飞行时间质谱仪新技术的进展及应用

本文介绍了近几年来发展应用于飞行时间质谱(TOF-MS)仪中的软电离技术。质子转移电离实现了可挥发性有机物的高灵敏度分析;真空紫外灯电离源体积小、简单,利于便携式仪器;电喷雾解吸电离在线、无损和灵敏度高,在公共安全方面具有很大的发展潜力,而且还可以直接用于活的生物体表面分析;大气压下的在线直接分析电离技术利用载气分子的激发态使得被分析化合物电离得到分子离子。针对不同的电离方法简单评述了其性能及应用,同时介绍了飞行时间质谱在串联方面的新发展,以及TOF-MS在仪器微型化方面的进展及其应用,并对飞行时间质谱仪今后的发展作了展望。     

飞行时间质谱仪新技术的进展及应用

本文介绍了近几年来发展应用于飞行时间质谱(TOF-MS)仪中的软电离技术.质子转移电离实现了可挥发性有机物的高灵敏度分析;真空紫外灯电离源体积小、简单,利于便携式仪器;电喷雾解吸电离在线、无损和灵敏度高,在公共安全方面具有很大的发展潜力,而且还可以直接用于活的生物体表面分析;大气压下的在线直接分析电离技术利用载气分子的激发态使得被分析化合物电离得到分子离子.针对不同的电离方法简单评述了其性能及应用,同时介绍了飞行时间质谱在串联方面的新发展,以及TOF-MS在仪器微型化方面的进展及其应用,并对飞行时间质谱仪今后的发展作了展望.     

色谱-飞行时间质谱联用技术的特点及其在食品污染物分析研究中的应用

飞行时间质谱技术(TOF-MS)是一种新型质谱技术,具有质量范围宽、分辨率和质量测量精度较高、灵敏度高、分析速度快的特点。该文简要介绍了TOF-MS的基本原理和性能特点,并对其在食品中痕量污染物高通量筛查确证及代谢物鉴别分析等方面的应用研究进展进行了总结。     

线性离子阱飞行时间质谱仪的研制及性能表征

基于飞行时间质谱技术、线性离子阱技术、大气压电离源等核心技术,自制了一款台式高分辨线性离子阱飞行时间联用质谱仪器(LIT-TOF MS)。以电喷雾离子源对仪器性能进行表征:LIT-TOF MS的质量分辨率超过12 000(利血平m/z 609),质量范围达到33～1 922 amu,灵敏度为1μg/L;能够实现MS3的三级质谱分析效果。对氨基酸进行了定性及定量的初步应用分析,结果表明:LIT-TOF MS可为代谢组学研究中实时、在线、高通量测定生物复杂样品中氨基酸的含量及其变化提供一定依据。该仪器能与多种常压电离技术联用,有望用于药品、环境、食品等领域。     

真空紫外光电离质谱技术进展及其在快速分析中的应用

真空紫外光电离源(VUV-PI)是一种普适性的质谱软电离源,真空紫外光电离质谱谱图无碎片、易解析、灵敏度高,适合于在线快速分析。真空紫外光电离质谱根据分析对象不同可以直接采用单光子电离或添加掺杂剂实现化学电离,能实现气、液、固体分析,也可实现成像分析。该文介绍了真空紫外光电离源的电离原理、光源类型,分析了光电离质谱灵敏度的影响因素及其技术改进措施,并阐述了真空紫外光电离质谱技术在环境污染物、化工产物在线分析、国家安全分析以及生物医学分析中的相关应用研究。最后,总结了真空紫外光电离源的优缺点,并对真空紫外光电离技术在性能和应用方面的发展前景进行了展望。     

多相催化反应的在线光谱-质谱探测系统

在研究多相催化反应中,建立和发展了一套在线高灵敏的共振增强多光子电离-飞行时间质谱检测系统。采用光纤作为传输介质,消除了激光在电离池内的吸收;自制了高输入阻抗的电荷灵敏放大器,提高了信号的稳定性;改进了飞行时间质谱仪中脉冲阀的进气方式,减少了死区,实现了质谱的快速采样。实验结果证明与传统的催化检测仪器相比,本系统具有灵敏度和采样率高,在线实时检测等特点。     

一种新型光电离/微型正交加速飞行时间质谱仪的设计和性能测试

介绍了自行研制的光电离/微型正交加速飞行时间质谱仪的设计原理和性能。电离源采用光子能量为10.6 eV真空紫外灯,它可将待测分子电离只产生单电荷母体离子,不产生碎片离子。采用该光电离方法得到的质谱谱图比较简单,气体样品可以不经分离直接进行分析。离子正交引入结构的飞行时间质量分析器有效地提高了质谱分辨率。用32 cm无场飞行管,测量碘甲烷得到的质谱分辨率可达430。在谱图获得频率10 kHz的操作条件下,样品总分析时间20 s,得到苯和碘甲烷的检出限分别为10×10-6,5×10-6。软电离和微型化使得该质谱仪在可挥发性有机物的实时在线监测方面有广泛的应用。     

基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱法检测罕见单糖合成酶

以VioF(普罗威登斯菌O30中O抗原基因簇内)编码的甲酰基转移酶酶促反应产物为研究对象,采用碰撞诱导解离(CID)负离子模式基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术建立简单、高效的罕见单糖合成酶监测方法。本方法首先直接质谱分析0.3μL未经色谱分离、除盐处理的酶促反应混合物,随后应用CID串联质谱技术对酶活反应产物进行结构表征,实现酶活反应的快速监测。结果表明:高能CID MALDI-TOF/TOF-MS平台适用于新建克隆的单糖合成酶酶活反应的监测,与现有的监测方法相比,在速度、灵敏度、重现性、自动化和溶剂消耗方面具有绝对优势。     

原位电离与小型质谱在公共安全领域的应用

质谱作为一种具有高准确度、高灵敏度、高选择性的检测仪器,在公共安全领域有着重要的应用前景。公共安全领域的需求主要涉及毒品、毒物、爆炸物等化学物质的现场快速检测,因其影响广泛,检测结果需非常准确。作为实验室分析仪器,质谱的准确性和速度能满足公共安全的应用需求,但作为现场快速检测的仪器仍需要一定改进。现场快速检测一方面要求检测仪器的小型化,另一方面要求样品前处理的简单化,以使整个检测流程可以无需专业人员来完成。对于检测仪器的小型化,小型质谱的开发在近20年得到了充分发展;对于样品前处理的简单化,研究者发明了原位电离技术,使得基质复杂的被分析物无需前处理即可进行质谱检测。该文首先介绍了原位电离技术的发展及其在公共安全领域的应用,特别是对解吸附电喷雾电离、实时直接分析电离、激光烧蚀电喷雾电离、纸喷雾电离与纸毛细管喷雾电离等典型原位电离技术的原理、性能及在公共安全领域的应用进行了详细介绍,并讨论了几种原位电离现场定量方法。然后,对原位电离小型质谱的发展进行了综述,从最初的小型化离子阱,到仅能检测可挥发有机物的小型质谱,再到可检测非挥发性物质的常规大气压电离源小型质谱,最后发展成为有原位电离源的小型质谱,历经20年的发展使得原位电离小型质谱得以出现和提升。并列举了原位电离小型质谱在毒品现场检测与吸毒人员排查、爆炸物现场侦察、食品安全之农用化学品检测、药物质量检查等公共安全领域的应用。最后,对原位电离小型质谱的发展进行了展望,指出原位电离与小型质谱相结合是小型质谱发展的必然趋势,未来需使用更加智能化的原位电离小型质谱,结合云数据平台,实现更方便广泛的应用。     

单光子/光电子电离-膜进样质谱法在线检测水中醚类汽油添加剂

采用膜进样-光电子磁场增强电离(MEPEI)/单光子电离(SPI)复合电离源飞行时间质谱(TOF-MS)在线分析水中醚类汽油添加剂:甲基叔丁基醚(MTBE)、乙基叔丁基醚(ETBE)、甲基叔戊基醚(TAME)和二异丙基醚(DIPE)。膜进样方式无需样品前处理,通过渗透蒸发实现液体样品在线富集;SPI电离碎片离子少,谱图简单,可利用分子离子进行快速的半定性分析;MEPEI产生样品分子碎片可精确定性同分异构体,从而克服直接进样时复杂基质中重叠峰解析的难题。在最优实验条件下:膜温度为60℃,膜厚度为50μm,膜面积为160 mm2,单个样品分析时间小于100 s。MTBE,ETBE,TAME和DIPE的检出限分别达到5.5,4.8,3.3和4.3μg/L。本方法成功应用于模拟地下水中MTBE类汽油添加剂的快速检测。     

单光子电离质谱法在线分析牙膏中的香精物质

在无需样品前处理的条件下,建立了直接进样单光子电离飞行时间质谱在线分析牙膏样品中香精物质的方法。本方法采用石英毛细管直接将样品导入质谱仪电离区,优化了电离区气压条件,并利用香精标准品的特征质谱信号对牙膏样品中香精成分进行了快速、准确鉴定,单个样品分析仅需0.5 min。将本方法应用于模拟刷牙过程中挥发性香精的在线、原位监测,考察了水含量对牙膏香精挥发过程的影响。结果表明,直接进样单光子电离飞行时间质谱法能够实时监控刷牙过程中挥发香精的成分与浓度,可以应用于其他样品如食品、化妆品中香精成分的分析。     

复杂样品的固相微萃取-直接质谱分析技术研究进展

常压离子化质谱分析技术由于具有无需样品预处理、操作简单、分析效率高等特点,现已在复杂样品的快速分析方面发挥了重要作用。但是,该技术在质谱分析时将样品基质和待测化合物同时进行电离,样品基质对目标化合物的质谱分析造成了严重干扰。为了解决这一问题,在质谱直接分析前先采用固相微萃取技术对复杂样品中的目标化合物进行富集或基质去除,可极大地提高待测化合物的质谱分析灵敏度。该文着重综述了近几年发展起来可直接与常压电离源相联用或可原位电离目标化合物的固相微萃取技术,介绍了它们的原理及在复杂样品分析领域的应用,展望了固相微萃取-直接质谱分析技术的发展趋势。     

飞行时间质谱技术在水果、蔬菜与茶叶中农药残留分析中的应用

飞行时间质谱(TOF-MS)是一种速度快、范围广、灵敏度高、分辨率高的质谱技术,相对于常规离子阱、四极杆质谱仪,具有定性能力更强、通量筛查能力更高的优点,TOF-MS技术的不断改进,为科研工作者提供了更好的研究手段,其在农产品质量安全农药残留定性定量筛查分析中也日益受到青睐。该文针对2010年来国内外期刊上发表的TOF-MS技术在水果、蔬菜和茶叶中农药残留分析上的应用文献,从TOF-MS与气相色谱、液相色谱和合相色谱联用3个方面上的应用出发,进行综述分析,并对该技术在水果、蔬菜和茶叶农药残留分析上的发展前景进行了展望。     

软电离质谱在烟草化学中的应用进展

综述了软电离质谱技术原理和特点,及其在烟草及烟气中有害成分分析测定、实时在线卷烟烟气测定、致香物质的分离与鉴定、农残测定等方面展望了其在烟草化学中的应用,主要包括化学电离质谱、电喷雾电离质谱、大气压化学电离质谱、激光解吸电离质谱、单光子电离质谱等技术(引用文献54篇)。     

基体辅助激光解吸电离飞行时间质谱及其在高分子量物质测定中的应用

对基体辅助激光解吸电离飞行时间质谱这种新兴的质谱技术的原理及其在蛋白质序列分析、免疫分析、蛋白质定量和聚合物分子量分布的测定等方面的应用做了评述。引用参数文献５９篇。     

国内首创的SPIMS-1000在线挥发性有机物质谱仪

概述了国内首款具有完全自主知识产权的商品化在线挥发性有机物质谱仪(SPIMS-1000)。SPIMS-1000融合了膜富集、紫外光单光子软电离(SPI)和反射式飞行时间质谱等多种技术,实现了对挥发性有机物(VOCs)及半挥发性有机物(SVOCs)的在线定性定量分析。对其基本原理、仪器设计、分析参数及应用进行了介绍。     

MALDI-TOF-MS在生物化学和高分子化学中的应用

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)这一先进技术是80年代末发展起来的一个质谱学分支,它的诞生无疑为国内诸多领域注入了一丝新鲜的活力.自从带基质的激光解吸电离飞行时间质谱技术问世以来,具有良好的"软电离"性质对杂质的包容性以及可直接分析混合物而无需预先分离等特点,已广泛地应用于生物化学、高分子化学、有机化学、金属有机化学、药学等领域,显示出独特的潜力和应用前景.本文讨论了MALDI-TOF-MS技术在生物化学和高分子化学领域中的应用.     

气相色谱-飞行时间质谱在化合物鉴定方面的应用与进展

色质联用技术已成为现代化学分析的重要工具。气相色谱串联飞行时间质谱(GC-TOF MS)的应用,将色质联用技术的发展带入快速检测样品和复杂基质分析领域,被认定为最具市场潜力的气相色谱与质谱联用仪器[1]。本文简要概述了近十年GC-TOF MS在化合物鉴定方面的相关应用并对其发展进行了展望。基于飞行时间质谱的高分辨能力、高采集速率、精确质量全谱采集等特点,该技术已广泛应用与环境监测,食品安全,生物医药等领域中复杂基质分析。随着仪器的发展,GC-TOF MS将在目标化合物与未知化合物的可靠鉴定方面发挥更大的作用     

耐药相关果糖二磷酸醛缩酶C的生物质谱分析与鉴定

醛缩酶C是生命代谢过程中重要糖酵解同工酶之一. 应用二维凝胶电泳分离卵巢癌细胞中高表达的果糖二磷酸醛缩酶C, 并通过基质辅助激光解吸电离飞行时间串联质谱对其进行分析与鉴定, 结果表明应用高分辨二维凝胶电泳分离, 结合生物质谱联用技术分析和鉴定未知蛋白具有简单快捷的特点.     

连续测量水中挥发性有机物的膜进样-单光子电离-质谱仪的研制及其应用

研制了膜进样-单光子电离-飞行时间质谱仪,并应用于水中挥发性有机物(VOCs)的连续在线快速测量.以50 μm硅橡胶膜为富集膜,用蠕动泵和电动切换阀,实现了水中VOCs的自动进样、富集和测量,无记忆效应.采用真空紫外灯发出的10.6 eV的光子,对待测有机物实现单光子电离,无碎片离子,便于根据分子量进行定性分析.苯、甲苯、二甲苯和氯苯等样品的响应时间均低于100 s; 苯的检出限可达3×10-9(V/V),且在10×10-9～1×10-6(V/V)范围内具有良好的线性.将仪器应用于某化工厂排污水的在线检测中,在200 s时间内可检测到20多种10×10-9(V/V)量级的有机物.结果表明: 膜进样-单光子电离-飞行时间质谱在水中VOCs在线检测方面具有广泛应用前景.