质谱离子源技术用于电化学反应机理研究的进展

电化学反应是连续的动态变化过程,伴随着瞬时中间体和复杂结构物质的产生,因此,精确而有效地捕捉反应过程中的一系列产物,有助于准确推导其电化学反应机理,进而优化反应条件,提高反应效率.目前,主流的电化学在线监测技术包括光谱法、循环伏安法和线性极化曲线等,这些方法能够胜任反应过程中大部分物质的结构及组成变化检测,然而,为了更加系统和精确地掌握电化学反应过程中所有产物的信息,仍需进一步拓展实时、原位反应监测技术.质谱具有灵敏度高、选择性好、分析速度快、可以结构解析等特点,是一种理想的电化学反应研究手段.近年来,采用质谱法研究电化学反应机理的报道越来越多,尤其是采用以电喷雾离子源(Electrospray Ionization,ESI)及其衍生离子源为代表的常压离子源对电化学反应过程进行实时、原位监测已经成为研究热点.本综述主要介绍了近期发表的电化学-质谱联用技术,详细描述了其针对不同类型电化学反应监测要求而设计和开发的电化学离子源装置.     

一种新型二次离子质谱的一次离子源及其离子光学系统

本研究设计了一种新型用于二次离子质谱的一次离子源及其离子光学系统.通过此一次离子源,大气压下产生的一次离子可以被加速、聚焦并传输到位于真空条件下的样品表面并电离样品得到可供质谱仪分析的二次离子.通过理论模拟结合实验系统研究了此一次离子源的主要组成部分——离子光学系统的原理、结构和性能.以电喷雾电离源为例,成功地将大气压...     

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。     

密闭式电喷雾离子源中流场的分布特征

利用流体力学模拟软件Fluent构建了电喷雾离子源的二维模型,并基于所构建的模型探讨了离子源构型、辅助气引入方式、气体流速对源内流场分布的影响。结果表明,相比于其它两种结构,矩形结构的离子源能够提供较为稳定的流场。通入同轴辅助气和正交方向辅助气都能够起到聚集样品喷雾的效果,但作用效果却并不相同。提高同轴辅助气流速,能够增大喷口处混返区域,改变气流驻点位置。而增大正交方向辅助气流速,虽然同样能够提高源内各处气体流速,但并不会改变喷口处混返区域的大小。以Turbo V离子源为研究对象,考察了喷针位置、辅助气流速对溶液总离子流的影响,实验趋势与模拟结果基本吻合。     

电喷雾-飞行时间质谱测定氨基醇类化合物及衍生物的准确质量

本文应用聚乙二醇400(PEG400)作内标,通过电喷雾-飞行时间质谱测定5个氨基醇类化合物及衍生物的准确质量,并考察了锥孔电压、锥孔温度等因素对准确质量测定的影响.     

电喷雾离子源正离子模式下环烯醚萜苷的质谱裂解行为

利用高分辨率四极杆-飞行时间串联质谱(Q-TOF MS/MS)对环烯醚萜苷同系组分7,8-环戊烯型和环戊烷型环烯醚萜苷在电喷雾正离子(ESI⁺)模式下的质谱裂解行为进行了研究. 在ESI⁺模式下, 环烯醚萜苷主要的质谱裂解途径是脱去母环上的功能基团, 如丢失H₂O, CO₂, CH₃OH, CH₃COOH和糖单元部分等, 由于它们均为葡萄糖苷, 所以共有碎片离子[Glc+Na]⁺(m/z 185.0). 环烯醚萜苷母核环上半缩醛结构的异构化造成二氢吡喃环的断裂, 但未发现与苷元部分在负离子(ESI^-)模式下相同的其它断裂. 环烯醚萜苷在ESI⁺模式下的断裂途径特征性不如其在ESI^-模式下的明显, 且灵敏度比后者低.     

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。     

保留指数结合准确质量测定对鱼腥草挥发性成分的定性分析

采用顶空-气相色谱-四极质谱法和顶空-气相色谱-飞行时间质谱法对鱼腥草挥发性成分进行检测,运用保留指数结合准确质量测定,分别从鱼腥草茎和叶中鉴定出49、39种挥发性组分,并采用峰面积归一化法测定各组分的相对含量。鱼腥草茎和叶中的挥发性成分差别较大。鱼腥草茎以α-蒎烯(12.24%)、β-蒎烯(22.42%)、月桂烯(11.98%)、乙酸冰片酯(10.97%)、甲基正壬酮(10.83%)为主要成分,而鱼腥草叶则以月桂烯(39.48%)、(Z)-β-罗勒烯(26.52%)、癸醛(10.35%)、桧烯(4.43%)、甲基正壬酮(2.44%)为主。结合保留指数和准确质量测定能显著提高质谱定性的准确性,有利于解决质谱检索时定性不确定的问题。     

电喷雾解吸电离质谱法用于临床尿样的直接分析

将电喷雾解吸电离质谱(DESI-MS)用于临床尿样的分析, 优化了电喷雾溶剂流速、电喷雾电压和喷雾锥距离等重要参数. 采用普通滤纸作为样品载体, 在不需要样品预处理的前提下同时快速测定了临床尿样中的钾、钠、尿素、尿酸、丙酮酸和肌苷等多种成分, 并对各种成分的主要离子进行了串联质谱鉴定. DESI-MS在进行多组分同时测定时不需要进行样品预处理, 缩短了测定时间, 单个样品的分析时间不到1 min. 同时, 采用内标法对所测定组分进行了半定量分析.     

Ion-Pairing Liquid Chromatography Coupled with Mass Spectrometry for the Simultaneous Determination of Nucleosides and Nucleotides

Adenosine and its corresponding nucleotides adenosine 5'-monophosphate (AMP), adenosine 5'-diphosphate ( ADP ) and adenosine 5'-triphos-phate (ATP) are important biomolecules that provide energy and substrates for various cellular bio-chemical processes. There have been strong     

纳升电喷雾串联质谱"序列对接法"确定多肽的加钠位点

用QuattroM icro三级四极串联质谱分析常见的20种氨基酸的加钠效果。结果表明,绝大多数氨基酸与钠离子的非共价键结合力很弱甚至没有,但脯氨酸和苯丙氨酸很容易形成加钠离子峰。采用“序列对接法”测出重组人酸性纤维细胞生长因子(rh-a FGF)C-端肽段的全序列,并确定钠离子的加成位点为该肽段的第6位脯氨酸(6Pro)。通过酸化样品溶液获得无加钠、无序列间隙的该肽全序列,与加钠肽段的序列一致。     

离子色谱-质谱联用技术测定污泥样品中的痕量高氯酸盐

建立了离子色谱-质谱联用技术测定活性污泥样品中高氯酸盐的分析方法。以高容量、强亲水性的IonPacAS20(2mm)阴离子交换柱为分析柱,EGC在线产生等浓度KOH为淋洗液,淋洗液经抑制成水后将样品带入质谱检测。ESI-MS-MS以多元反应监测模式监控100.8/84.9、98.8/66.9、100.8/68.9和98.8/82.9离子对,以98.8/82.9离子对的峰面积进行定量。该方法对高氯酸盐的检出限(S/N=3)为0.01μg/L,高氯酸盐在0.05~100μg/L浓度范围内具有良好的线性,线性相关系数r=0.9988。0.2μg/L的标准溶液重复进样9次,高氯酸盐峰面积的相对标准偏差(RSD)为2.3%。运用该方法测定采自不同地区的活性污泥样品中的高氯酸盐,并对样品加标回收,得回收率在88.5%~102.2%之间。     

小型高分辨电子轰击离子源反射式飞行时间质谱仪的研制

常用的气体分析质谱仪使用四极杆质谱作为分析器,分辨率一般低于300,无法解决同质量数离子带来的干扰问题.本实验自行研制了一种小型高分辨气体分析质谱仪,它采用电子轰击离子源反射式飞行时间质量分析器.仪器腔体总长45 cm,在m/z 28的位置,质量分辨率达到3000(Full width at half maximum,FWHM),实现了CO和N2的半峰谷分离;在m/z 69的位置,仪器分辨率达到5000(FWHM).在直接大气压进样条件下,可以检测到空气中136Xe(含量7.8 μ g/m3)和80Kr(含量2.8 μg/m3).使用ADC采集时,仪器的动态范围为1 06.该仪器将作为高端气体质谱仪,应用于过程监测在线分析、环境有机挥发物研究、热分析质谱及催化反应监测等领域.     

Accurate Mass Determination of Amino Alcohols by Turboionspray／Time—of—Flight Mass Spectrometry

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｍｉｎｏａｌｃｏｈｏｌｓａｒｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｌａｓｓｏｆｃｏｍｐｏｕｎｄｓｉｎｓｙｎｔｈｅｔｉｃｏｒｇａｎｉｃｒｅａｃｔｉｏｎｓ .Ｔｈｅｉｒｍｏｌｅｃｕｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｂｅｃｏｍｅｕｎｓｔｅａｄｙｗｈｅｎａｎａｌｙｚｅｄｂｙｅｌｅｃｔｒｏｎｉｍｐａｃｔ(ＥＩ) .ＴｈｅｆｒａｇｍｅｎｔｓｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍＥＩａｒｅｕｓｕａｌｌｙａｓ ｓｉｇｎｅｄｔｏｎｅｕｔｒａｌｌｏｓｓｅｓｓｕｃｈａｓＨ2 Ｏ ,ＣＨ3 ＯＨ (Ｆｉｇ .1) .ＥＩｉｓｎｏｔａｕｓｅｆｕｌｍｅ…     

超高效液相色谱-电喷雾离子源-串联三重四极质谱分析土壤中六溴环十二烷

建立了加速溶剂萃取-超高效液相色谱-电喷雾离子源-串联三重四极质谱(ASE-UPLC-ESI-MS/MS)分析环境土壤样品中六溴环十二烷(HBCD, C12H18Br6)3个主要异构体α-、β-、γ-HBCD的方法.土壤样品用正己烷/丙酮(3: 1, V/V)萃取,采用由下往上填充6 g活性硅胶、3 g 44%酸性硅胶(w/w)、3 g 无水硫酸钠的复合硅胶柱富集纯化,内标法定量.3个平行基质土样本加标54 ng ΣHBCD,ΣHBCD回收率为(104.6±3 7)%.应用建立的方法对HBCD生产工厂周围环境土壤样品中α-、β-、γ-HBCD进行了测定,土壤样品中ΣHBCD含量为2.8～144.5 ng/g 干重.γ-HBCD是土壤样品中主要HBCD异构体(73.7±4.7)%;其次为α-HBCD(14.6±3.4)%; β-HBCD含量最低(11.7±1.7)%.