜儀之一[32]。飛行時(shí)間質(zhì)譜可與四極桿、離子阱質(zhì)量分析器聯(lián)用，其中離子阱-飛行時(shí)間質(zhì)譜借助離子阱的多級(jí)質(zhì)譜技術(shù)，主要應(yīng)用于未知物分子的結(jié)構(gòu)分析，在高通量檢測(cè)中的應(yīng)用往往受限較大。而四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜以四極桿作為質(zhì)量過濾器，以飛行時(shí)間作為質(zhì)量分析器，結(jié)合兩者的優(yōu)勢(shì)，使得具有高靈敏度的二級(jí)質(zhì)譜功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)母離子、子離子的精確測(cè)量，在高通量快速檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

嚴(yán)麗娟等[33]采用超高效液相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)乳制品中20種鎮(zhèn)靜劑進(jìn)行了高通量快速篩查，檢出限可達(dá)0.3 ～1.5 μg/L，將建立的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用于加標(biāo)樣品，鑒定準(zhǔn)確度達(dá)100%；曹新悅等[34]針對(duì)水果和蔬菜中的208種農(nóng)藥殘留建立了飛行時(shí)間質(zhì)譜的高通量篩查方法，并將該方法與串聯(lián)四極桿質(zhì)譜技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比，兩種技術(shù)均表現(xiàn)出良好的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可靠性，前者在快速篩查、農(nóng)藥殘留鑒別以及非目標(biāo)化合物檢測(cè)方面表現(xiàn)出突出優(yōu)勢(shì)，而后者在定量能力方面更加準(zhǔn)確穩(wěn)定，其檢出限和定量限明顯低于前者，但均能滿足各國(guó)農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的要求。李晴等[35]建立了魚肉中59種殘留藥物的四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜高通量快速篩查技術(shù)，檢出限為0.5～5.3 μg/kg，方法涉及漁藥種類廣，靈敏度滿足水產(chǎn)品中藥物殘留檢測(cè)的要求。針對(duì)動(dòng)物飼料中近年來常添加的激素等36種違禁藥物，藍(lán)芳等[36]采用飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)建立了一種高通量快速篩查方法，樣品經(jīng)簡(jiǎn)單前處理后進(jìn)行分析，準(zhǔn)確度及精密度、檢出限和定量限均符合實(shí)際測(cè)定要求。對(duì)于飛行時(shí)間質(zhì)譜高通量篩查方法，理論上增加新的目標(biāo)分析物不會(huì)降低方法的靈敏度，且全掃描數(shù)據(jù)可隨時(shí)進(jìn)行重新處理，因此，以上數(shù)據(jù)庫(kù)均可進(jìn)一步擴(kuò)充，以實(shí)現(xiàn)更多化學(xué)有害物質(zhì)的高通量篩查。Mezcua等[37]針對(duì)水果和蔬菜中的數(shù)百種農(nóng)藥殘留以及其它禁用化學(xué)藥物建立了基于精確質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)的高通量篩查方法。該數(shù)據(jù)庫(kù)包括目標(biāo)離子的精確質(zhì)量數(shù)以及源內(nèi)裂解的特征碎片離子和保留時(shí)間等數(shù)據(jù)，這對(duì)于在復(fù)雜基質(zhì)中篩查數(shù)百種低濃度水平的農(nóng)藥殘留化合物至關(guān)重要。精確質(zhì)量數(shù)提取窗口和色譜保留時(shí)間允許偏差的合理設(shè)置在選擇性、精密度和通量上起著決定性作用，其中的碎片離子信息對(duì)于與數(shù)據(jù)庫(kù)中分析物具有相似結(jié)構(gòu)的未知化合物的鑒定也具有重要意義。Feliciano等[38]借助超高效液相色譜-四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜對(duì)人血漿和尿樣中的酚類代謝物進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)67種代謝產(chǎn)物的檢測(cè)限可以達(dá)到nmol/L水平，質(zhì)量偏差小于3 ppm，使得對(duì)于流行病學(xué)和臨床病學(xué)中大規(guī)模樣品的檢測(cè)成為可能。除去商業(yè)化的氣相色譜柱和液相色譜柱的分離作用，Ma等[39]利用二維超細(xì)碳纖維制成在線分離柱，對(duì)中藥中非極性、弱極性以及極性化合物在小于7 min的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行分離，并結(jié)合四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜和串聯(lián)四極桿質(zhì)譜技術(shù)對(duì)結(jié)果進(jìn)行定性定量檢測(cè)，回收率為75.8%～93.2%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.40%～8.06%，滿足檢測(cè)要求。改進(jìn)的樣品前處理技術(shù)也為飛行時(shí)間質(zhì)譜在高通量檢測(cè)中的應(yīng)用和發(fā)展提供了可能。趙暮雨等[40]采用多壁碳納米管作為QuEChERS的吸附劑處理淡水產(chǎn)品，較傳統(tǒng)的QuEChERS方法具有更高的凈化效果和提取效率，結(jié)合氣相色譜-四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜方法，對(duì)淡水產(chǎn)品中145種農(nóng)藥的回收率達(dá)到69.4%～114.2%，定量下限為1.1 ～40.0 μg/kg。

2.2 靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜技術(shù)

靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜是目前應(yīng)用較多的高分辨質(zhì)譜技術(shù)。在工作時(shí)，中心電極逐漸加上直流高壓，在靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜內(nèi)產(chǎn)生特殊幾何結(jié)構(gòu)的靜電場(chǎng)。離子在靜電場(chǎng)的作用下，在靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜的內(nèi)部做螺旋狀運(yùn)動(dòng)，沿中心內(nèi)電極做水平和垂直方向的振蕩。通過快速傅立葉變換來獲取不同質(zhì)量離子的頻譜，轉(zhuǎn)換為準(zhǔn)確質(zhì)荷比后得到精準(zhǔn)的質(zhì)譜圖。相比于飛行時(shí)間質(zhì)譜，靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜在分辨率、質(zhì)量準(zhǔn)確度、靈敏度、線性范圍和穩(wěn)定性方面均具領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，分辨率可達(dá)280 000 FWHM[31]，但其掃描速度較飛行時(shí)間質(zhì)譜慢得多。靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜主要包括線性離子阱-靜電場(chǎng)軌道阱組合質(zhì)譜和四極桿-靜電場(chǎng)軌道阱組合質(zhì)譜。線性離子阱-靜電場(chǎng)軌道阱組合質(zhì)譜將線性離子阱可以產(chǎn)生多級(jí)質(zhì)譜的能力與靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜全掃描模式的高分辨率、高準(zhǔn)確度的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，相比四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜具有更靈敏的全掃描檢測(cè)能力、更高的質(zhì)量精密度和更寬的線性檢測(cè)范圍[41]。四極桿-靜電場(chǎng)軌道阱組合質(zhì)譜通過結(jié)合四極桿的高選擇性離子過濾技術(shù)，可幾乎同時(shí)獲得全掃描質(zhì)譜譜圖和高分辨精確質(zhì)量數(shù)的二級(jí)質(zhì)譜圖，為高通量檢測(cè)提供了可能。

柳菡等[42]分別建立了葡萄酒和農(nóng)產(chǎn)品中多農(nóng)藥殘留的靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜高通量篩查方法，其檢出限可達(dá)5 μg/kg。吳斌等[43]基于靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜技術(shù)結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)，建立了青椒等農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥多殘留的高通量篩查方法，并將其應(yīng)用于歐盟青椒考核樣品中農(nóng)藥多殘留的定性和定量快速篩查分析，結(jié)果顯示，該技術(shù)可提取掃描范圍內(nèi)所有目標(biāo)化合物的精確質(zhì)量譜圖，且可同步進(jìn)行二級(jí)質(zhì)譜碎裂，提供精確碎片質(zhì)量數(shù)。與飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)相同，靜電場(chǎng)軌道阱技術(shù)中的數(shù)據(jù)庫(kù)也可進(jìn)行補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)樣品中更多化學(xué)有害物質(zhì)的高通量篩查，從而降低對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品的依賴性。Vallverdú-Queralt等[44]利用線性離子阱-靜電場(chǎng)軌道阱組合質(zhì)譜對(duì)番茄中的多酚類物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，基于線性離子阱的多級(jí)檢測(cè)模式，以及靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜的超高質(zhì)量分辨率，對(duì)樣品中3種新物質(zhì)首次進(jìn)行表征和報(bào)道。Wang等[45]基于超高效液相色譜-四極桿-靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜的全掃描模式對(duì)蔬菜水果中的451種農(nóng)藥殘留進(jìn)行定量檢測(cè)，而依據(jù)二級(jí)質(zhì)譜模式得到碎片離子，與二級(jí)質(zhì)譜譜庫(kù)比對(duì)，可對(duì)未知物進(jìn)行鑒定和篩查。Jia等[46]使用超高效液相色譜-四極桿-靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜技術(shù)檢測(cè)了羅非魚中的137種獸藥殘留和代謝物，在m/z100 ～900的質(zhì)量范圍區(qū)間進(jìn)行全掃描，二級(jí)質(zhì)譜是通過將全掃質(zhì)譜范圍分為20個(gè)獨(dú)立連續(xù)的質(zhì)量范圍進(jìn)行分別監(jiān)測(cè)完成的，相比于只將目標(biāo)母離子隔離之后進(jìn)行二級(jí)質(zhì)譜掃描或?qū)τ陔x子源產(chǎn)生的所有離子均進(jìn)行碎裂兩種模式，該二級(jí)質(zhì)譜掃描模式具有更高的靈敏度和選擇性。該方法的檢測(cè)限為0.01～2.73 μg/kg，回收率范圍在81% ～111%之間。在畜牧業(yè)生產(chǎn)中，抗生素等藥物的使用有效促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但其可能對(duì)環(huán)境，尤其是地表水、地下水以及土壤產(chǎn)生潛在污染，包括可能產(chǎn)生抗生素耐藥性及毒性副作用。Chitescu等[47]采用超高效液相色譜-靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜技術(shù)對(duì)地表水和地下水中的43種藥物及殺菌劑進(jìn)行了高通量篩查，該方法的檢出限均小于100 ng/L。Ishibashi等[48]采用超臨界流體色譜-四極桿-靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜技術(shù)對(duì)食品中的444種農(nóng)藥殘留進(jìn)行了篩查確證，采用具有高效分離優(yōu)勢(shì)的超臨界流體色譜技術(shù)有效解決了目標(biāo)化合物數(shù)量多和性質(zhì)差異性大的瓶頸問題，靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜采用正負(fù)極切換模式可對(duì)全部目標(biāo)化合物進(jìn)行精確質(zhì)量數(shù)掃描，該研究建立的分析方法是食品中多農(nóng)藥殘留成分高通量分析的有力工具。Kaufmann等[49]通過對(duì)動(dòng)物組織和蜂蜜基質(zhì)中100多種獸藥殘留的測(cè)定，比較了高分辨質(zhì)譜和三重四極桿質(zhì)譜的定量和確證功能。結(jié)果表明，在定量方面二者相當(dāng)或者高分辨質(zhì)譜略好；但對(duì)于低濃度水平下的分析物確證，通過離子豐度比來進(jìn)行定性確證的三重四極桿質(zhì)譜效果更好，具有更高的準(zhǔn)確度。因此在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)合理分析低分辨質(zhì)譜和高分辨質(zhì)譜各自的優(yōu)缺點(diǎn)，以檢測(cè)目標(biāo)為依據(jù)，對(duì)分析測(cè)試儀器進(jìn)行科學(xué)選擇。同時(shí)，通過采集速度、分辨率、質(zhì)量準(zhǔn)確性和靈敏度的提升，高分辨質(zhì)譜憑借其強(qiáng)大的篩查和確證功能成為了復(fù)雜樣品基質(zhì)中痕量組分檢測(cè)技術(shù)的佼佼者。表2為高分辨質(zhì)譜技術(shù)在高通量快速檢測(cè)中的典型應(yīng)用實(shí)例。

表2 高分辨質(zhì)譜技術(shù)在高通量快速檢測(cè)中的典型應(yīng)用實(shí)例Table 2 Application of HRMS in high-throughput and rapid detection

3 原位電離質(zhì)譜技術(shù)

自美國(guó)普渡大學(xué)Cooks等[62]于2004年首次提出解吸附電噴霧(Desorption electrospray ionization,DESI)技術(shù)以來，迄今已先后出現(xiàn)了40余種原位電離質(zhì)譜(Ambient ionization mass spectrometry,AIMS)技術(shù)。原位電離質(zhì)譜技術(shù)可在敞開式環(huán)境下進(jìn)行操作，無需色譜分離過程，且樣品前處理過程簡(jiǎn)單易行，大大革新了分析工作者對(duì)質(zhì)譜技術(shù)的觀念和理解。原位電離質(zhì)譜已在多個(gè)方面展現(xiàn)出其獨(dú)有的特性和優(yōu)勢(shì)[63]，例如，離子化過程直接作用于樣品表面，使得對(duì)于單個(gè)樣品的分析時(shí)間減少至5 s以內(nèi)；與自動(dòng)化樣品平臺(tái)相結(jié)合，使得高通量快速檢測(cè)成為可能；結(jié)合質(zhì)譜法對(duì)于待測(cè)物的分析靈敏度，使得原位電離質(zhì)譜可達(dá)到低至亞納克級(jí)的檢測(cè)限；對(duì)于不揮發(fā)或難揮發(fā)性無機(jī)鹽的耐受能力遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)電噴霧離子源，從而無需除鹽等前處理步驟；借助于內(nèi)標(biāo)法，可以達(dá)到與傳統(tǒng)離子源相近的定量準(zhǔn)確性和精密度。原位電離質(zhì)譜技術(shù)的出現(xiàn)，無疑滿足了現(xiàn)代分析化學(xué)對(duì)原位、實(shí)時(shí)、在線、非破壞、高通量、低耗損等質(zhì)譜學(xué)方法的迫切需要[64]。

圖1 解吸附電噴霧技術(shù)工作原理(A)與噴霧器(B)示意圖[62]Fig.1 Schematic diagram of DESI(A) and the spray emitter(B)[62]

3.1 解吸附電噴霧技術(shù)

解吸附電噴霧技術(shù)利用施加在電噴霧毛細(xì)管噴嘴上的高壓，當(dāng)噴霧溶劑從霧化器內(nèi)套管流出時(shí)，外套管中帶高壓的氮?dú)庾饔糜趪婌F溶劑，使其霧化成高速帶電液滴，此高速帶電的液滴轟擊樣品表面，同時(shí)發(fā)生樣品的解吸和離子化過程，在氮?dú)獾拇祾?、干燥作用下，帶電液滴迅速發(fā)生去溶劑化作用，進(jìn)而沿著氣流方向遷移傳輸，通過質(zhì)譜錐孔進(jìn)入質(zhì)譜檢測(cè)系統(tǒng)(圖1)。解吸附電噴霧展現(xiàn)出一系列優(yōu)異特性：分析過程無需其它的基質(zhì)，可以檢測(cè)從小分子到大分子質(zhì)量范圍的待測(cè)物，通過調(diào)節(jié)改變噴霧溶劑種類，可以顯著提高不同種類待測(cè)物的萃取效率和選擇性等。

傳統(tǒng)的質(zhì)譜離子源對(duì)于難揮發(fā)性鹽的耐受性很低，難揮發(fā)性鹽的使用常常會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確度，甚至磨損質(zhì)譜硬件系統(tǒng)。Jackson等[65]在不同濃度的氯化鈉-氯化鉀(1∶1)條件下，利用解吸附電噴霧對(duì)3種藥物的混合溶液進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明解吸附電噴霧即使在高濃度的難揮發(fā)鹽存在的條件下，依然可對(duì)待測(cè)物進(jìn)行檢測(cè)，且檢測(cè)限達(dá)到納克級(jí)別?；诖颂匦?，對(duì)于含高濃度難揮發(fā)性鹽的大批量樣品檢測(cè)，可以直接借助于解吸附電噴霧進(jìn)行檢測(cè)，免去了前處理步驟對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性的影響。為了提高解吸附電噴霧的準(zhǔn)確度和選擇性，衍生化試劑在解吸附電噴霧中起到了關(guān)鍵作用，衍生化試劑可與待測(cè)物反應(yīng)生成更易離子化的產(chǎn)物。Cotte-Rodríguez等[66]報(bào)道了采用反應(yīng)解吸附電噴霧測(cè)定2,4,6-三硝基甲苯等3種爆炸物的氯化以及三氟乙?；雍彤a(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)了對(duì)金屬、塑料、紙、聚合物等表面的爆炸物的快速檢測(cè)。解吸附電噴霧與多通道微流控芯片的結(jié)合也是目前解吸附電噴霧技術(shù)實(shí)現(xiàn)樣品高通量檢測(cè)的方式之一。Ma等[67]將解吸附電噴霧噴頭與16通道微流控芯片相結(jié)合，毛細(xì)管陣列中的樣品溶液在解吸附電噴霧霧化氣的推動(dòng)作用下流出，液體樣品解吸附離子化后進(jìn)入質(zhì)譜，對(duì)于單個(gè)樣品通道的分析時(shí)間為5 s，自動(dòng)化樣品平臺(tái)的建立可以達(dá)到每小時(shí)600個(gè)樣品的檢測(cè)效率。解吸附電噴霧技術(shù)在高通量快速檢測(cè)中的典型應(yīng)用實(shí)例見表3。

3.2 實(shí)時(shí)直接分析技術(shù)

圖2 實(shí)時(shí)直接分析技術(shù)的工作原理示意圖[68]Fig.2 Schematic diagram of DART[68]

Cody等[68]在2005年提出實(shí)時(shí)直接分析(Direct analysis in real time,DART)的離子化技術(shù)，該技術(shù)利用輝光放電產(chǎn)生的亞穩(wěn)態(tài)氦氣或氮?dú)馀c樣品相接觸，通過彭寧離子化、質(zhì)子轉(zhuǎn)移及電荷交換等過程實(shí)現(xiàn)待測(cè)樣品的離子化，離子進(jìn)入質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)時(shí)直接分析技術(shù)常與飛行時(shí)間質(zhì)譜[69]及靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜[70]等高分辨質(zhì)譜聯(lián)用，無需樣品前處理繁瑣步驟，可瞬時(shí)獲得質(zhì)譜圖，高分辨質(zhì)譜可提供精確質(zhì)量數(shù)的準(zhǔn)分子離子峰，而豐富的二級(jí)質(zhì)譜碎片信息又有效避免了假陽性結(jié)果的出現(xiàn)。實(shí)時(shí)直接分析技術(shù)的工作原理示意圖見圖2。

孫雨安等[71]采用實(shí)時(shí)直接分析-靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜聯(lián)用建立了飼料中非法添加磺胺類藥物的快速篩查方法。飼料樣品經(jīng)乙腈-水溶液簡(jiǎn)單提取，液體篩網(wǎng)模塊進(jìn)樣，經(jīng)靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜在全掃描模式下定性檢測(cè)，并進(jìn)行了一系列方法學(xué)驗(yàn)證，方法檢出限可達(dá)1.0～4.0 μg/g，該方法前處理簡(jiǎn)單、定性準(zhǔn)確、分析速度快且樣品通量大，滿足飼料樣品中磺胺類藥物快速篩查的要求。Prchalová等[72]使用實(shí)時(shí)直接分析-飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用對(duì)草藥茶中的酚類、萜烯、黃酮化合物等活性成分進(jìn)行了篩選和檢測(cè)，對(duì)于草藥茶的快速鑒定和質(zhì)量監(jiān)測(cè)起到了重要作用。Dane等[73]將氬氣與乙酰丙酮和吡啶試劑氣體相結(jié)合的實(shí)時(shí)直接分析技術(shù)用于牛奶中三聚氰胺的檢測(cè)，該方法的使用避免了牛奶基質(zhì)中5-羥甲基糠醛(m/z127.039 5)對(duì)三聚氰胺(m/z127.073 2)的干擾。實(shí)時(shí)直接分析技術(shù)在高通量快速檢測(cè)中的典型應(yīng)用實(shí)例見表3。

圖3 電噴霧萃取電離裝置(A) 與液滴間碰撞、萃取過程(B)示意圖[74]Fig.3 Schematic diagram of EESI experimental set-up(A) and droplets collision and extraction process(B)[74]

3.3 電噴霧萃取電離技術(shù)

Chen等[74]在進(jìn)行解吸附電噴霧研究的基礎(chǔ)上，提出了電噴霧萃取電離(Extractive electrospray ionization,EESI)，樣品溶液與離子化試劑分別通過兩個(gè)噴霧器進(jìn)行霧化，兩者相互碰撞，基于液液萃取的原理，樣品溶液中的待測(cè)化合物被萃取至噴霧溶劑中，離子化的待測(cè)化合物在電場(chǎng)和真空的作用下進(jìn)入質(zhì)譜錐孔，進(jìn)行定性定量分析。與解吸附電噴霧相比，電噴霧萃取電離的離子化過程發(fā)生在一個(gè)相對(duì)較大的三維空間內(nèi)，能量與電荷的傳遞以及中性物質(zhì)的萃取和離子化過程均在此空間內(nèi)完成，使得電噴霧萃取電離具有更高的穩(wěn)定性和靈敏度。電噴霧萃取電離技術(shù)早期主要應(yīng)用于液體樣品的實(shí)時(shí)在線連續(xù)監(jiān)測(cè)，后逐漸拓展到氣體[75]、氣溶膠、固體[76]、膠體和粘稠物[77]的分析。電噴霧萃取電離技術(shù)的工作原理示意圖見圖3。

李建強(qiáng)等[78]采用電噴霧萃取電離源-串聯(lián)質(zhì)譜法對(duì)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地游離甲苯-2,4-二異氰酸酯進(jìn)行檢測(cè)，單個(gè)樣品的檢出時(shí)間小于1 s，甲苯-2,4-二異氰酸酯的檢出限低于1.8×10-3mol/L。Li等[79]開發(fā)出新型納升電噴霧萃取電離技術(shù)用于與小型質(zhì)譜儀聯(lián)用進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)，納升噴霧器產(chǎn)生的主要離子化試劑與手動(dòng)噴霧產(chǎn)生的中性樣品噴霧相互作用，進(jìn)而產(chǎn)生待測(cè)物離子，對(duì)氣溶膠藥物、牛奶、飲料、環(huán)境水等多種樣品基質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè)，每件樣品的檢測(cè)時(shí)間僅為1.2 s。2007年，Chen等[80]首次將中性解吸技術(shù)與電噴霧萃取電離相結(jié)合，通過中性氣流將附著在待測(cè)表面上的化合物解吸出來，然后將其引入到電噴霧萃取電離離子源的樣品通道，進(jìn)行直接電離和質(zhì)譜表征。此技術(shù)也應(yīng)用于人體皮膚表面爆炸物的檢測(cè)[81]，待測(cè)物可在距離子源4 m的范圍內(nèi)由中性氣體傳輸至質(zhì)譜錐孔，電壓或有毒化學(xué)試劑不與待測(cè)表面發(fā)生接觸，能夠最大限度地保障樣品安全無損。電噴霧萃取電離技術(shù)在高通量快速檢測(cè)中的典型應(yīng)用實(shí)例見表3。

表3 解吸附電噴霧、實(shí)時(shí)直接分析和電噴霧萃取電離技術(shù)在高通量快速檢測(cè)中的典型應(yīng)用實(shí)例Table 3 Application of DESI,DART and EESI in high-throughput and rapid detection

3.4 其它原位電離質(zhì)譜技術(shù)

近年來，除上述具有代表性的原位電離技術(shù)外，越來越多的原位電離質(zhì)譜技術(shù)逐漸被開發(fā)并應(yīng)用于高通量快速檢測(cè)中。如低溫等離子體[97](Low temperature plasma,LTP)利用含自由基的等離子體激發(fā)原子或電子使樣品發(fā)生離子化，可實(shí)現(xiàn)對(duì)皮膚等生物樣品的高通量無損檢測(cè)；Zhan等[98]提出的微波誘導(dǎo)等離子解吸/電離技術(shù)(Microwave-induced plasma desorption/ionization,MIPDI)產(chǎn)生的等離子體溫度較高，對(duì)聚乙二醇的檢測(cè)結(jié)果表明其適用于分子量高達(dá)1 200的分析物的解吸和電離，擴(kuò)展了等離子體技術(shù)的質(zhì)量檢測(cè)范圍。其它原位電離質(zhì)譜技術(shù)在高通量快速檢測(cè)中的典型應(yīng)用實(shí)例見表4。

表4 其它原位電離質(zhì)譜技術(shù)在高通量快速檢測(cè)中的典型應(yīng)用實(shí)例Table 4 Application of other AIMS technologies in high-throughput and rapid detection

(續(xù)表4)

MSmethodSampleApplicationReference血跡、杏仁、藥物和維生素片劑表面成分分析、藥物分析[104]Desorptionsonicsprayionization(DESSI)食品食品質(zhì)量控制[105]多環(huán)芳烴、烷基取代苯環(huán)境監(jiān)測(cè)[106]Desorptionatmospheric?pressurechemicalionization(DAPCI)空氣和固體表面硝基苯爆炸物安全保障、法醫(yī)鑒定[107]Electrospray?assistedlaserdesorption/ionization(ELDI)被擦除的筆跡中油墨化合物法醫(yī)痕跡學(xué)[108]牛細(xì)胞色素C和藥物蛋白質(zhì)和有機(jī)化合物檢測(cè)[109]Lowtemperatureplasma(LTP)紅酒中的殺菌劑食品檢測(cè)[110]生物樣品中藥物藥物檢測(cè)、人類健康防護(hù)[111]Desorptioncoronabeamionization(DCBI)辣椒油中非法染料食品檢測(cè)[112]人尿和血漿中的抗抑郁藥人類健康防護(hù)[113]Flowingatmospheric?pressureafterglow(FAPA)精神興奮劑和代謝產(chǎn)物毒理學(xué)檢測(cè)[114]藥物片劑、標(biāo)準(zhǔn)溶液/蒸汽有機(jī)物檢測(cè)、藥物分析[115]

4 總結(jié)與展望

質(zhì)譜技術(shù)憑借其靈敏度高、特異性強(qiáng)、分析速度快等優(yōu)勢(shì)，在眾多分析檢測(cè)技術(shù)中占據(jù)重要地位。不同領(lǐng)域的研究人員針對(duì)食品、農(nóng)產(chǎn)品、消費(fèi)品等復(fù)雜基質(zhì)樣品中的農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、真菌毒素、非法添加劑、禁限用物質(zhì)等，開發(fā)建立了一系列高通量快速檢測(cè)方法。所建方法靈敏度高、選擇性強(qiáng)、分析通量高，可滿足樣品的高通量快速檢測(cè)需求。

靈敏特異、現(xiàn)場(chǎng)快速、實(shí)時(shí)原位、便捷高效、環(huán)境友好的質(zhì)譜學(xué)方法是質(zhì)譜分析技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。高分辨質(zhì)譜技術(shù)具有質(zhì)量分辨率高和質(zhì)量精度準(zhǔn)等特點(diǎn)，可以得到化合物的元素組成，適用于微量或痕量成分在復(fù)雜樣品基質(zhì)中的篩查和確證，以及生物大分子的分析。與低分辨質(zhì)譜相比，高分辨質(zhì)譜可實(shí)現(xiàn)低分辨質(zhì)譜較難解決的目標(biāo)物同分異構(gòu)體和結(jié)構(gòu)類似物的鑒別。高分辨質(zhì)譜也適用于非目標(biāo)化合物的篩選，利用化合物的母離子精確質(zhì)量數(shù)及同位素豐度比，結(jié)合模擬推斷的二級(jí)碎片離子精確質(zhì)量數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確定性。高分辨質(zhì)譜隨時(shí)擴(kuò)充檢測(cè)化合物，無需再次處理樣品和進(jìn)樣，重新分析已有的全掃描數(shù)據(jù)即可，可實(shí)現(xiàn)高通量檢測(cè)和樣品數(shù)據(jù)回溯功能。隨著技術(shù)水平和檢測(cè)要求的不斷提高，低分辨質(zhì)譜向高分辨質(zhì)譜發(fā)展是未來質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

多種多樣原位電離技術(shù)的出現(xiàn)為樣品的高通量快速檢測(cè)提供了更多選擇。原位電離技術(shù)既可和商業(yè)化大型質(zhì)譜結(jié)合使用，也可與小型便攜式質(zhì)譜聯(lián)用。小型便攜式質(zhì)譜由于儀器體積小、重量輕、可移動(dòng)，在現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方面有著顯著優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)為完成實(shí)際樣品的定性定量分析，往往需要經(jīng)過繁瑣費(fèi)時(shí)的樣品前處理過程及色譜分離后才能進(jìn)行后續(xù)質(zhì)譜檢測(cè)。采用原位電離技術(shù)，能夠在常壓敞開式條件下簡(jiǎn)化或免除樣品前處理過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的現(xiàn)場(chǎng)快速分析檢測(cè)。原位電離技術(shù)與小型便攜式質(zhì)譜結(jié)合使用具有廣闊的發(fā)展前景。相對(duì)于需要送樣至實(shí)驗(yàn)室完成測(cè)試的傳統(tǒng)檢測(cè)流程，基于原位采樣離子化小型便攜式質(zhì)譜的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)技術(shù)可極大地簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)流程，目前已成功應(yīng)用于食品安全、真?zhèn)舞b別、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生化分析、國(guó)土安全、醫(yī)學(xué)診斷及法醫(yī)偵測(cè)等領(lǐng)域?？梢灶A(yù)見，小型便攜式質(zhì)譜結(jié)合原位電離技術(shù)是現(xiàn)代質(zhì)譜技術(shù)的重要發(fā)展方向。

[1] Evans A M,DeHaven C D,Barrett T,Mitchell M,Milgram E.Anal.Chem.,2009,81(16):6656-6667.

[2] Chen A D，Wu Z W，Yu Q,Wang T S，Che B Q，Cong L L.J.Chin.MassSpectr.Soc.(陳安東,吳兆偉,余倩,王鐵松,車寶泉,叢駱駱.質(zhì)譜學(xué)報(bào))，2014,35(5)：438-446.

[3] Yu B B，F(xiàn)ang C，Rao Q Q，Chen T，Mou Y J，Wu Z C.Chin.J.Anal.Chem．(余彬彬,方鋮,饒欽全,陳濤,牟義軍,吳祖成.分析化學(xué))，2011,39(6)：833-838.

[4] Li Y，Li C F，Xiao D Q，Liang F，Chen Z N，Chen X H，Sun X Y，Li Y T.Chin.J.Chromatogr.(李英,李成發(fā),肖道清,梁烽,陳枝楠,陳旭輝,孫小穎,李泳濤.色譜)，2013,31(1)：46-52.

[5] Li L，Li P，Xu X L，Zhong W K，Li X，Niu C L，Qiu Y M，Chen Y C，Wang D N.J.Instrum.Anal.(李禮,李鵬,許秀麗,仲維科,李翔,牛春莉,邱月明,陳彥長(zhǎng),王大寧.分析測(cè)試學(xué)報(bào))，2008,27(3)：284-288.

[6] Lu L，Gong X，Tan L.Chin.J.Chromatogr．(蘆麗,宮旭,譚力.色譜)，2015,33(3)：256-266.

[7] Lü Q，Zhang Q，Bai H，Li H Y，Kang S Y，Wang C.Chin.J.Chromatogr．(呂慶,張慶,白樺,李海玉,康蘇媛,王超.色譜)，2012,30(5)：480-486.

[8] Verenitch S S,Lowe C J,Mazumder A.J.Chromatogr.A,2006,1116(1)：193-203.

[9] Chen J H.J.Instrum.Anal.(陳建虎.分析測(cè)試學(xué)報(bào))，2010,29(1)：84-87.

[10] Choi S，Kim S,Shin J Y,Kim M,Kim J H.FoodChem.,2015,173：1236-1242.

[11] Tian Y，Jiang J，Hu B，Xue J P，Wang H Y.J.Chin.MassSpectr.Soc.(田曄,江驥,胡蓓,薛金萍,王洪允.質(zhì)譜學(xué)報(bào))，2016,37(5)：446-452.

[12] Zheng S N，Li L Y，Lin H，Zhao W,Zhang Y G，Yao Z L，Liu S.Chin.J.Chromatogr．(鄭姝寧,李凌云,林桓,趙文,張延國(guó),姚周麟,劉肅.色譜)，2013,31(1)：71-78.

[13] Zheng R，Xu Y，Yu J，Wang K.Chin.J.Anal.Lab．(鄭榮,許勇,于建,王柯.分析試驗(yàn)室)，2014,33(7)：864-868.

[14] Russo M V,Notardonato I,Cinelli G,Avino P.Anal.Bioanal.Chem.,2011,402(3)：1373-1381.

[15] Wu M，Zheng X H，Zhang Z G，Chen Y，Lin L Y，Huang Z Q.Chin.J.Chromatogr．(吳敏,鄭向華,張志剛,陳燕,林立毅,黃志強(qiáng).色譜)，2016,34(7)：673-680.

[16] Zhang W G，Chu X G，Li C J.Chin.J.Anal.Chem．(張偉國(guó),儲(chǔ)曉剛,李重九.分析化學(xué))，2006,34(4)：484-488.

[17] Ma Z L，Zhao W，Li L Y，Zheng S N，Lin H，Zhang Y G，Gao Q Z，Liu S.Chin.J.Chromatogr．(馬智玲,趙文,李凌云,鄭姝寧,林桓,張延國(guó),高青珍,劉肅.色譜)，2013,31(3)：228-239.

[18] Lin W X，Dong W F，Chen X，Tian M，Yu L，Zhao J H，Yang C G.Chin.J.Chromatogr．(林維宣,董偉峰,陳溪,田苗,于靈,趙景紅,楊春光.色譜)，2009,27(7)：294-298.

[19] Smith S,Gieseker C,Reimschuessel R,Decker C S,Carson M C.J.Chromatogr.A,2009,1216(46)：8224-8232.

[20] Wang W，Shi Z H，Kang J，Li X Y，Chang Q Y，F(xiàn)an C L，Pang G F.Chin.J.Anal.Lab．(王偉,石志紅,康健,李曉潁,常巧英,范春林,龐國(guó)芳.分析試驗(yàn)室)，2013,31(4)：82-88.

[21] Njumbe Ediage E,Van Poucke C,De Saeger S.FoodChem.,2015,177:397-404.

[22] Rodríguez-Carrasco Y,Moltó J C,Maes J,Berrada H.Talanta,2014,128:125-131.

[23] Chen L Q，Lin Z H，Xing Y N，F(xiàn)eng A H，Wang X，Chen Z Y.Chin.J.Anal.Lab．(陳麗瓊,林志惠,幸苑娜,馮岸紅,王欣,陳澤勇.分析試驗(yàn)室)，2014,33(10)：1171-1176.

[24] Yang R J，Wei B W，Gao H，Yu W J.Chin.J.Chromatogr．(楊榮靜,衛(wèi)碧文,高歡,于文佳.色譜)，2012,30(2)：160-164.

[25] Qian W J，Ruan Y，Zhang W D，Wang L.ShanghaiTextileScience&Technology(錢微君,阮勇,張衛(wèi)娣,王蕾.上海紡織科技)，2010,38(5):55-57.

[26] Yu L H，Song Z G，Su L K，Mu D H，Li G X.J.Chin.MassSpectr.Soc.(喻凌寒,宋之光,蘇流坤,牟德海,李光憲.質(zhì)譜學(xué)報(bào))，2006,27(4)：221-225.

[27] Zhu L J.AnalysisMethodResearchandApplicationofSyntheticPigmentandIndustrialDyeinFood.Ji’nan：Shangdong University(朱麗君.食品中合成色素和工業(yè)染料的分析方法研究與應(yīng)用.濟(jì)南：山東大學(xué))，2016.

[28] Ganzera M,Aberham A,Stuppner H.J.Agric.FoodChem.,2006,54(11):3768-3772.

[29] Ling Y，Chu X G，Zhang F，Chen Q，Zhao Y F，Wu Y N，Zhang C G.Chin.J.Chromatogr．(凌云,儲(chǔ)曉剛,張峰,陳琦,趙云峰,吳永寧,張晨光.色譜)，2011,29(8)：723-730.

[30] Cao X Y.ComparisonofthePerformancesofGC-QTOF/MSandGC-MS/MSinRapidScreeningandConfirmationof208PesticideResiduesinFruitsandVegetables.Tai’an：Shandong Agricultural University(曹新悅.GC-QTOF/MS和GC-MS/MS對(duì)水果、蔬菜中208種農(nóng)藥殘留篩查確證能力的對(duì)比研究.泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué))，2015.

[31] Leendert V,Van Langenhove H,Demeestere K.TrAC-Trend.Anal.Chem.,2015,67:192-208.

[32] Xu G B.TechnologyResearchonTimeofFlightMassSpectrometryandTandemMassSpectrometry.Shanghai：Fudan University(徐國(guó)賓.飛行時(shí)間質(zhì)譜及串聯(lián)質(zhì)譜關(guān)鍵技術(shù)的系統(tǒng)研究.上海：復(fù)旦大學(xué))，2010.

[33] Yan L J，Zhang J，Pan C S，Lin L Y，Zhang X Y，Shen H Q.Chin.J.Anal.Chem．(嚴(yán)麗娟,張潔,潘晨松,林立毅,張欣怡,申河清.分析化學(xué))，2013,41(1)：31-35.

[34] Cao X Y，Pang G F，Jin L H，Kang J，Hu X Y，Chang Q Y，Wang M L，F(xiàn)an C L.Chin.J.Chromatogr.(曹新悅,龐國(guó)芳,金鈴和,康健,胡雪艷,常巧英,王明林,范春林.色譜)，2015,33(4)：389-396.

[35] Li Q，Luo H T，Huang X L，Zhu Z X，Wu H Q.Chin.J.Anal.Chem．(李晴,羅輝泰,黃曉蘭,朱志鑫,吳惠勤.分析化學(xué))，2014,42(10)：1478-1485.

[36] Lan F，Zhang Y，Yue Z F，Lin S S，Wu W D，Wu F Q，Zhao F J，Zhang F，Cheng C.J.Instrum.Anal.(藍(lán)芳,張毅,岳振峰,林珊珊,吳衛(wèi)東,吳鳳琪,趙鳳娟,張峰,程程.分析測(cè)試學(xué)報(bào)),2012,31(12)：1471-1478.

[37] Mezcua M,Malato O,García-Reyes J F,Molina-Díaz A,Fernández-Alba A R.Anal.Chem.,2008,81(3):913-929.

[38] Feliciano R P,Mecha E,Bronze M R,Rodriguez-Mateos A.J.Chromatogr.A,2016,1464:21-31.

[39] Ma B,Zou Y,Xie X,Zhao J,Piao X,Piao J,Yao Z,Quinto M,Wang G,Li D.J.Chromatogr.A,2017,1501:1-9.

[40] Zhao M Y，Han F，Sun J W，Song W，Lü Y N，Hu Y Y，Zheng P，Sheng X，Deng X J.J.Instrum.Anal.(趙暮雨,韓芳,孫錦文,宋偉,呂亞寧,胡艷云,鄭平,盛旋,鄧曉軍.分析測(cè)試學(xué)報(bào))，2016,35(12)：1513-1520.

[41] Li X,Shen B,Jiang Z,Huang Y,Zhuo X.J.Chromatogr.A,2013,1302:95-104.

[42] Liu H，Zhang Y L，Ding T，Wang S L，Xu N S，Gui X W，Shen W J，Zhao Z Y，Wu B，Shen C Y，Zhang R.J.Instrum.Anal.(柳菡,張亞蓮,丁濤,王歲樓,徐牛生,桂茜雯,沈偉健,趙增運(yùn),吳斌,沈崇鈺,張睿.分析測(cè)試學(xué)報(bào))，2014,33(5)：489-498.

[43] Wu B，Ding T，Liu H，Chen H L，Zhao Z Y，Zhang R，Shen C Y.Chin.J.Chromatogr.(吳斌,丁濤,柳菡,陳惠蘭,趙增運(yùn),張睿,沈崇鈺.色譜)，2012,30(12)：1246-1252.

[44] Vallverdú-Queralt A,Jáuregui O,Medina-Remón A,Andrés-Lacueva C,Lamuela-Raventós R M.RapidCommun.MassSepm.,2010,24(20):2986-2992.

[45] Wang J,Chow W,Chang J,Wong J W.J.Agric.FoodChem.,2014,62:10375-10391.

[46] Jia W,Chu X,Chang J,Wang P G,Chen Y,Zhang F.Anal.Chim.Acta,2017,957:29-39.

[47] Chitescu C L,Oosterink E,de Jong J,Stolker A A M.Anal.Bioanal.Chem.,2012,403(10):2997-3011.

[48] Ishibashi M,Izumi Y,Sakai M,Ando T,Fukusaki E,Bamba T.J.Agric.FoodChem.,2015,63(18):4457-4463.

[49] Kaufmann A,Butcher P,Maden K,Walker S,Widmer M.RapidCommun.MassSepm.,2011,25:979-992.

[50] Liu Y，Ding T，Liao X Q，Shen S Y，Jiang S，Lü C，Gui X W，Liu H，F(xiàn)ei X Q，Wu B，Zhang R，Wang Y，Ji M Q,Wang X L，Huang Z Q.Chin.J.Anal.Chem．(劉蕓,丁濤,廖雪晴,沈崇鈺,姜珊,呂辰,桂茜雯,柳菡,費(fèi)曉慶,吳斌,張睿,王艷,季美泉,王栩璐,黃志強(qiáng).分析化學(xué))，2016,44(3):423-429.

[51] Yi X H，Shi Y Y，Zhao S Z，Meng L H，Pan X B，Sheng Y G，Han L，Zhu J，Deng X J，Guo D H.Chin.J.Chromatogr.(伊雄海,時(shí)逸吟,趙善貞,孟令華,潘孝博,盛永剛,韓麗,朱堅(jiān),鄧曉軍,郭德華.色譜)，2016,34(11):1097-1105.

[52] Wang P Y，Zhou Y，Dai Y F，Huang L，Zhao Q L.Chin.J.Chromatogr.(王萍亞,周勇,戴意飛,黃鸝,趙巧靈.色譜)，2015,33(8)：822-829.

[53] Yun H，Liu X，Wang J，Yan H，Cui F Y，Zhang C H.Chin.J.Chromatogr.(云環(huán),劉鑫,王靜,嚴(yán)華,崔鳳云,張朝暉.色譜)，2013,31(9)：845-849.

[54] Dirwono W,Nam Y S,Park H M,Lee K B.FoodAddit.Contam.B,2013,6(3):203-208.

[55] Li Z Y，Wang F M，Niu Z Y，Luo X，Chen J H，Wang X R.J.Anal.Sci.(李兆永,王鳳美,牛增元,羅忻,陳軍輝,王小如.分析科學(xué)學(xué)報(bào))，2015,31(2)：171-177.

[56] Xiu Q L,Chao J,Yan Y S,Min L Y,Xiao G C.FoodChem.,2009,113:692-700.

[57] Gui X W，Liu H，Xu W，Gong Y X，Xu N S，Ding T，F(xiàn)ei X Q，Lin H，Zhao Z Y，Shen C Y，Wu B，Zhang R.J.Chin.MassSpectr.Soc.(桂茜雯,柳菡,許蔚,龔玉霞,徐牛生,丁濤,費(fèi)曉慶,林宏,趙增運(yùn),沈崇鈺,吳斌,張睿.質(zhì)譜學(xué)報(bào))，2015,36(2)：148-155.

[58] Pérez-Ortega P,Gilbert-López B,García-Reyes J F,Ramos-Martos N,Molina-Díaz A.J.Chromatogr.A,2012,1249:32-40.

[59] Martínez-Domínguez G,Romero-González R,Garrido Frenich A.Microchem.J.,2015,118:124-130.

[60] Rousu T,Tolonen A.Bioanalysis,2012,4(5):555-563.

[61] Vanhaecke L,Van Meulebroek L,De Clercq N,Bussche J V.Anal.Chim.Acta,2013,767:118-127.

[62] Takats Z,Wiseman J M,Gologan B,Cooks R G.Science,2004,306(5695):471-473.

[63] Li L P,Feng B S,Yang J W,Chang C L,Bai Y,Liu H W.Analyst,2013,138(11)：3097.

[64] Chen H W，Hu B，Zhang X.Chin.J.Anal.Chem．(陳煥文,胡斌,張燮.分析化學(xué))，2010,38(8)：1069-1088.

[65] Jackson A U,Talaty N,Cooks R G,Berkel G J.J.Am.Soc.MassSpectr.,2007,18:2218-2225.

[66] Cotte-Rodríguez I,Takáts Z,Talaty N,Chen H,Cooks R G.Anal.Chem.,2005,77(21):6755-6764.

[67] Ma X,Zhao M,Lin Z,Zhang S,Yang C,Zhang X.Anal.Chem.,2008,80(15):6131-6136.

[68] Cody R B,Laramée J A,Durst H D.Anal.Chem.,2005,77(8):2297-2302.

[69] Lian R，Wu Z P，Lü X B，Wang R，Ni C F，Zhang Y R.Phys.Test.Chem.Anal.：Chem.Anal.(連茹,吳忠平,呂小寶,汪蓉,倪春芳,張玉榮.理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè))，2016,52(1):1-6.

[70] Farré M,Picó Y,Barceló D.Anal.Chem.,2013,85(5):2638-2644.

[71] Sun Y A，Ke W，Li Z X，Yang R C，Wang G Q.J.Chin.MassSpectr.Soc.(孫雨安,柯瑋,李振興,楊然存,王國(guó)慶.質(zhì)譜學(xué)報(bào))，2014,35(1)：52-58.

[72] Prchalová J,Kovarˇík F,Rajchl A.J.MassSpectrom.,2017,52(2):116-126.

[73] Dane A J,Cody R B.Analyst,2010,135(4):696.

[74] Chen H,Venter A,Cooks R G.Chem.Commun.,2006,19:2042.

[75] Chen H,Wortmann A,Zhang W,Zenobi R.Angew.Chem.Int.Edit.,2007,46(4):580-583.

[76] Chen H,Sun Y,Wortmann A,Gu H,Zenobi R.Anal.Chem.,2007,79(4):1447-1455.

[77] Law W S,Chen H,Ding J,Yang S,Zhu L,Gamez G,Chingin K,Ren Y,Zenobi R.Angew.Chem.Int.Edit.,2009,48(44):8277-8280.

[78] Li J Q，Zhou Y F，Ding J H，Yang S P，Chen H W.Chin.J.Anal.Chem．(李建強(qiáng),周瑜芬,丁健樺,楊水平,陳煥文.分析化學(xué))，2008,36(9):1300-1304.

[79] Li M,Hu B,Li J,Chen R,Zhang X,Chen H.Anal.Chem.,2009,81(18):7724-7731.

[80] Chen H,Yang S,Wortmann A,Zenobi R.Angew.Chem.Int.Edit.,2007,46(40):7591-7594.

[81] Chen H,Hu B,Hu Y,Huan Y,Zhou Z,Qiao X.J.Am.Soc.MassSpectr.,2009,20(4):719-722.

[82] Xue L，Su H F.Phys.Test.Chem.Anal.：Chem.Anal.(薛嵐,蘇海峰.理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè))，2011,47(10):1218-1221,1232.

[83] Crawford E,Musselman B.Anal.Bioanal.Chem.,2012,403:2807-2812.

[84] Zhou Z,Jin M,Ding J,Zhou Y,Zheng J,Chen H.Metabolomics,2007,3(2):101-104.

[85] Roscioli K M,Tufariello J A,Zhang X,Li S X,Goetz G H,Cheng G,Siems W F,Hill H H.Analyst,2014,139(7):1740-1750.

[86] Zhou Z,Zhang J,Zhang W,Bai Y,Liu H.Analyst,2011,136:2613.

[87] Gu H,Hu B,Li J,Yang S,Han J,Chen H.Analyst,2010,135(6):1259.

[88] Jagerdeo E,Abdel R M.J.Am.Soc.MassSpectr.,2009,20(5):891-899.

[89] Hsieh H Y,Li L H,Hsu R Y,Kao W F,Huang Y C,Hsu C C.Anal.Chem.,2017,89(11):6146-6152.

[90] Zhang Y，Pan S S，Zhu Z Q，Zhang X L，Xu G S，Wei Y P，Chen H W，Ding J H.Chin.J.Anal.Chem．(張燕,潘素素,朱志強(qiáng),張興磊,徐高四,魏益平,陳煥文,丁健樺.分析化學(xué))，2013,41(8)：1220-1225.

[91] Justes D R,Talaty N,Cotte R I,Cooks R G.Chem.Commun.,2007,21:2142-2144.

[92] Chen H W，Zhang X，Luo M B.Chin.J.Anal.Chem．(陳煥文,張燮,羅明標(biāo).分析化學(xué))，2006,34(4):464-468.

[93] Zhang L,Yong W,Liu J,Wang S,Chen Q,Guo T,Zhang J,Tan T,Su H,Dong Y.J.Am.Soc.MassSpectr.,2015,26(8):1414-1422.

[94] Wang W T.RapidandDirectDeterminationofPhthalateAcidEstersinLiquorsandMilkUsingAirFlowAssistedReactiveExtractiveElectrosprayTandemMassSpectrometry.Shanghai：Shanghai University(王文甜.空氣流輔助電噴霧萃取電離串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)對(duì)白酒、牛奶中塑化劑的直接快速分析研究.上海：上海大學(xué))，2015.

[95] Lin Z,Zhang S,Zhao M,Yang C,Chen D,Zhang X.RapidCommun.MassSepm.,2008,22(12):1882-1888.

[96] Li J.StudyofFuoroquinoloneAntibioticsbyDirectMassSpectrometryAnalysis.Nanchang：East China University of Technology(李婧.氟喹諾酮類抗生素的直接質(zhì)譜分析研究.南昌：東華理工大學(xué))，2015.

[97] Harper J D,Charipar N A,Mulligan C C,Zhang X R,Cooks R G,Ouyang Z.Anal.Chem.,2008,80(23)：9097-9104.

[98] Zhan X,Zhao Z,Yuan X,Wang Q,Li D,Xie H,Li X,Zhou M,Duan Y.Anal.Chem.,2013,85(9)：4512-4519.

[99] Smith M J P,Cameron N R,Mosely J A.Analyst,2012,137(19):4524-4530.

[100] Petucci C,Diffendal J.J.MassSpectrom.,2008,43:1565-1568.

[101] Ratcliffe L V,Rutten F J M,Barrett D A,Whitmore T,Seymour D,Greenwood C,Aranda-Gonzalvo Y,Robinson S,McCoustra M.Anal.Chem.,2007,79(16):6094-6101.

[102] Salter T L,Gilmore I S,Bowfield A,Olabanji O T,Bradley J W.Anal.Chem.,2013,85(3):1675-1682.

[103] Suni N M,Aalto H,Kauppila T J,Kotiaho T,Kostiainen R.J.MassSpectrom.,2012,47:611-619.

[104] R?s?nen R M,Dwivedi P,Fernández F M,Kauppila T.RapidCommun.MassSepm.,2014,28:2325-2336.

[105] Porcari A M,Fernandes G D,Barrera A D,Eberlin M N,Alberici R M.Analyst,2016,141(4):1172-1184.

[106] Jjunju F P M,Maher S,Li A,Badu T A K,Taylor S,Cooks R G.J.Am.Soc.MassSpectr.,2014,26(2):271-280.

[107] Jjunju F P M,Maher S,Li A,Syed S U,Smith B,Heeren R M A,Taylor S,Cooks R G.Anal.Chem.,2015,87(19):10047-10055.

[108] Kao Y Y,Cheng S C,Cheng C N,Shiea J,Ho H O.J.MassSpectrom.,2014,49:445-451.

[109] Shiea J,Huang M Z,Hsu H J,Lee C Y,Yuan C H,Beech I,Sunner J.RapidCommun.MassSepm.,2005,19(24):3701-3704.

[110] Beneito C M,Pérez O P,Molina-Díaz A,García J F.Anal.Methods,2015,7:7345-7351.

[111] Jackson A U,Garcia R J F,Harper J D,Wiley J S,Molina-Díaz A,Ouyang Z,Cooks R G.Analyst,2010,135(5):927.

[112] Chen D,Huang Y Q,He X M,Shi Z G,Feng Y Q.Analyst,2015,140(5):1731-1738.

[113] Chen D,Zheng H B,Huang Y Q,Hu Y N,Yu Q W,Yuan B F,Feng Y Q.Analyst,2015,140(16):5662-5670.

[114] Smoluch M,Mielczarek P,Reszke E,Hieftje G M,Silberring J.Analyst,2014,139(17):4350-4355.

[115] Zeiri O M,Storey A P,Ray S J,Hieftje G M.Anal.Chim.Acta,2017,952:1-8.