SCIEX QTRAP和QTOF系统“一网打尽”芬太尼类似物
概述
芬太尼这种药物因其既能“治病”又能“致瘾”，而被称为“魔鬼与天使”。它“天使”的一面在于在临床上应用得当的话，是一种非常有效的麻醉剂。它比吗啡镇痛效果更强、副作用更小；而它“魔鬼”的一面在于它起效迅速但作用时间很短，很容易刺激使用者产生依赖，从而成瘾。
由于芬太尼类物质的前体物质易获得，所需的化学品和设备也容易获得，并且合成工艺简单，这有利于小型药物贩运组织走私并小规模生产。芬太尼“魔鬼”一面很容易被不法分子利用。为了躲避法律监管，毒品设计师通过对芬太尼的化学结构进行修改使得芬太尼“变脸”。芬太尼这个家族因此越来越大，已然成为了“第三代毒品”新型精神活性药物的重要成员。为了防范此类物质在国内发展蔓延，2019年起国家已将芬太尼类物质列入《非药用类麻醉药品和精神药品管制品种增补目录》。从此芬太尼类物质在我国正式成为整类列管药物。
但是目前芬太尼类物质在检测中主要有两大挑战：
一是芬太尼及其类似物在产品中的含量通常是微量的，无论是药物还是非法制造的材料等；
二是芬太尼类物质“家族”庞大，各种结构衍生物“不计其数”，且不断有新型结构被合成并进行非法销售。这给检查和监测带来了很大的困难。
芬太尼“家族”部分成员
的QTRAP质谱系统和高分辨质谱QTOF系统能够很好地解决芬太尼类物质检测的两大难题。
左为 QTRAP系统，右为 QTOF系统
QTRAP质谱系统
QTRAP质谱系统的三重四极杆质谱技术与线性加速离子阱技术相结合，并且可以在三重四级杆模式和线性加速离子阱模式之间进行瞬间切换，从而可实现一针进样同时获得不同扫描模式下的数据。
MRM-IDA-EPI，Precursor Ion-IDA-EPI，Neutral loss -IDA-EPI扫描模式工作流程
MRM-IDA-EPI扫描模式一针完成目标物的定性和定量分析
三重四级杆模式下的MRM扫描模式提供pg级灵敏度的准确定量。而线性离子肼模式下的增强子离子扫描模式（EPI）提供灵敏度更高（与三重四极杆相比可提高两个数量级以上），且不同能量碎裂的全质量范围的二级碎片谱。 OS软件批量对样本实测二级全谱与标准品谱库进行自动比对，使定性结果又快又准。
24种芬太尼衍生物MRM提取离子流色谱图
Precursor Ion-IDA-EPI和Neutral loss-IDA-EPI的拟靶向扫描模式快速发现和鉴定新型结构衍生物
因芬太尼类似物的结构往往具有相似的官能团，故可产生共同的二级碎片或者丢失共同的碎片。比如，结构中带有N-苯基丙酰胺的芬太尼类似物易中性丢失149，因此对于这类化合物可以进行以149为中性丢失的前体离子扫描并自动触发EPI扫描（Neutral loss-IDA-EPI ），从而一针进样即可快速发现样本中具有149中性特征丢失的母离子。
β-羟基硫代芬太尼中性丢失149
由Precursor Ion-IDA-EPI或Neutral loss-IDA-EPI得到的二级碎片全谱可进一步用于结构解析。应用 OS的自动结构解析功能，可以帮助我们快速地分析其可能结构，在缺乏标准品的情况下完成未知化合物的筛查和鉴定工作。
OS软件自动进行结构解析，鉴定结果为卡芬太尼
综上， QTRAP? 质谱系统在芬太尼类似物分析上的优势有：
定量准；
多复合扫描功能优于三重四级杆；
有利于新型化合物的发现。
高分辨质谱QTOF系统
QTOF系统的SWATH采集模式，是将所有离子分配到连续的窗口内，每个窗口内的所有离子一起传输到碰撞室打碎产生MS/MS二级碎片，通过专利技术的去卷积功能将碎片归属到对应的母离子。可实现一针进样采集到样本中所有离子的一级和二级质谱信息，保证了低含量的目标物的二级信息不被遗漏，并可用于溯源。
SWATH数据真正实现一针进样，四种功能
SWATH采集模式使得不仅可以通过一级质谱数据进行定量分析，还可同时应用二级碎片离子进行定量分析，并可自动计算离子丰度比。
OS软件自动根据化合物的质量误差、同位素分布、保留时间和二级碎片谱图“四大关”进行目标化合物靶向筛查，保证筛查结果的准确性。 QTOF质谱的高准确性使得质量误差小于1 ppm。
同一数据，同一界面，同时定量和定性分析（戊酰芬太尼）
对于新型的芬太尼衍生物， OS软件可通过提取共同的碎片搜索发现样本中可疑衍生物，并进行结构推断。
通过提取m/z 105和188的碎片发现可疑衍生物，鉴定结果为奥芬太尼
QTOF系统的SWATH数据的可溯源性，结合 OS软件可简单方便的实现准确定性定量，以及新型化合物的发现与鉴定。
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