常压敞开式离子化质谱技术研究进展

近年来,无需复杂样品前处理、且在开放环境下实现离子化的常压敞开式离子化质谱技术( Ambientionization mass spectrometry,AI - MS)的研制与应用成为质谱学领域的前沿及备受关注的研究方向.该文综述了AI离子源的基本原理、特征与应用进展,并结合笔者研制的空气动力辅助离子化(Air flow assisted ionization,AFAI)技术,介绍了气流辅助常压敞开式离子化技术的基本特点及其应用.展望了常压敞开式离子化技术的发展趋势.     

实时直接分析质谱新技术及其应用

由于不需要复杂的样品前处理过程,并具有实时、原位分析等特点,常压敞开式离子化技术成为近年来质谱研究的热点之一.实时直接分析(direct analysis in real time,DART)是近年来出现的一种常压敞开式离子化新技术,在食品安全、环境监测、爆炸物检测以及生物医药等诸多研究领域均有广泛的应用.本文简单介绍了常压敞开式离子化方法的发展,DART的基本原理和研究现状.进而介绍了我国质谱研究人员在基于DART的质谱仪器改进、联用技术以及生物药物等检测分析方面取得的新进展和新成果.     

常压敞开式离子化质谱在肿瘤诊断中的研究进展

常压敞开式离子化质谱(Ambient ionization mass spectrometry,AIMS)是指无需复杂样品前处理,并且可在开放环境下对样品进行解吸和离子化的质谱技术。随着该技术的逐渐成熟,其在临床医学诊断中的应用越来越广泛。该文综述了AIMS领域的各种技术在肿瘤组织诊断中的应用,并对未来进行了展望。     

常压电喷雾离子化的机理及应用

作为最有前景的分析仪器之一,质谱技术已在药物、食品、环境、人类健康、国家安全及相关领域展现出广阔的应用前景。不同种类的分析物具有多种特征,这为直接离子化及质谱分析增加了难度。常压敞开式离子源是近年来新兴的一种离子源,这类离子源具有无需复杂的样品前处理、操作方便、快速、非破坏性、灵敏度及特异性好、能实现实时原位、高通量分析等特点。本文综述了基于电喷雾离子化(ESI)原理的各种离子源的电离机理、特征及应用,展望了常压敞开式离子源的发展趋势。     

常压敞开式质谱离子源发展趋势

近年来常压敞开式离子源凭借快速、原位、实时离子化样品等优势,被广泛应用于样品快速筛查、真伪鉴定、质谱成像等领域,已成为当今离子源的研究热点,受到了学术界及仪器制造、化学和生物分析等相关产业界的广泛关注。目前,该类离子源朝着克服基体效应、提高样品表面定位能力及增加离子传输距离等方向发展。本文主要介绍了可以很好解决上述问题并具有代表性的三种常压敞开式离子源:电喷雾萃取离子源(EESI)、介质阻挡放电离子源(DBDI)及空气动力辅助离子源(AFAI),重点涉及原理以及在此基础上所做的设计改进和应用进展。     

质谱分子成像技术与应用进展

该文总结了二次离子质谱、基质辅助激光解吸电离质谱和常压敞开式离子化质谱三大类型质谱分子成像（MSI）技术的概况、技术与方法及其应用新进展。MSI技术作为免标记、高覆盖、高灵敏、检测范围广的可视化分析手段,不局限于生物组织或细胞中某种特定分子的检测,可对已知和未知多种分子进行同时成像分析,获得不同分子的空间分布、相对含量及结构信息,实现其分子的定性、定量与定位分析;还可提供不同生理及病理过程中功能分子的动态时空变化信息等。因此,MSI技术成为质谱领域以及分析化学等领域的研究前沿与热点方向之一,并在化学、医学、生命科学、药学和环境科学等领域显示出重大应用前景。此外,MSI技术是单细胞可视化分析和空间分辨代谢组学的强有力分析手段,可从动物或器官组织的整体、微区、单细胞等不同空间尺度,获取具有空间分布特征、时空动态变化的功能分子全景轮廓信息等而备受关注。     

解析电喷雾电离质谱成像技术在植物学研究中的应用

解析电喷雾电离质谱成像(DESI-MSI)是一种常用的质谱成像方法,可在常压下将待测样品引入质谱仪进行检测,并用成像软件构建出被检物质的空间离子分布图像。近年来,DESI-MSI因其常压操作、碎片离子少以及高通量等优势而被广泛应用于医药、工业、食品、生物学等领域。本文综述了近年来DESI-MSI在植物学研究中的应用,包括药用植物药用成分鉴定、粮食作物及经济作物中成分的分布情况。最后,概述了DESI-MSI技术在植物学研究中存在的主要问题和解决办法,并对发展前景进行了展望。     

DART-MS在毒物毒品分析中的应用

质谱在法庭科学毒物毒品分析领域发挥着重要的作用,伴随着离子源的发展,常压敞开式离子化技术已成为近些年研究的热点之一。就毒物毒品的检验鉴定而言,对生物检材样品的前处理已成为分析技术发展的瓶颈问题。本文就DART-MS技术在毒物毒品分析领域的应用展开评述。     

复杂样品质谱分析技术的原理与应用

原位、实时、在线、非破坏、高通量、低耗损的质谱学方法是质谱分析技术发展的重要趋势.在无需样品预处理的条件下对复杂基体样品中痕量待测物直接离子化技术的出现,极大地提高了质谱分析的效率,使实际样品的快速质谱分析成为可能.本文着重综述了能够在无需样品预处理情况下对复杂基体样品离子化的新兴质谱技术及其应用研究,系统阐述了直接离子化技术的基本原理和方法,介绍了几种典型的常压直接离子化技术和装置,对直接离子化质谱分析技术在食品、药品、环境、活体分析、代谢组学、蛋白质组学以及生物组织质谱成像等领域的典型应用进行了述评,讨论了提高复杂样品快速质谱分析选择性的可能方法,并展望了常压直接离子化技术未来发展的可能趋势.     

正负离子切换扫描质谱成像分析方法及其整体动物体内代谢应用研究

基于质谱成像(MSI)技术的空间分辨代谢组学方法已经成为生物组织学、肿瘤分子病理诊断和新药药效毒理研究的有力工具。该研究采用敞开式空气动力辅助解吸电喷雾离子化(AFADESI)技术,开发了一种正负离子切换扫描的质谱成像方法。该方法在离子化过程中无需施加高电压,既提高了敞开式离子化质谱成像的操作安全性,还可将生物组织切片,尤其是较大面积的整体动物组织切片中的各类不同性质的内源性代谢物进行高效率解吸和离子化,同时获得多胺、氨基酸、磷脂(正离子模式易电离)和核苷、磷脂酰甘油(负离子模式易电离)等内源性代谢物的空间分布特征。通过正负离子化的同时扫描和质谱成像分析,节省了数据采集的时间和样本切片的数量,扩展了代谢物的覆盖范围,使得一次实验可以成像检出更多种类的代谢物。因此,该方法在整体动物各组织器官的空间分辨代谢组学研究中具有优势,有望从整体动物体内代谢水平深刻理解与生理、病理和药理相关的分子空间分布特征及分子机制。     

常压电离质谱在公共安全化学毒物检测的应用

常压电离质谱技术(Ambient ionization mass spectrometry,AIMS)以其敞开式环境、简便操作、原位、实时、高通量等优势,成为公共安全化学毒物检测领域的研究热点.该文基于文献计量分析,简要概述了AIMS的分类、发展趋势及其在公共安全化学毒物检测领域的发展现状,重点从检测灵敏度、样品前处理...     

敞开式离子化质谱在贸易产品化学风险物质筛查中的应用及前景

敞开式离子化质谱是一种新兴的质谱快检技术,具有分析速度快、操作流程简单、特异性强等特点。该技术无需对样品做复杂预处理,尤其在与便携式质谱仪联用时,可用于大量样品的现场、快速、准确筛查,在贸易产品化学风险物质的筛查中展现出广泛的应用前景。该文主要综述敞开式离子化质谱近年来在贸易产品化学风险物质筛查方面的研究进展,并对其未来的发展前景进行了展望。     

等离子体常压解吸离子源质谱

近年来,常压开源质谱解吸/离子化(ambient desorption/ionization mass spectrometry)技术的开发促进了质谱分析的蓬勃发展.作为常压开源质谱技术的一大重要分支,基于等离子体的常压质谱解吸/离子化技术因无需样品预处理、无溶剂化过程、高灵敏度、高通量、能实时在线检测样品等优点,受到了学术界及仪器制造、化学和生物分析等相关产业界的广泛关注.本文从离子源的种类、原理及应用等角度对目前我国在开源质谱领域中自主研发的基于等离子体的常压离子源的研究进展进行了总结,并对此类等离子体常压离子源的发展进行了展望,重点涉及微波等离子体源、常压微辉光放电等离子体源和解吸电晕束离子源.     

敞开式电离质谱技术在法医毒物分析中的应用

敞开式电离质谱(Ambient ionization mass spectrometry,AIMS)是指在大气压环境下,无需或只需简单的样品前处理即可对样品中目标物进行分析的质谱技术。AIMS具有简单、快速、无损和适用范围广等优势,被广泛应用于法医毒物分析领域。该文对敞开式电离(Ambient ionization,AI)技术进行了简单概述,将检材分为体内检材和体外检材两大类,综述了AIMS技术在不同类型检材毒物分析中的应用,并对其在法医毒物分析中的发展前景进行了展望。     

敞开式离子化质谱技术及其在微生物分析中的应用

敞开式离子化质谱(Ambient ionization mass spectrometry,AI-MS)是近年来兴起的质谱分析技术,可在敞开的大气环境下实现离子化,无需或只需少许样品前处理步骤,具有实时、简便、快速、高通量等诸多优点。近年来AI-MS技术的发展与应用已成为质谱领域备受关注的热点之一。该文综述了AI-MS的技术分类与原理特点,总结了AI-MS在微生物领域的应用。重点介绍了AI-MS在微生物种属鉴定与分型、微生物代谢物分析与生物膜分析、质谱成像等领域的应用。目前,环境电离与便携式质谱仪相结合已得到越来越广泛的应用,即将成为质谱领域的新热点。     

介质阻挡放电离子源质谱分析

敞开式离子化质谱可对表面样品进行直接快速分析而受到关注,成为质谱分析的热点研究方向.介质阻挡放电离子源是一种基于等离子体放电机理的敞开式离子源,近年来得到了较快的发展.本文着重介绍该离子源的基本原理、性能特征以及应用进展,并对其发展趋势进行了展望.     

质谱技术在反应监测中的发展和应用

质谱因具有分辨率高、 灵敏度好、 响应快速以及结构鉴定能力强等特点, 近年来在反应监测研究领域应用广泛. 本文介绍了基于质谱的经典在线直接采样实时监测方案; 综合评述了常压质谱离子化技术在反应监测领域的发展和应用, 主要包括基于常压质谱的快反应监测、 微滴加速在长时间反应研究中的应用, 以及其它常压质谱在反应监测中的应用; 并对质谱在反应监测研究领域面临的挑战和发展趋势进行了总结和展望.     

质谱成像技术在肿瘤研究中的应用进展

质谱成像(Mass spectrometry imaging,MSI)作为一种新型的分子成像技术,具有无需标记、无需复杂样品前处理、高通量等优点,可实现脂类、代谢物等的直接分析,并可获得组织切片中物质的空间分布信息,已成为生物、医学等领域研究的有力工具。离子化技术是质谱成像的关键和核心,新型质谱成像离子化技术的不断涌现,推动了质谱成像技术在肿瘤研究中的应用。该文着重介绍了当前主要质谱成像技术的原理及特点,并对其在肿瘤的病理诊断、标志物、药物研究等方面的应用进行评述,为质谱成像技术在肿瘤方面的研究提供参考。     

常压激光离子源辅助基质的研究进展及其在食品领域的应用

基于激光的电离质谱具有空间分辨率高、样品预处理简单、易于便携化和可实现成像分析等特点。基质辅助的激光离子源质谱可以避免高能量对分子结构的破坏,在生物大分子分析和检测方面获得了广泛应用。传统辅助基质在低分子量范围的干扰较强,极大地限制了常压基质辅助激光离子源的应用,为解决这一问题,一系列基于新型材料的辅助基质被设计和开发出来。这些新型材料可分为两大类:新型有机基质和无机材料。质量范围的扩展和目标化合物灵敏度的增强,显著扩展了常压基质辅助激光离子化技术在原位分析中的应用。该文针对新型辅助基质在常压激光离子源及其在食品安全领域的应用进行了综述,并展望了未来的研究趋势。     

常压电离质谱在脂质精确结构解析中的研究进展

脂类化合物的结构和功能与细胞生理过程密切相关,脂质结构的精确解析对探索脂质的生物学功能起着至关重要的作用。常压电离质谱技术的出现为常压敞开环境条件下的原位、实时、直接、快速生物脂质分析和组学研究提供了重要的手段。随着常压电离质谱技术在脂质分析和脂质组学研究的不断深入,对脂质结构特别是碳碳双键(C‖C)位置的精细解析就显得尤为重要。该文详细阐述了基于Paternò-Büchi反应、环氧化、臭氧诱导解离、紫外光解离的常压电离质谱技术,以及这些技术在脂质C‖C位置精确鉴定及异构体区分的应用,并展望了常压电离质谱在脂质化合物精确结构解析方面的发展趋势。