一种液相色谱-质谱联用分析模型及其构建方法技术

本发明专利技术提供了一种液相色谱

【技术实现步骤摘要】
一种液相色谱-质谱联用分析模型及其构建方法


[0001]本专利技术涉及中药成分鉴定领域，尤其涉及一种液相色谱-质谱联用分析模型及其构建方法。

技术介绍

[0002]中国使用草药的历史已有几千年，在天然产物研究领域也有进行了长时间的探索。在长时间的研究工作中，天然产物的鉴定工作一直是一项艰巨的任务。而天然产物的化学成分往往十分复杂，其中有很多具有较好药效的成分往往在提取物中只占有很少的比例，而这些微量成分往往能决定着一种天然产物的用途[1]。在生活息息相关的许多领域，如环境质量、食品安全、生物医药与临床诊断，也多涉及低浓度的化合物。因此低浓度物质的检测能力，特别是在复杂背景(复杂基质)下检测低浓度化合物的能力，成为分析仪器非常重要的一个功能指标。如今，在该研究领域中最突出和最受欢迎的技术无疑是质谱法[2]。目前质谱仪即以其远优于其他分析仪器的检测能力，成为分析化学最重要的分析仪器。
[0003]质谱仪可以分为低分辨质谱和高分辨质谱，其中低分辨质谱仪包括四级杆质谱、离子阱质谱[3-4]，高分辨率质谱仪包括飞行时间质谱[5]、静电轨道阱质谱、傅里叶变换离子回旋共振质谱[6]和磁质谱。低分辨率的质谱仪结构简单小巧、质量较轻且容易清洗，但无法得到精确的质量数，扫描速度慢，灵敏度低，母离子的碎裂程度低，不利于结构解析。高分辨质谱仪分辨率高，峰分离效果好，可以得到准确的质量数，扫描速度较快，检出限低。本文将使用静电场轨道阱质谱进行数据的采集，该质谱仪具有高质量精度、高分辨率、动态范围广，可提供大范围的定性和定量分析，克服高分辨质谱仪维护难和操作复杂的缺点。
[0004]高分辨质谱(HR-MS)具有极高的检测灵敏度和特异性，可提供高分辨率和准确度的质荷比，能够获取色谱峰的准分子离子及碎片离子等丰富的结构信息，有助于色谱峰的鉴定和归属，UPLC-HR-MS已成为表征复杂天然产物的有力工具，是中药活性成分研究的最有效的分析手段之一，并被广泛应用于中医药研究。黄酮类和二苯甲酮类天然产物在结构上相似，质谱分子量接近，裂解途径相似。目前，基于UPLC-HR-MS对两类化合物的鉴别工作有较大的困难

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种液相色谱-质谱联用分析模型及其构建方法。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案予以实现：一种液相色谱-质谱联用分析模型，包括流速0.15-0.25mL
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min-1；柱温25-35℃；正离子喷雾电压3.0-3.5kV；负离子喷雾电压2.3-3.0kV；毛细管温度180-220℃；辅助器加热温度370-420℃。
[0007]根据上述技术方案，优选地，包括流速0.2mL
·
min-1；柱温30℃；正离子喷雾电压3.2kV；负离子喷雾电压2.8kV；毛细管温度200℃；辅助器加热温度400℃。
[0008]一种液相色谱-质谱联用分析模型的构建方法，包括以下步骤；
[0009](1)采用UHPLC-Q-Orbitrap MS技术，结合响应面实验设计，对多组标准品进行分析得到相关数据；
[0010](2)并运用Xcailbur软件对步骤(1)得到的相关数据进行采集；
[0011](3)根据色谱峰总面积、相关系数R2、标准偏差RSD进行固定相的筛选和流动相的优化、筛选；
[0012](4)根据响应面实验设计，对流速、柱温、正离子喷雾电压、负离子喷雾电压、毛细管温度、辅助器加热温度进行优化实验。
[0013]根据上述技术方案，优选地，步骤(1)中选用50组标准品，其中包括25组黄酮类化合物和25组二苯甲酮类化合物。
[0014]根据上述技术方案，优选地，步骤(1)的UHPLC-Q-Orbitrap MS技术采用Full-MS/dd-MS2的正负切换的离子扫描方法，同时打开Inclusion功能，源喷雾电压(spray voltage)正负离子分别为3.2kV和2.8kV，毛细管温度(capillary temperature)200℃，辅助器加热温度(auxiliary heating temperature)400℃，鞘气(sheath gas，N2)为35，辅助气(auxiliary gas，N2)为10，碰撞能量为20V，40V，60V，扫描范围为m/z 100-1500，分辨率为70000。
[0015]根据上述技术方案，优选地，步骤(2)的Xcailbur软件的数据采集包括色谱峰提取并自动积分，将得到的质荷比﹑保留时间﹑峰面积的相关信息通过Excel进行记录得到一个表格矩阵，计算色谱峰总面积、标准偏差RSD和相关系数R2。
[0016]本专利技术的有益效果是：构建完成的液相色谱-质谱联用分析模型既能保证色谱峰总面积较大，又能保证各标准品的峰面积分布均匀，进而有效为后续深度神经网络模型需要的质谱数据提供前提条件。
附图说明
[0017]图1正离子扫描模式下各色谱柱分离混合标准品响应的热图；
[0018]图2负离子扫描模式下各色谱柱分离混合标准品响应的热图；
[0019]图3正离子扫描模式下各流动相分离混合标准品响应的热图；
[0020]图4流动相在负离子扫描模式下的热图；
[0021]图5峰面积(a)和相关系数R2(b)的实验数据与预测值对应关系的散点图；
[0022]图6流速、负离子喷雾电压、毛细管温度、辅助器加热温度对峰面积的等高线图和响应面图；
[0023]图7毛细管温度和辅助器加热温度对相关系数R2的等高线图和响应面图；
具体实施方式
[0024]下面将结合附图对专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于专利技术保护的范围。
[0025]如图所示，本专利技术提供了一种液相色谱-质谱联用分析模型，包括流速0.15-0.25mL
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min-1；柱温25-35℃；正离子喷雾电压3.0-3.5kV；负离子喷雾电压2.3-3.0kV；毛
glucopyranoside(29)，gentixanthone C(30)，gentichromone A1(31)，1,7-dihydroxy-3,4-dimethoxyxanthone(32)，1,3,8-trihydroxy-4,5-dimethoxyxanthone(33)，1,7-dihydroxy-3,4,8-trimethoxyxanthone(34)，gentixanthone A1(35)，gentixanthonoside C1(36)，高芒果苷(37)，gentichromone A3(38)，1-O-[β-D-吡喃木糖(1
→
6)-β-D-吡喃葡萄糖]-7-羟基-3,8-二甲氧基苯并吡酮(39)，1-O-[β-D-吡喃木糖(1...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液相色谱-质谱联用分析模型，其特征在于，包括流速0.15-0.25mL
·
min-1；柱温25-35℃；正离子喷雾电压3.0-3.5kV；负离子喷雾电压2.3-3.0kV；毛细管温度180-220℃；辅助器加热温度370-420℃。2.根据权利要求1所述的一种液相色谱-质谱联用分析模型，其特征在于，包括流速0.2mL
·
min-1；柱温30℃；正离子喷雾电压3.2kV；负离子喷雾电压2.8kV；毛细管温度200℃；辅助器加热温度400℃。3.一种液相色谱-质谱联用分析模型的构建方法，其用于构建权利要求1或2的液相色谱-质谱联用分析模型，其特征在于，包括以下步骤；(1)采用UHPLC-Q-Orbitrap MS技术，结合响应面实验设计，对多组标准品进行分析得到相关数据；(2)并运用Xcailbur软件对步骤(1)得到的相关数据进行采集；(3)根据色谱峰总面积、相关系数R2、标准偏差RSD进行固定相的筛选和流动相的优化、筛选；(4)根据响应面实验设计，对流速、柱温、正离子喷雾电压、负离子喷雾电压、毛细管温度、辅助器加热温度进行优化实验。4.根据权利要求3所述的一种液相色谱-...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩立峰，刘二伟，于海洋，张祎，王涛，窦志英，高秀梅，
申请(专利权)人：天津中医药大学，
类型：发明
国别省市：