超高效液相色譜-質譜(UPLC-MS)是近十多年迅速發展起來的高通量分析技術，廣泛應用于環境科學、醫學、藥物研發等領域，是檢測極性和中等極性有機化學物的黃金法則。然而，該技術隱藏著一些缺陷。如，一些化合物能在電噴霧離子源(ESI)上發生氧化還原反應；又如UPLC柱能產生強大的剪切力導致大分子化合物(如聚合物)斷鏈。

　　近期，在中國科學院廣州地球化學研究所研究員彭先芝的指導下，博士研究生唐才明與廣州質量監督檢測研究院的工程師譚建華開展一項研究，發現和確證了還原性分析物在UPLC柱上的氧化反應(圖1)，并成功研發出一種解決這種柱上氧化反應問題的方法。

　　該課題組在一項天然產物分析研究中意外發現，多酚類植物提取物可能會在UPLC-MS系統中發生氧化反應，造成分析物信號降低且不穩定，由此導致無法有效的定量分析，定性分析也存在誤判的風險。對此，研究人員利用高分辨質譜技術，聯合柱后泵入還原劑溶液和分析物溶液的方式，確證了多酚類等易氧化分析物能在UPLC柱上發生氧化反應，且氧化程度顯著(圖2)。通過分析色譜圖，研究人員推測氧化反應發生的位置應該為UPLC的出口端篩板，因此設計一系列實驗驗證了這一推斷。最后，研究人員通過柱后泵入還原劑溶液的方式解決了UPLC柱上的氧化反應問題，并認為其原理可能是還原劑在高溫的ESI中與氧化產物反應，將其還原至原分析物形態(圖3)。

　　這項研究成果對天然產物研究具有重要意義，并預期可能會在藥物分析和蛋白質分析中發揮積極作用。國家質檢總局公益基金為該研究提供了部分資助。

　　文章信息：Tang, Caiming; Tan, Jianhua; Jin, Jiabin; Xi, Shaofeng; Li, Huiyong; Xie, Qilai; Peng, Xianzhi. Observation and confirmation of oxidation reactions occurring on ultra-high-performance liquid chromatography columns. Rapid Communications in Mass Spectrometry, 2015, 29(20): 1863-1873. DOI: 10.1002/rcm.7291.

圖1. 發生在UPLC-ESI-MS系統中的氧化還原反應示意圖

圖2. 分析物在UPLC柱上發生氧化反應

圖3. 分析物在UPLC柱上發生氧化反應及在有還原劑的ESI源中發生還原反應