赛默飞Q Exactive GC Orbitrap气质系统

汽油机通过电火花点燃油气混合气而膨胀做功，以“吸气”-“ 压缩”-“膨胀做功”-“排气”四个行程构成一个循环，周而 复始地连续工作，循环运转过程中有时会发出一些尖锐的金属 敲击声，俗称“爆震”。汽油本身抗爆性能是影响“爆震”产 生的根本原因。汽油的抗爆性能通常用“辛烷值”来评定，辛 烷值越高，其抗爆性能越好。我国车用汽油（GB 17930-2016 ）通过研究法辛烷值分为四个牌号：89号、92号、95号和98 号，汽油的辛烷值与汽油的化学组成密切相关。

气相色谱-高分辨静电场轨道阱质谱（GC-Orbitrap/MS）以其出 色的分辨率、灵敏度，在未知样品挥发性成分分析中展现出极 大的优势。Thermo ScientificTM TraceFinder 5.0结合Deconvolution 1.5 解卷积插件，通过质谱优先的计算方式，能够明确归属 每个化合物的质谱峰，对共流出化合物进行有效分离定性。基 于半导体制冷的热调制器体积小巧、装卸容易，且无需液氮或 其他制冷剂，结合GC-Orbitrap/MS使用，能够在一维GC分离的 基础上，针对极端复杂样品进一步实现全二维GC的分离，为未 知物的分离鉴定提供新的思路和方法。

石油、煤和天然气，这些燃料以及其他化石燃料均为来自于数百万年前生存的动植物遗骸的碳氢化合物。如今，它们为我们的世界提供能源和动力。 石油和天然气行业的上游、中游或下游均正在面临着提高生产效率带来的压力。无论是原油价格下跌导致的利润率下降，还是支持扩张带来的压力，又或是原料价格下降，这都使得实验室的诸多分析工作来帮助决策变得尤为重要，而决定选择谁来帮助您完成这些分析工作也非常重要。

分析实验室始终面对着这样的挑战，就是既要保证最高水准准确度，也要在数据充分可靠的基础上不断提高检测效率。此类实验室大多采用气相色谱、液相色谱和三重四极杆质谱仪（MS）联用来实现目标化合物检测。以上分析技术可在一定的灵敏度水平和选择性要求范围内检测性质差异较大的多种化合物，但是，其局限性在于需要确定的目标化合物列表并要求对每个化合物进行针对性的质谱实验参数的优化。而使用静电场轨道阱（Orbitrap）技术分析样本，得到高分辨全扫描数据可轻 松解决以下挑战： • 针对数量迅速增长的化合物同时定性和定量分析的需求 • 针对过去采集的数据进行有目的的回顾性分析 • 针对化学元素组成及结构未知化合物进行定性鉴定分析的需求

Thermo Scientific™ Q Exactive™ GC 组合型四极杆 Orbitrap 质谱仪是一款全新的台式质谱，致力于将气相色谱（GC）的高分离能力Orbitrap 高分辨精确质量数（HR/AM）能力完美结合。高质量数精度的质谱仪（MS）对于复杂基质下的目标化合物和非目标化合物测量非常关 键，在进行化合物识别和确认时，对于提高测量结果的可靠性也非常关键。对于前者，获得稳定高质量数精度可以使用相对较窄的质量数提取窗口，充分利用该仪器的质量数解析能力优势；对于后者，提供足够准确的测量化合物质量数，允许化学家可靠预测元素组成和同位素比，以识别物质的化学结构。 结果证实，在使用 Q Exactive GC 质谱仪的高分辨率时，即使在很宽的浓度范围和复杂化学背景下，也能获得出色且稳定的质量精度。

本研究的结果证明 Thermo Scientific Q Exactive GC 混合四极杆-Orbitrap 质谱仪，辅以简便易用的软件工具，是进行复杂样品分析和未知化合物鉴定的得力工具。Orbitrap质谱仪能够实现绝佳的分辨率和质量准确度，因而可以实现不受限于浓度的、快速、可靠的样品表征。本研究通过使用谱图匹配对食品包装样品进行了快速的已知化合物筛查并使用准确质量进行了合理性分析。对于未在谱库中检索出结果的化合物， 利用 EI 和 PCI 信息进行了可靠的分子离子和碎片离子化学式推测。此外，能够进行高分辨、准确质量 MS/MS 实验的能力使得未知物鉴定工作流程更为完整，也使得分析结果的可靠性更上一级台阶，更提供了重要的结构信息。

应用 Exactive GC，在全扫模式 和 60，000 分辨率（FWHM）的条件下能够在 0.1 μg/L 最低校准浓度标样中检出 NDMA，假设回收率为100%，该结果则意味着 NDMA 的检测限（LOD）为 0.1 ng/L。此外，本方法在饮用水样品中的 NDMA 回收率极高，可以轻松在 1.0 ng/L 浓度水平实现该化合物的检测和准确定量。 全扫采集模式还使得对饮用水样品中的其它有害污染物的检测和鉴定成为可能。检测到的其它污染物主要是卤代有机化合物，这些化合物的出现可能主要跟一些加氯消毒法或氯胺消毒处理有关。对鉴定化合物的进一步确证需要借助标准品进行。 除了极高的灵敏度，在 0.1–50 μg/L 浓度区间内对 NDMA（R2 >0.999 且 RSD RF <9%）以及其相应的 d6-NDMA 氘代物（R2 >0.999 且 RSD RF <6 %）都得到了良好的线性。 此外，在不同的浓度水平和所有被分析样品中，质量偏差始终较低（sub ppm）。总的来说，实验结果证明 Exactive GC 系统在 NDMA 痕量分析方面具有极佳的定量和定性表现。

本方法在饮用水样品中的NDMA回收率极高，可以轻松在1.0 ng/L浓度水平实现该化合物的检测和准确定量。全扫采集模式还使得对饮用水样品中的其它有害污染物的检测和鉴定成为可能。检测到的其它污染物主要是卤代有机化合物，这些化合物的出现可能主要跟一些加氯消毒法或氯胺消毒处理有关。对鉴定化合物的进一步确证需要借助标准品进行。此外，在不同的浓度水平和所有被分析样品中，质量偏差始终较低（sub ppm）。总的来说，实验结果证明Exactive GC系统在NDMA痕量分析方面具有极佳的定量和定性表现。

本次测试应用Q Exactive GC系统成功对经消毒处理后的水样提取物中的碘化DBPs进行了检测分析。 测试样品中检测到大量离子流色谱峰，通过应用TraceFinder 软件的精确质量过滤功能单独分离出含碘化合物。暴露于氯胺反应的样品中的碘化DBPs含量显著高于经氯化反应处理的样品。 将采集到的EI数据与现有商业化标准谱图库相匹配，可鉴定目标化合物结构。重要的是，通常情况下，有很多检测到的化合物并未被此类标准谱图库收录，这时唯有通过稳定的亚-ppm 级质量精度测定结果才能够对未知化合物进行准确的元素组成及化学结构推测。 此外，以甲烷作为反应气体的正化学电离的软电离模式可用于确证化合物的分子离子。 本文所采用的Q Exactive GC质谱仪以及化合物检测鉴定流程可对经消毒处理水样中的未知DBPs进行快速检测和可信鉴定，有助于研究人员对未知化学物质进行可靠的、及时的分析报告。 峰宽为3秒。不同质量分辨率条件下，同一色谱峰的扫描点数的变化，即使在最高质量分辨率（120,000 FWHM 在 m/z 200处）下，仪器仍然能够采集到足够的扫描点用于准确的峰面积积分计算。此外，在质量分辨率为60,000时，色谱峰中每个扫描点的质量精度，所有点均保持稳定良好的质量精度，偏差均小于0.3ppm。

本次测试应用具备超高分辨率和质量精度质谱系统的新一代 GC-MS 系统，对包装密闭系统和密封产品所使用的聚合物垫圈（环型密封圈）中的化合物进行检测和鉴定。本实验旨在展示针对环型密封圈中的化学成分进行定性分析的完整工作流程。本流程重点在于通过一级高分辨质谱全扫描对样品进行无目标监测，借助超高分辨率的优势获得化合物的精确质量数。质谱分辨能力对于准确推测化合物元素组成、分析结构、区别共流出物和同量异位素化合物具有重要作用。快速的扫描速度、高灵敏度和宽线性范围则利于对高低丰度化合物进行同时检测。这些仪器特性结合可进行自动解卷积算法和样本比较的独特软件系统，组成了一个针对复杂化合物结构分析的有力解决平台。

制药、农业以及加工制造业对特种化合物的巨大需求，一直是现代化学工业面临的巨大挑战之一。而现代化学工业需要在日益严格的监管审查情况下，不得不提出环境友好型的生产方法。由合成生物学和科技驱动的生物技术方法被认为是有潜力能够提供必要的持续解决方案。合成生物学的核心是将“设计-构建测试框架1”应用于重新设计的天然生物系统内以实现目的。通过在微生物（例如大肠杆菌2和链霉菌属3）的“生物工厂”中插入和微调遗传信息，组装复杂的酶促途径以实现化学物质的快速和多样化生成。像异丙基β-D-1-硫代吡喃半乳糖苷（IPTG）（Lac启动子）或四环素（Tet启动子）这样的诱导型细菌启动子，通常用于激活基因转录，开启工程化生物合成途径。然而，人们还未完全掌握这些诱导系统与整个细菌代谢组的相互作用，尤其是毒副作用方面的影响。

代谢组学旨在表征和定量生物系统中的完整小分子代谢通路或代谢物组。代谢物组包含小分子多元混合物（包括氨基酸、糖和磷酸糖、生物胺和脂质）。非靶向代谢组学极具挑战性，因为其要求定性和定量上百个不同种类化合物，而有关这些代谢物的经验知识有限。因此，有必要使用一个既可以以非靶向的方式灵敏检测特定分子，又可以提供精确质量数信息，用于确认未知物并对其进行结构解析的检测系统。

代谢组学旨在表征和定量生物系统中的完整小分子代谢通路或代谢物组。代谢物组包含小分子多元混合物（包括氨基酸、糖和磷酸糖、生物胺和脂质）。非靶向代谢组学极具挑战性，因为其要求定性和定量上百个不同种类化合物，而有关这些代谢物的经验知识有限。因此，有必要使用一个既可以以非靶向的方式灵敏检测特定分子，又可以提供精确质量数信息，用于确认未知物并对其进行结构解析的检测系统。

Compound Discoverer和 TraceFinder 自动化数据处理使得检测及鉴定发生具有统计显著性的改变的代谢物变得流畅、简单。本文描述的代谢组学工作流程能够促进及时且可靠的数据采集、数据处理和结果阐释。Q Exactive GC 系统是一个有力的分析工具，可以用于研究复杂的细菌相互作用中的代谢变化，有助于提供前所未知的、关于分子水平上病原菌之间的相互作用的信息。Q Exactive GC 质谱仪是一种独特的分析工具，仅需简单设置即可通过全扫高分辨实验检测大量小分子代谢物。

在 Thermo Scientific TM Q Exactive TM 仪器平台上，采用 Thermo Scientific TM TMTsixplex TM 和 TMT10plex TM 工作流程，建立最优 的质谱数据采集方法将其应用于蛋白质的相对定量研究中。本文详细介绍了该工作流程所涉及的样品前处理、肽段分离和质谱分析等过程，以及采用 Thermo Scientific TM ProteomeDiscoverer TM 软件 2.1 版本对数据进行处理和分析的具体流程。

氯霉素（Chloramphenicol，CAP）是一种广泛使用的广谱类抗生素，由于它对人体具有严重的毒副作用[1]，医学界至今还没有确定氯霉素的人体安全接触剂量。美国和欧盟都禁止在食用性动物和动物饲料中使用氯霉素[2]，在法规中CAP 的残留量为不得检出。

本文采用乙酸钠缓冲溶液提取、硅烷化试剂衍生、GCMS 检测, 建立了饲料中莱克多巴胺等8种β-受体激动剂的分析方法。考察了在该方法下，仪器对莱克多巴胺等8 种β-受体激动剂检测的线性、重复性以及方法的加标回收性能。结果表明：Thermo GCISQ对莱克多巴胺等8 种β-受体激动剂在浓度为0.01 ppm-1ppm 范围内检测的线性均大于0.997；以0.1 ppm 的混合标样，平行测定6 次的RSD 小于6.88%，对各激动剂的检测限均低于农业部1063 号公告-7-2008 规定值；且采用同一台仪器，对系列浓度标样、样品以及加标样品在2 天内反复测定5 次，测定值的RSD小于6.68%，表明了Thermo GC-ISQ 对饲料中莱克多巴胺等β-受体激动剂测定方面展示了较强的可靠性以及高的稳定性。

本文采用乙酸钠缓冲溶液提取、硅烷化试剂衍生、GCMS 检测, 建立了饲料中班布特罗等8种β-受体激动剂的分析方法。考察了在该方法下，仪器对班布特罗等8 种β-受体激动剂检测的线性、重复性以及方法的加标回收性能。结果表明：Thermo GCISQ对班布特罗等8 种β-受体激动剂在浓度为0.01 ppm-1ppm 范围内检测的线性均大于0.997；以0.1 ppm 的混合标样，平行测定6 次的RSD 小于6.88%，对各激动剂的检测限均低于农业部1063 号公告-7-2008 规定值；且采用同一台仪器，对系列浓度标样、样品以及加标样品在2 天内反复测定5 次，测定值的RSD小于6.68%，表明了Thermo GC-ISQ 对饲料中班布特罗等β-受体激动剂测定方面展示了较强的可靠性以及高的稳定性。

本文采用乙酸钠缓冲溶液提取、硅烷化试剂衍生、GCMS 检测, 建立了饲料中齐帕特罗等8种β-受体激动剂的分析方法。考察了在该方法下，仪器对齐帕特罗等8 种β-受体激动剂检测的线性、重复性以及方法的加标回收性能。结果表明：Thermo GCISQ对齐帕特罗等8 种β-受体激动剂在浓度为0.01 ppm-1ppm 范围内检测的线性均大于0.997；以0.1 ppm 的混合标样，平行测定6 次的RSD 小于6.88%，对各激动剂的检测限均低于农业部1063 号公告-7-2008 规定值；且采用同一台仪器，对系列浓度标样、样品以及加标样品在2 天内反复测定5 次，测定值的RSD小于6.68%，表明了Thermo GC-ISQ 对饲料中齐帕特罗等β-受体激动剂测定方面展示了较强的可靠性以及高的稳定性。

本文采用乙酸钠缓冲溶液提取、硅烷化试剂衍生、GCMS 检测, 建立了饲料中沙丁胺醇等8种β-受体激动剂的分析方法。考察了在该方法下，仪器对沙丁胺醇等8 种β-受体激动剂检测的线性、重复性以及方法的加标回收性能。结果表明：Thermo GCISQ对沙丁胺醇等8 种β-受体激动剂在浓度为0.01 ppm-1ppm 范围内检测的线性均大于0.997；以0.1 ppm 的混合标样，平行测定6 次的RSD 小于6.88%，对各激动剂的检测限均低于农业部1063 号公告-7-2008 规定值；且采用同一台仪器，对系列浓度标样、样品以及加标样品在2 天内反复测定5 次，测定值的RSD小于6.68%，表明了Thermo GC-ISQ 对饲料中沙丁胺醇等β-受体激动剂测定方面展示了较强的可靠性以及高的稳定性。

本文采用乙酸钠缓冲溶液提取、硅烷化试剂衍生、GCMS 检测, 建立了饲料中盐酸克伦特罗等8种β-受体激动剂的分析方法。考察了在该方法下，仪器对盐酸克伦特罗等8 种β-受体激动剂检测的线性、重复性以及方法的加标回收性能。结果表明：Thermo GCISQ对盐酸克伦特罗等8 种β-受体激动剂在浓度为0.01 ppm-1ppm 范围内检测的线性均大于0.997；以0.1 ppm 的混合标样，平行测定6 次的RSD 小于6.88%，对各激动剂的检测限均低于农业部1063 号公告-7-2008 规定值；且采用同一台仪器，对系列浓度标样、样品以及加标样品在2 天内反复测定5 次，测定值的RSD小于6.68%，表明了Thermo GC-ISQ 对饲料中盐酸克伦特罗等β-受体激动剂测定方面展示了较强的可靠性以及高的稳定性。

GC Orbitrap/MS 作为业内wei一一款气相色谱超高分辨质谱仪，集超高分辨率、高质量精度测定、高灵敏度于一体，在食品香气成分鉴定、未知物分析、食品组学等方面表现出了强大的能力，能够很好应对复杂样品中痕量物质分析的挑战。

本研究利用气相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱（Thermo ScientificTM Q Exactive-GC）建立了 435 种农药化合物精确质量数据库，并结合相应的数据处理软件，在此基础上建立了农药多残留快速筛查流程。实验对检索中所需的各项参数进行了优化，用以提高筛查准确度，避免假阳性和假阴性结果的产生。实验结果表明，在实际样品检测中，分辨率 60,000 FWHM（200 m/z）及以上， 质量准确度 < 2.0 ppm，筛查准确度会有大大改善。同时仍然可以保持高灵敏度，完全满足食品中农药残留检测要求。筛查方法同时使用了精确质量数和偏差，保留时间窗口，同位素分布与同位素丰度信息等参数，进而获得快速、准确的结果。

本研究结果表明，与 TraceFinder 软件配用的 Thermo Scientific Exactive GC Orbitrap 高分辨率质谱仪是一个高性能的分析系统，可在完全遵循 SANTE 指导文件的前提下，针对果蔬中的常规农药分析，提供稳定的、高灵敏度的分析定量性能。

本研究结果表明，与 TraceFinder 软件配用的 Thermo Scientific Exactive GC Orbitrap 高分辨率质谱仪是一个高性能的分析系统，可在完全遵循 SANTE 指导文件的前提下，针对果蔬中的常规农药分析，提供稳定的、高灵敏度的分析定量性能。

本研究结果表明，与 TraceFinder 软件配用的 Thermo Scientific Exactive GC Orbitrap 高分辨率质谱仪是一个高性能的分析系统，可在完全遵循 SANTE 指导文件的前提下，针对果蔬中的常规农药分析，提供稳定的、高灵敏度的分析定量性能。

本研究结果表明，与 TraceFinder 软件配用的 Thermo Scientific Exactive GC Orbitrap 高分辨率质谱仪是一个高性能的分析系统，可在完全遵循 SANTE 指导文件的前提下，针对果蔬中的常规农药分析，提供稳定的、高灵敏度的分析定量性能。

药物滥用的特点是对某个药物的使用不按照说明书指导使用，这通常源自具有严重问题的自我管理或者情绪低落。几乎所有服用后让人感觉兴奋的药物都可能被滥用。

本研究的目的是采用一种新的分析方法，对非靶向代谢组学研究中，呼吸气的挥发性物质进行可靠、灵敏和选择性的分析。通过ReCIVA呼吸气采样器，在吸附管中收集并浓缩呼吸气样本。 使用与热脱附（TD）自动进样器连接的 Thermo Scientific™Exactive™ GC Orbitrap™ GC-MS 系统分析样品。Orbitrap 质谱仪的宽动态范围（> 5 个数量级）和 ppt 级的灵敏度可以在一次分析中同时检测高丰度挥发性有机化合物（VOC；例如丙酮）和痕量待测物，无需额外的样品制备、多次采集或稀释步骤。采用高分辨率，高质量精度的数据，结合软件分析及其他电离方法的数据，可进一步确证呼吸气数据中 VOC 的定性结果。 本研究首次使用热脱附-GC Orbitrap/MS 平台用于预浓缩呼吸样品的分析，该系统是代谢组学研究和生物标志物发现的强有力工具。

本项研究展示了新型 Thermo Scientific? Orbitrap? GC-MS 完整非靶向代谢组学工作流程，检测了大鼠模型中的生物标记物，以判定其死亡时间。死亡时间（PMI）推断是法医调查中一项最关键也是最困难的任务，尤其当尸体温度与周围环境温度达到平衡后。由于当前用于确定 PMI 的方法不精确性且以目视检查尸体为主。因此，建立一种实验方法，使用耐用生物标志物推断死亡时间可辅助法医调查。 该 GC-MS 装置使用基于 Orbitrap 的检测器，得到超高质量数分辨率、亚 ppm 质量数精度、宽动态范围以及一定的扫描速度，用于有效定量极复杂代谢组学样品。高分辨率、稳定的质量数精度和快速的扫描速度是进行稳定的数据解卷积的关键因素，以检测重叠 TIC 峰中的化合物，进行非靶向代谢组学分析。电子轰击电离（EI）裂解模式也适合基于应用广泛的 NIST 库和 Wiley 库进行匹配，以识别化合物，同时为更深入的表征提供精确质量数。