Advances in Direct Analysis in Real Time Mass Spectrometry and Its Hyphenation with Sample Pretreatment Techniques

LIN Xue-wei; YAO Zhong-ping

doi:10.12452/j.fxcsxb.241104508

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Advances in Direct Analysis in Real Time Mass Spectrometry and Its Hyphenation with Sample Pretreatment Techniques

Reviews | 更新时间：2025-01-03

- Advances in Direct Analysis in Real Time Mass Spectrometry and Its Hyphenation with Sample Pretreatment Techniques
- Journal of Instrumental Analysis Vol. 44, Issue 1, Pages: 43-50(2025)
- 作者机构：
  
  1.香港理工大学，化学生物学及药物研发国家重点实验室，未来食品研究院，中医药创新研究中心，应用生物与化学科技学系，香港
  2.香港理工大学深圳研究院，深圳市中药药学及分子药理学研究重点实验室，深圳市食品生物污染与控制重点实验室，广东　深圳　518057
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.241104508
  CLC： O657.63
- Published：15 January 2025，
  
  Received：04 November 2024，
  
  Revised：07 December 2024，
- 稿件说明：
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林雪维,姚钟平.实时直接分析质谱及与样品前处理技术联用的研究进展[J].分析测试学报,2025,44(01):43-50.

LIN Xue-wei,YAO Zhong-ping.Advances in Direct Analysis in Real Time Mass Spectrometry and Its Hyphenation with Sample Pretreatment Techniques[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(01):43-50.
林雪维,姚钟平.实时直接分析质谱及与样品前处理技术联用的研究进展[J].分析测试学报,2025,44(01):43-50. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.241104508.

LIN Xue-wei,YAO Zhong-ping.Advances in Direct Analysis in Real Time Mass Spectrometry and Its Hyphenation with Sample Pretreatment Techniques[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(01):43-50. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.241104508.

摘要

实时直接分析质谱无需或者仅需简单的样品制备，即能对样品进行原位电离及直接快速的进样分析，已被广泛运用于食品、司法科学、药物分析、临床科学、环境等领域。尽管已有不少文献报道DART-MS的定量结果与液相/气相色谱-质谱相当，但其痕量分析物的检测性能仍是关键问题。为获得更准确的定量结果，研究人员开发出了一系列样品前处理技术与DART-MS联用。该文从DART-MS的原理出发，对其不同研究领域中无需样品前处理的应用进行了综述，并进一步介绍了样品预处理技术（如固相萃取、固相微萃取、顶空固相网增强吸附、分散固相萃取、分散磁性固相萃取、机械化学萃取、微波辅助萃取和热解吸）与DART-MS联用的研究成果。该综述旨在对DART-MS的样品直接分析的应用及样品前处理技术的开发提供帮助。

Abstract

Direct analysis in real time mass spectrometry（DART-MS） is widely used in food analysis，forensic science，pharmaceutical analysis，clinical science，environmental science and other fields，as it requires no or minimal sample preparation and can perform in-situ ionization and direct sample analysis. Although the quantitative results of DART-MS have been reported to be comparable to those of liquid/gas chromatography-mass spectrometry，the detection performance of trace analytes is still an important issue. To obtain more accurate quantitative results，a series of sample pretreatment technologies have been developed to be combined with DART-MS. In this review，the general principle of DART-MS is introduced，followed by its applications in different research fields that do not require sample pretreatment. Sample pretreatment technologies coupling with DART-MS，including solid-phase extraction（SPE），solid-phase microextraction（SPME），solid-phase mesh enhanced sorption from headspace（SPMESH），dispersive solid-phase extraction（DSPE），dispersive micro solid-phase extraction（DMSPE），mechanochemical extraction（MCE），microwave-assisted extraction（MAE） and thermal desorption（TD） are further summarized and commented. The possible optimizations in the future are also proposed in this review，hoping to provide great insight into the applications of direct sample analysis by DART-MS and the development of sample pretreatment technologies coupling with DART-MS.

关键词

质谱实时直接分析直接样品分析样品预处理

Keywords

mass spectrometrydirect analysis in real timedirect sample analysissample pretreatment technology

references

Venter A，Nefliu M，Cooks R G. Trends Anal. Chem.，2008，27（4）：284-290.

Cody R B，Laramée J A，Nilles J M，Durst H D. JEOL news，2005，40（1）：8-12.

Takats Z，Wiseman J M，Gologan B，Cooks R G. Science，2004，306（5695）：471-473.

Cody R B，Laramee J A，Durst H D. Anal. Chem.，2005，77（8）：2297-2302.

Cody R B. Spectrosc. Eur.，2006，18：S12.

Gross J H. Anal. Bioanal. Chem.，2014，406（1）：63-80.

Dong Y E. Direct Analysis in Real Time Mass Spectrometry：Principles and Practices of DART-MS. 2nd ed. New York：John Wiley & Sons，2017.

Hajslova J，Cajka T，Vaclavik L. Trends Anal. Chem.，2011，30（2）：204-218.

Cody R B. Anal. Chem.，2009，81（3）：1101-1107.

Yu S X，Crawford E，Tice J，Musselman B，Wu J T. Anal. Chem.，2009，81（1）：193-202.

Schurek J，Vaclavik L，Hooijerink H，Lacina O，Poustka J，Sharman M，Caldow M，Nielen M W F，Hajslova J. Anal. Chem.，2008，80（24）：9567-9575.

Farre M，Pico Y，Barcelo D. Anal. Chem.，2013，85（5）：2638-2644.

Harris G A，Kwasnik M，Fernandez F M. Anal. Chem.，2011，83（6）：1908-1915.

Ackerman L K，Noonan G O，Begley T H. Food Addit. Contam.，2009，26（12）：1611-1618.

Sisco E，Robinson E L. Forensic Chem.，2020，18：100219.

Crawford E，Musselman B. Anal. Bioanal. Chem.，2012，403（10）：2807-2812.

Edison S E，Lin L A，Gamble B M，Wong J，Zhang K. Rapid Commun. Mass Spectrom.，2011，25（1）：127-139.

Edison S E，Lin L A，Parrales L. Food Addit. Contam.，2011，28（10）：1393-1404.

Lin X，Wu H，Huang G，Wu Q，Yao Z P. Anal. Chim. Acta，2023，1283：341966.

Liang J，Sun J H，Chen P，Frazier J，Benefield V，Zhang M L. Food Res. Int.，2021，140：109877.

Zacometti C，Massaro A，Di Gioia T，Lefevre S，Fregiere-Salomon A，Lafeuille J L，Fiordaliso Candalino I，Suman M，Piro R，Tata A. J. Mass Spectrom.，2023，58（10）：e4953.

Sisco E，Forbes T P. Forensic Chem.，2021，22：100294.

Duvivier W F，Van Beek T A，Pennings E J，Nielen M W. Rapid Commun. Mass Spectrom.，2014，28（7）：682-690.

Duvivier W F，Van Putten M R，Van Beek T A，Nielen M W. Anal. Chem.，2016，88（4）：2489-2496.

Musah R A，Cody R B，Dane A J，Vuong A L，Shepard J R. Rapid Commun. Mass Spectrom.，2012，26（9）：1039-1046.

Maric M，Bridge C. Forensic Sci. Int.，2016，266：73-79.

Da Costa C，Whitmarsh S，Lynch T，Creaser C S. Int. J. Mass Spectrom.，2016，405：24-31.

Coon A M，Beyramysoltan S，Musah R A. Talanta，2019，194：563-575.

Jones R W，Cody R B，Mcclelland J F. J. Forensic Sci.，2006，51（4）：915-918.

Adams J. Int. J. Mass Spectrom.，2011，301（1-3）：109-126.

Drury N，Ramotowski R，Moini M. Forensic Sci. Int.，2018，289：27-32.

Maric M，Marano J，Cody R B，Bridge C. Anal. Chem.，2018，90（11）：6877-6884.

Zeng S S，Wang L，Chen T，Wang Y F，Mo H B，Qu H B. Anal. Chim. Acta，2012，733：38-47.

Nagy T，Kuki A，Nagy L，Zsuga M，Keki S. J. Mass Spectrom.，2018，53（3）：240-246.

Song Y，Liao J，Zha C，Wang B，Liu C C. Acta Pharm. Sin. B，2015，5（5）：482-486.

Zhang N，Lu M，Duan X，Liu C C，Wang H. Talanta，2019，201：134-142.

Hsieh H Y，Li L H，Hsu R Y，Kao W F，Huang Y C，Hsu C C. Anal. Chem.，2017，89（11）：6146-6152.

Liu M，Cao D，Li S N，Bi W T. J. Instrum. Anal.（刘敏，曹丹，李圣男，毕文韬. 分析测试学报），2023，40（2）：171-183.

Yin L，Feng Y X，Tong J，Guo Z Q，Zhang Y Y，Zhang Q，Sun Y T，Fawcett J P，Gu J. Anal. Bioanal. Chem.，2019，411（20）：5139-5148.

Shi M Y，Zheng X Y，Lu D，Duan X J，Wang Y Q，Liu Y J，Xue H Y，Yin L. J. Pharm. Biomed. Anal.，2022，214：114751.

Arthur C L，Pawliszyn J. Anal. Chem.，1990，62（19）：2145-2148.

Khaled A，Belinato J R，Pawliszyn J. Talanta，2020，217：121095.

Gómez-Ríos G A，Gionfriddo E，Poole J，Pawliszyn J. Anal. Chem.，2017，89（13）：7240-7248.

Vasiljevic T，Gomez-Rios G A，Pawliszyn J. Anal. Chem.，2018，90（1）：952-960.

Vasiljevic T，Gomez-Rios G A，Li F，Liang P，Pawliszyn J. Rapid Commun. Mass Spectrom.，2019，33（18）：1423-1433.

Yuan Z C，Li W，Wu L，Huang D，Wu M，Hu B. Anal. Chem.，2020，92（17）：11543-11547.

Wang J Q，Du Q，You X R，Lv Y Q，Bi W T，Li H L，Chen D D Y. Anal. Chim. Acta，2019，1071：8-16.

Perna S，Chong N S，Zhang M. Forensic Chem.，2024，41：100611.

Jastrzembski J A，Sacks G L. Anal. Chem.，2016，88（17）：8617-8623.

Jastrzembski J A，Bee M Y，Sacks G L. J. Agric. Food Chem.，2017，65（42）：9353-9359.

Bee M Y，Jastrzembski J A，Sacks G L. Anal. Chem.，2018，90（22）：13806-13813.

Bee-Digregorio M Y，Feng H，Pan B S，Dokoozlian N K，Sacks G L. Foods，2020，9（4）：409.

Bates T L，Rafson J，Feng H，Pan B S，Mueller B R J，Yancey B，Fatigante W，Sacks G L. Molecules，2022，27（19）：6195.

Bates T L，Sacks G L. ACS Food Sci. Technol.，2024，4（9）：2115-2123.

Wang J Q，Zhu J，Si L，Du Q，Li H L，Bi W T，Chen D D Y. Anal. Chim. Acta，2017，996：20-28.

Li L N，Chen Y L，Yang Y G，Yang Y，Yang L，Wang Z T. Anal. Bioanal. Chem.，2020，412：2939-2947.

Li Y W，Lian R，Sheng Z H，Mao J T，Mao C，Liang C，Zhang P，Ni C F，Wang R，Zhang Y R. J. Am. Soc. Mass Spectrom.，2024，35（1）：40-49.

Jing W Q，Zhou Y J，Wang J Q，Ni M，Bi W T，Chen D D Y. Anal. Chem.，2019，91（17）：11240-11246.

Wang X，Jiang Q，Li H L，Chen D D Y. Rapid Commun. Mass Spectrom.，2021，35（16）：e9139.

Wang J Q，Zhou Y Y，Wang M，Bi W T，Li H L，Chen D D Y. Anal. Chem.，2018，90（5）：3109-3117.

Liu M，Wang S M，Bi W T，Chen D D Y. Food Chem.，2023，399：133941.

Jiang Q，Dai D，Li H，Chen D D Y. Anal. Chim. Acta，2019，1057：70-79.

Yao X H，Xu J Y，Hao J Y，Wan Y，Chen T，Zhang D Y，Li L. J. Chromatogr. B，2018，1092：82-87.

Karin K N，Poklis J L，Peace M R. Anal. Methods，2021，13（7）：884-893.

Zhang X，Mell A，Li F，Thaysen C，Musselman B，Tice J，Vukovic D，Rochman C，Helm P A，Jobst K J. Anal. Chim. Acta，2020，1100：107-117.

West C P，Brown H M，Fedick P W. Environ. Sci. Technol. Lett.，2023，10（4）：308-315.

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