暨南大學胡斌團隊聯合江西婦幼楊必成團隊在 Analytical chemistry發表封面文章《Portable Miniature Mass Spectrometry for Enhanced On-SiteDetection of Analytes in Complex Samples by Integrating SolidPhase Microextraction and Nano-Electrospray Ionization》。文章創新地將固相微萃取（SPME）、納升電噴霧電離源（nESI）與便攜式質譜（mMS）結合，設計了SPME-nESI-mMS工具，可用于現場對各種復雜樣品進行分析，其應用范圍包括但不限于食品安全、環境監測、法醫調查和生物分析等。
研究背景與目的
Research Background and Purpose
分析化學中，現場、快速、可靠地檢測微量化合物（如污染物、有毒物質、濫用藥物和非法添加劑）越來越重要。與實驗室相比，現場分析可以對有害物質的釋放、擴散進行預警和監測，促進公共安全和健康，節省時間和資源，避免樣品運輸、預處理和制備過程中的樣品丟失、變化和污染。
當前，各種分析工具，如手持光譜儀、傳感器和便攜式氣質聯用儀等設備已被用于現場分析。目前已經開發出針對非揮發性化合物的便攜式質譜，可通過直接取樣/電離技術對復雜的非揮發性樣品進行現場分析。盡管其具備高便攜性、高靈敏度和高特異性，但由于基質效應，nESI與mMS聯用對于真實復雜樣品中的微量分析物檢測具有挑戰。
本研究旨在開發一種基于mMS的方法，通過集成SPME和nESI試劑盒，實現對復雜樣品中分析物的高靈敏度現場檢測。SPME-nESI-mMS是一種很有前途的工具，可用于現場對各種復雜樣品進行分析，其應用范圍包括但不限于食品安全、環境監測、法醫調查和生物分析。
圖1. SPME-nESI-mMS示意圖
圖2. SPME-nESI-mMS實物圖 a) SPME探針 b) 將SPME探針插入nESI進樣器 c) SPME-nESI組件進樣小質譜
研究方法
Research Method
SPME萃取頭用于從復雜液體樣品和生物體中現場萃取分析物。
萃取后的SPME萃取頭被插入nESI進樣器中進行質譜分析。
通過組裝成套件的形式簡化了操作過程，提高了檢測效率。
SPME-nESI-mMS系統
SPME萃取頭：涂層為C18，厚度為45μm，長度為15mm，用于萃取分析物。
nESI毛細管：來自PURSPEC Technologies Inc.，用于進樣。
試劑盒：由SPME萃取頭和nESI毛細管組成，將SPME-nESI與便攜式質譜聯合使用。
便攜式質譜：來自PURSPEC Technologies Inc.，用于質譜分析。
實驗過程
Experimental Procedure
用SPME-nESI-mMS技術做了以下實驗：
a.果汁中樂果的檢測
b.牛奶中環丙沙星的檢測
c.涼茶中的氯氮卓的檢測
d.廢水中的咖啡因的檢測
e.唾液中的安非他明的檢測
f.蜂蜜中的甲硝唑的檢測
g.茶葉中的吡蟲啉的檢測
h.海水中辣椒素的檢測
i.海水中的食用油的檢測
j.新鮮蔬菜毒死蜱檢測的檢測
k.活魚體內孔雀石綠(MG)和隱色孔雀石綠(LMG)、
并繪制了活魚體內MG和LMG的代謝動力學趨勢圖
實驗結果
Experimental Results
圖 3. 用于復雜樣品的SPME-nESI-mMS現場分析：(a)牛奶中添加環丙沙星, (b)涼茶中氯氮卓, (c)人唾液安非他明, (d)廢水中咖啡因。
圖4. SPME-nESI-mMS用于生物樣本現場分析：(a)檢測海水中辣椒素，(b)海水中的食用油檢測，(c)在新鮮蔬菜中進行毒死蜱的體內檢測，(d)活魚體內孔雀石綠的檢測（MG）, (e)活魚體內隱色孔雀石綠的檢測（LMG）, (f)活魚MG和LMG的代謝動力學；(n = 6)
圖5. 現場取樣和分析實景圖
結論
Conclusions
本研究通過集成固相微萃取（SPME）和納升電噴霧電離源（nESI）試劑盒，聯合便攜式質譜，實現了對復雜樣品和生物體中分析物的高靈敏度現場檢測。實驗結果表明，該方法具有快速、高靈敏度和高特異性的優點，適用于食品安全、環境監測等領域的快速篩查。另外在生物體樣本分析方面，該方法展現出獨特的優勢，為活體監測提供了有力的工具。
清譜科技是一家專注于現場質譜化學分析和脂質組學產品開發、生產和制造的高科技公司。公司開發的便攜式質譜分析系統為開發現場化學檢測應用提供了實時準確和簡單易用的分析解決方案。目前公司已經在公共安全、生物制藥、醫療診斷、食品安全等領域為不同客戶提供眾多的現場即時檢測應用方案。
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