小型离子阱的质量校正

各种野外环境的现场检测、现场诊断、流程监控、排放物检测与控制、突发事件的处理、尤其是化学和生物武器的检测等诸多需要现场使用质谱仪的场合都对质谱仪的小型化提出了迫切的要求。小型离子阱具有较高的灵敏度,可进行MS／MS实验,可利用离子-分子反应来识别特殊的化学基团,因而是小型质谱仪的重要质量分析器。本研究对小型离子阱的工作原理作了简要介绍,并以此为依据提出了进行小型离子阱质量校正的方法,推导了相关的公式,还成功地将其应用于自制的小型矩形离子阱质谱仪进行了质量校正,并指出该方法还可用于仪器RF等电学系统性能的检验。     

离子阱颗粒质谱研究进展

随着质谱技术的不断发展,对超高质量颗粒物质的分析已经成为质谱领域研究的一个重要方向.离子阱颗粒质谱(particle ion trap mass spectrometry)作为用于完整颗粒质量分析的有利工具,拓展了质谱技术在巨大颗粒物质量分析中的应用范围.本文对离子阱颗粒质谱仪器的研究进展及其在各个领域的应用进行了综述,并展望了离子阱颗粒质谱未来的发展趋势.     

用数字离子阱进行快速质量分析

利用数字离子阱技术进行样品的快速质量分析.在样品离子被引入离子阱的过程中,同时扫描数字射频工作电压的频率和离子共振偶极电压的频率,使得离子在进入离子阱质量分析器后,立即被相应的共振偶极电压所共振激发而逐出离子阱,并被离子探测器测量到.本方法相较于传统离子阱分析过程省去了离子引入、离子冷却和离子清空3个阶段,减少了约3/4的实验分析时间.通过对扫描速度、离子门电压参数的优化,数字束缚射频频率从1000～ 400 kHz线性扫描,扫描速度为2385 Th/s,离子门电压为9V,对利血平(m/z 609),精氨酸(m/z 174)等样品的进行测试,离子信号强度达到最优.结果表明,利用本方法可以获得与离子阱质量分析传统方法相同的质谱结果.     

一个新的方阱流体状态方程

将方阱势能函数视为硬球势和一个短程均匀负势的叠加,并由统计力学方法导出了相应的状态方程,这个方程包含两个定标的径向分布函数.利用已知的压缩因子分子动力学模拟数据,回归得到了这两个径向分布函数,从而建立了一个新的方阱流体状态方程.它的吸引项要比Alder等人回归得到的简单得多,与方阱流体压缩因子的MD数据一致性也更好,特别是在高密度区域.     

数字化矩形离子阱质谱仪的设计及性能

将数字化离子阱技术和矩形离子阱(RIT)技术相结合,建立了数字化矩形离子阱质谱仪.此技术和装置既具有数字化电源的结构简单、输出稳定和易精确控制等特点,又结合了矩形离子阱的高离子存储效率、结构简单以及加工和装配容易等优点.构建了基于电喷雾(ESI)电离源的数字化矩形离子阱质谱仪系统,并使用Fenfluramine和PPG2000分别对此系统的质量分辨率和质量范围进行了测试.研究结果表明:一个用印刷线路板(PCB)制作的简单矩形离子阱,在200 V(半峰值)的数字束缚电压的驱动下,获得了大于500的质量分辨率和超过2600 Th的质量范围.实验证明,数字化离子阱技术的应用可以显著提高矩形离子阱的性能,特别是质量范围等关键的质谱仪指标.     

液相色谱/线性离子阱-静电场轨道阱高分辨质谱法快速筛查葡萄酒中的合成色素

基于液相色谱/线性离子阱-静电场轨道阱高分辨质谱(LC/LTQ-orbitrap MS)技术构建了合成色素的质谱数据库,利用精确质量数和该数据库中二级质谱图的匹配度分析筛查,建立了葡萄酒中15种水溶性合成色素的快速筛查方法。葡萄酒样品通过弱阴离子交换柱进行净化后经苯基色谱柱分离,然后用LTQ-orbitrap MS对样品中的色素进行筛查和定量检测。结果显示,葡萄酒中15种色素的检出限在0.00040~0.18 mg/L之间,3个加标水平的回收率在43.1%~127%之间,平均相对标准偏差均小于10%。加标样品的二级质谱图与数据库中标准样品二级质谱图的匹配度均达到98%以上。该方法可在无标准物质的情况下对葡萄酒中的15种合成色素进行筛查检测。     

气相色谱矩形离子阱质谱联用仪的设计与性能

气相色谱离子阱质谱联用仪(GC-ITMS)广泛地应用于药物分析、环境分析、农药检测和食品分析、有机化学品分析、毒品分析以及医学和生物分析等领域。离子阱质谱作为色谱的检测器,决定了色质联用仪的分析性能,包括检出限、分辨率。离子阱质量分析器从传统的双曲型3D离子阱发展到2D线性离子阱,质量歧视效应得到了极大的改善,灵敏度得到了提高。矩形离子阱作为线性离子阱,结构简单,加工和装配容易,因此应用到GCMS系统中将具有非常大的优势。介绍了矩形离子阱质谱仪的设计方案、仪器整机的性能测试、质量分辨和质量歧视效应分析,与Agilent6890组成GCMS联用仪,对实际样品进行了分析。     

应用离子阱检测器（ITD）分析化工厂污油

离子阱色谱检测器(ITD)能解决气相色谱分析中定性及重叠峰定量等问题,适用于常规级分析,操作简便,价格低廉,并可联接任何毛细管气相色谱仪。利用此检测器对复杂的化工厂污油进行了分析鉴定,得到了满意的结果。操作     

离子阱阵列的理论模拟研究

采用电脑模拟的方法对一种新型的离子阱质量分析器——离子阱阵列进行了电极结构的优化.该离子阱质量分析器为一种多通道质量分析器,可以同时对不同的离子进行储存和质量分析.本实验主要研究了该离子阱质量分析器的性能和电极结构之间的关系.通过对离子运动轨迹的计算分析,可以得到模拟的离子质谱峰.通过对模拟离子质谱峰的分析,可以区分出使得离子阱性能较优的电极结构.在对模拟质谱峰的分析中,峰形和离子弹出效率都作为性能指标被考虑.有部分模拟的数据与实验结果进行了对比.     

多种污染物的离子阱质谱库的建立

建立常见有机磷和有机氯农药的质谱库,通过检索与NIST库进行比较,结果较满意。该质谱库可应用于离子阱检测系统的谱库检索,提高了对未知污染物鉴定的可靠性。     

超高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱质谱法快速检测化妆品中66种抗生素

采用超高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱高分辨质谱法同时测定化妆品中磺胺类、沙星类等66种抗生素类化合物,建立了快速筛查数据库和定量分析方法。待测物用乙腈超声提取,C18色谱柱（100 mm×2.1 mm,1.8 μm）分离,以0.1%（v/v）甲酸水溶液和乙腈为流动相进行梯度洗脱。在正离子模式下,以保留时间和一级母离子精确质量数进行快速筛查,以高能碰撞诱导解离获得的二级碎片离子精确质量数进行确证。结果表明,化合物的线性关系良好,线性相关系数（R²）>0.99;检出限（LOD）为2~4 μg/kg;定量限（LOQ）为5~10 μg/kg;3个添加水平（1LOQ、10LOQ、30LOQ）的平均回收率为58.2%~119.1%,相对标准偏差为1.03~11.9%。该方法简便快速、定性定量可靠,适用于化妆品中抗生素类化合物的快速筛查和定量检测。     

离子阱GC-MS-MS检测鼠药中的毒鼠强

建立了离子阱气相色谱-串级质谱（MS—MS）检测鼠药中毒鼠强的方法。测定毒鼠强的线性范围为0．2～5．0mg／L,线性相关系数为0．9984,检出限为0．0013mg／kg,回收率为76．1％～116．7％,测定结果的相对标准偏差为6．1％（n=6）。同时利用二级质谱分析了毒鼠强裂解规律,该法对毒鼠强具有良好的确证性。     

仪器装置与实验技术小型矩形离子阱质谱仪的研制

研制的小型质谱仪以电子轰击源(EI)和矩形离子阱(RIT)质量分析器为核心部件,采用渗透阀控制的直接进样系统,高增益的电子倍增器用于离子检测,通过小信号放大系统对电子倍增器输出的弱电流再次放大,并输出电压信号,计算机上的NI数据采集卡和Labview操作软件对电压信号进行采集处理。由旋片机械泵和分子泵组成的真空系统可以形成10-5Pa的质谱工作环境。对研制的仪器进行了初步测试,得到了相应的质谱图,通过质量校正表明,结果令人满意。     

超高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱高分辨质谱快速筛查化妆品中的24种激素

建立了超高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱组合式高分辨质谱联用（UPLC-LTQ/Orbitrap MS）快速筛查、定性识别化妆品中24种激素的分析方法。不同剂型的化妆品样品经甲醇超声提取,用Waters ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱（50 mm×2.1 mm,1.7 μm）分离,以乙腈和0.1%（v/v）甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱。通过静电场轨道阱全扫描得到激素化合物的准分子离子的精确质量数,实现对化妆品中激素的快速筛查;再以保留时间和数据依赖扫描（data dependent scan）模式获得的子离子质谱图进行定性确证。24种激素化合物的质量准确度误差小于3×10^-6（3 ppm）;线性良好,相关系数大于0.99;检出限≤10 μg/kg（S/N=3）,能满足实际化妆品样品的分析要求。应用该方法对不同剂型的50余种化妆品样品进行筛查分析,结果良好。该方法是化妆品中激素快速筛查、定性识别的有效方法。     

胶体量子阱发光二极管的研究进展

胶体量子阱(CQW)由于具有高色纯度、高光致发光量子效率、光色可调等优异的光电性能，近年来成为一种新型的光电材料，广泛用于制备发光二极管、激光、探测器、太阳能电池等半导体器件。其中，基于CQW的发光二极管(CQW-LED)因为具备极窄的光谱、极佳的色纯度、高效率、可溶液加工、可柔性化等优点，在显示和照明等领域展现出重要应用前景，受到学术界和工业界的广泛重视而成为研究热点。本文首先介绍了CQW-LED中的一些基本概念，包括CQW材料特性、LED器件结构、发光机理等；然后从CQW材料种类的角度出发，阐述了基于单核型、核/冠型、核/壳型、复杂异质结型、以及杂质掺杂型CQW-LED近年来的研究进展，并结合我们研究团队最近的工作详细的介绍了实现高性能CQW-LED的方法，包括对材料选取、设计策略、器件结构、器件性能、工作机理以及发光过程的分析；接着，介绍了CQW-LED的集成应用；最后探讨了CQW-LED目前面临的挑战及其未来的发展机遇。     

液相色谱-线性离子阱-静电场轨道阱回旋共振组合质谱法鉴定乙胺嘧啶在大鼠体内的代谢物

研究乙胺嘧啶在大鼠体内的代谢方式与途径.大鼠以5 mg/kg单剂量口服乙胺嘧啶后,在不同时间点分别采集其血液、尿液和粪便样品.采用液相色谱-线性离子阱-静电场轨道阱回旋共振组合质谱仪(LC-LTQ-Orbitrap)检测乙胺嘧啶在大鼠体内的代谢物,结合相关代谢软件,共鉴定出10种代谢产物,主要的代谢途径包括苯环上的羟基化、N-氧化、双氧化、Ⅳ-葡萄糖醛酸结合、甲基化+葡萄糖醛酸结合、羟基化+葡萄糖醛酸结合和Ⅳ-氧化+葡萄糖醛酸结合.除乙胺嘧啶3-N-氧化物已经在大鼠体外代谢研究中被发现外,其余9种代谢产物均首次在大鼠体内发现.根据其精确分子量及多级质谱的碎片特征,对这些代谢产物的化学结构做出推断,并建立乙胺嘧啶在大鼠体内的代谢谱系.研究表明,乙胺嘧啶在大鼠体内的Ⅰ相代谢方式主要是羟基化和N位氧化,Ⅱ相代谢方式主要是甲基化和葡萄糖醛酸结合.     

高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱高分辨质谱筛查和确证纺织品中的致癌染料

建立了高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱高分辨质谱(HPLC-LTQ/Orbitrap MS)筛查和确证生态纺织品中致癌染料的方法。样品在水浴(95 ℃)中用吡啶/水(1/1, v/v)振荡(150 r/min)提取,上清液过聚四氟乙烯(PTFE)滤膜后,CAPCELL PAK C₁₈色谱柱(100 mm×2.0 mm, 5 μm)分离,以乙腈和5 mmol/L乙酸铵水溶液(含0.01%甲酸)、乙腈和5 mmol/L乙酸铵水溶液分别作为正、负电喷雾离子化(ESI)模式的色谱流动相梯度洗脱。在m/z 200~800范围内进行一级质谱全扫描。以准分子离子峰的精确质量数和提取的色谱图峰面积进行筛查分析和定量,以保留时间和数据依赖扫描(data-dependent scan)模式获得的子离子质谱图进行定性确证。9种染料的质量准确度小于5×10^-6(5 ppm),线性良好,相关系数大于0.99,方法检出限为0.125~25 mg/kg。3个添加水平的回收率范围为62.13%~116.28%,相对标准偏差小于15%。应用该方法检测了棉、涤纶及混纺纤维等20余件纺织品样品中的致癌染料残留。该方法准确、可靠。     

数字离子阱质谱仪低质量截止值的改进方法

本研究在实验室自制的线形数字离子阱质量分析器上,通过改变数码电源的频率扫描方式,在CID过程中,通过扫描数字束缚方波电源的频率和数字激发方波的频率实现母体解离。例如对于利血平母体离子,当将离子数字束缚方波频率从500 kHz扫描到560 kHz,可以测量到低质荷比的碎片离子,成功实现了串级质谱分析的低质量碎片离子的分析。通过与利血平三重四极质谱串级质谱分析实验结果的比较,发现可以在数字离子阱质谱仪上获得与三重四极质谱相同的串级质谱测量结果。结果表明,本方法可以用于低质量离子的测量,克服了传统离子阱质谱进行串级质谱分析的一个主要难点,显著提高数字离子阱质谱的性能。     

用离子阱检测器考察尖晶石型催化剂的吸附性能

铁系尖晶石型催化剂对丁烯氧化脱氢制丁二烯的反应具有活性高、选择性好、操作条件温和以及生成有害含氧化合物少等突出优点。为考察该催化剂在反应中的作用机理,国内外学者曾进行过许多基础理论研究。在脱附过程中,尖晶石型催化剂表面吸附的丁烯或丁二烯能与表面氧发生反应,生成多种产物。H.H.Kung等曾用脉冲吸附、色谱分析等方法进行研究,而有关程脱产物的质量分布情况报导较少。本文采用TPD-ITD在