质谱检测技术在火星探测中的应用

火星探测对人类寻找地外生命、探索行星产生和演化机制具有重要的科学意义.质谱技术已经在火星探测方面得到了实际应用,获得的数据正在改写着人类对火星的基本认识.本文综述了国内外质谱技术在火星探测任务中的应用现状,特别是我国学者的研究进展、存在问题和应对策略.     

我国科学仪器研发进入了新阶段

本文简要地论述了发展科学仪器的重要性,并简略点评了本期专辑中收录的部分文章.     

表面解吸常压化学电离质谱快速鉴别樟木制品

采用自行研制的表面解吸常压化学电离质谱(SDAPCI-MS),在无需样品预处理的情况下,对樟木制品及普通木材进行检测,在正离子模式及m/z 90～400范围内获得其化学指纹图谱,并通过主成分分析(PCA)方法对所获指纹谱图信息进行分析,进而对不同样品进行鉴别。结果表明,SDAPCI-MS能够对樟木表面多种特征化学成分(樟脑,香叶醇等)进行解吸电离,快速获得樟木的化学指纹谱图,并能够对目标组分做多级串联质谱鉴定。结合PCA方法,可对不同品质、不同种类的木材样品进行区分。结果表明,本方法灵敏度高,分析速度快(单个样品分析时间小于3 min),可望应用于珍贵木材快速无损分析及品质鉴定。     

单光子电离质谱法用于不同品牌真假酒的快速鉴别

利用单光子电离飞行时间质谱法(SPI-TOF-MS),结合主成分分析(PCA),在无需样品预处理的条件下,建立了快速准确鉴别酒(包括白酒和劲酒)类样品真假的方法。同时,利用光电子电离质谱法(PEI-TOF-MS)对SPI-TOF-MS的准确度和可靠性进行了验证。结果表明,本方法不仅能快速实现对茅台等5种不同品牌酒的真假区分,还可以对影响酒的品质的特征物质进行分析和鉴定。与其它离子化技术(如EI,PEI,ICP等)相比,SPI作为一种"软"电离源,更容易产生分子离子峰,图谱更简单。因此,本方法有望应用于市场上酒类饮品的真假鉴别及品质的鉴定,对于快速筛选伪劣酒类产品有着重要的应用价值。     

采用手持式光度计的ΔI测量模式快速测定尿样中白蛋白

目前, 临床检验尿中白蛋白的方法主要为双缩脲比色法、磺基水杨酸沉淀法、白蛋白放射免疫测定法等. 这些方法的灵敏度低或者需要进行危险的放射性实验, 分析手续繁杂, 所用仪器和试剂的成本较高, 不能用于糖尿病肾病的早期诊断. 高灵敏度的手持式光度计是吉林大学研制的一种多用途仪器[1,2]. 采用高强度单色硅光光源、可变光程液芯波导吸收池等多种先进技术, 具有光强度差(ΔI)和吸光度(A)两种测量模式, 是一种非常有前途的便携式仪器. 利用高灵敏度的手持式光度计, 在前人工作的基础[3～7]上, 我们建立了一种灵敏、快速、简便的测定蛋白质的新方法, 应用于临床检验中尿样里白蛋白的测定, 获得了满意结果, 同时为家用尿蛋白监测仪的研制奠定了基础.     

表面解吸常压化学电离质谱原位检测萝卜中芥子碱及其含量衰减

采用表面解吸常压化学电离串联质谱（SDAPCI-MSn）技术,直接检测了白萝卜中的芥子碱,并考察了不同环境下芥子碱的衰减规律。 结果表明,常温下（25 ℃）白萝卜中的芥子碱浓度随时间迅速下降,在短时间衰减到一定程度后趋于平稳。 在低温下（≤4 ℃）,白萝卜中的芥子碱衰减速度则非常缓慢,有利于保持白萝卜中芥子碱水平。 萝卜鲜汁中的芥子碱在接触空气后的衰减速度是日常存储条件下的300多倍。 虽然在不同的条件下,芥子碱衰减的速度不同,但均符合一级反应的衰减规律。     

芦笋中化学成分的内部萃取电喷雾电离质谱检测

选择芦笋(Asparagus Officinalis L)新鲜茎块和两种干燥茎块为代表性植物组织样品,建立了一种直接检测芦笋中多种化学成分的内部萃取电喷雾电离质谱(iEESI-MS)分析方法。在正离子检测模式下,选择甲醇(CH₃OH)作萃取溶剂,在无需样品预处理的条件下对芦笋组织样品进行直接质谱分析,获得了组织样品在m/z 50~1000范围内的化学指纹谱图,并通过目标离子的碰撞诱导解离(CID)实验,鉴定了对药物和自然产品研发具有重要意义的糖类、氨基酸、生物碱以及芦丁等多种代表性的营养成分。 本方法具有无需样品预处理、样品耗量少、操作简便、分析速度快(单个样品的分析时间少于1 min)等优点,为食源性植物组织样品的快速分析提供了一种质谱分析新方法。     

羟基多环芳烃的电喷雾电离离子阱串联质谱检测

采用电喷雾电离离子阱串联质谱检测了1-/2-羟基萘、 2-羟基芴、 2-/3-/4-/9-羟基菲、 6-羟基屈和3-羟基苯并[a]芘等9种不同环数的羟基多环芳烃(OH-PAHs, 2~5环), 考察了碰撞诱导解离操作参数活化值Q和相对碰撞能量对羟基多环芳烃各单体碎片离子产率的影响. 通过优化活化值Q和相对碰撞能量, 得到了3-羟基苯并[a]芘的碎片离子, 提高了1-羟基萘、 2-羟基芴、 3-/9-羟基菲和6-羟基屈碎片离子的产率, 并发现活化值Q是电喷雾电离离子阱串联质谱检测不同环数PAHs的关键参数.     

二苯碳酰二肼柠檬酸盐光度法快速测定水中铬(Ⅵ)

合成了一种二苯碳酰二肼柠檬酸盐,建立了基于这种试剂和手持式光度计的铬(Ⅵ)的快速现场测定方法.在弱酸性介质中,此试剂与铬(Ⅵ)形成紫红色产物,λ_max=540nm,摩尔吸光系数ε=3.32×10⁴L·mol^-1·cm^-1,铬(Ⅵ)含量在0.03～2.00mg/L内符合比尔定律.该法用于电镀废水中铬(Ⅵ)的快速测定,结果令人满意.     

偶氮胂Ⅲ的电喷雾质谱行为

采用电喷雾质谱法研究了偶氮胂Ⅲ离子化过程. 结果发现,偶氮胂Ⅲ易于在电喷雾电离过程中通过去质子化作用形成带有单电荷或双电荷负离子. 考察了酸度和醋酸根等离子对偶氮胂Ⅲ电喷雾电离的影响. 结果表明,偶氮胂Ⅲ在弱酸性条件下有利于形成负离子. 提出了偶氮胂Ⅲ在电喷雾电离源中通过去质子化作用形成负离子的可能机理,并用串联质谱法研究了所形成不同价态离子的裂解规律. 结果表明,电喷雾串联质谱法能方便快捷地研究偶氮胂Ⅲ的电离行为和所形成不同价态离子的性质,其检测限达0.74×10 -15 g.