介质阻挡放电电离-小型便携式质谱法现场快速筛查喷雾化妆品中禁用物质

本文建立了介质阻挡放电电离结合小型便携式质谱法现场快速筛查喷雾化妆品中禁用物质。介质阻挡放电电离源以石英管作为介质阻挡，以氦气为载气，流速220 mL/min。将电离源置于小型便携式质谱仪进样口前端3 cm处，喷雾化妆品样品位于电离源正上方8 cm处。样品无需前处理，按正常使用方法按压染发喷雾剂和喷雾化妆水样品喷雾阀，产生的样品微滴与介质阻挡放电电离源产生的等离子体束发生碰撞和电荷转移，实现目标化合物的离子化。结合小型便携式质谱仪，实现了染发喷雾剂中4种禁用着色剂和喷雾化妆水中4种禁用芳香剂的现场快速筛查，检出限在10～50μg/kg之间，检测时间小于1 min。该方法简便、快速、高效，适用于喷雾化妆品中禁用物质的现场快速筛查。     

基于叠型场线性离子阱的便携式质谱仪研制与应用

介绍了自行研制的基于叠型场线性离子阱的便携式质谱仪结构,以及初步的应用测试。该质谱仪的质量分析器采用叠型场线性离子阱,离子源采用辉光放电电子轰击电离源和介质阻挡放电离子源。仪器重10 kg,功耗低于100 W,体积33 cm×20 cm×20 cm,可以对气体、固体和液体进行检测。挥发性有机气体通过膜进样接口实现大气压直接进样,采用内置的辉光放电电子轰击电离源对其电离。介质阻挡放电离子源作为大气压离子源,通过非连续大气压接口实现质谱的大体积进样,及对枪击残留物DDU和去痛片等的快速检测。     

常压火焰用作质谱电离源的理论探讨

在文献调研的基础上,对常压火焰用做质谱电离源的可行性作了理论上的探讨.常压火焰近似于等离子体,含有丰富的离子和电子,具备成为电离源的必要条件.从离子碎裂反应机理的角度,分析了火焰中样品分子裂解和电离的可能机理,并总结出可能影响电离效率的相关因素.在一定的操作条件下,用常压火焰作质谱电离源,可望获得分析对象不同形态的结构信息.     

光致二溴甲烷离子化学电离质谱分析VOCs

以真空紫外（VUV）灯作为电离源的单光子电离质谱（SPI-MS）分析方法是一种快速分析复杂样品中挥发性有机物（VOCs）的技术,但SPI-MS灵敏度受限于VUV灯较低的光通量及部分VOCs较小的电离截面。本工作自行研制了一种基于VUV Kr灯的新型光致二溴甲烷正离子化学电离源,并将该电离源与飞行时间质谱（TOF MS）联用进行VOCs分析。该电离源以体积分数1000 μL/L的二溴甲烷为试剂气体,利用VUV光电离产生稳定且充足的二溴甲烷正离子,二溴甲烷正离子与样品分子通过电荷转移发生化学电离,大大提高了样品的电离效率。与SPI源相比,该电离源不仅对电离能在10.0 eV附近的VOCs信号强度提升100倍以上（如对2-丙醇、乙酸乙酯和3-氯丙烯分别提高了103、118和126倍）,而且保持着与SPI一致的软电离特性。该电离源10 s内对复杂样品EPA TO-14、TO-15/17校准标气中的42种化合物的最低检测限达到0.06 μg/m³,并且因其具有较好的稳定性,在VOCs的实时在线监测方面有着广泛的应用。     

基于常压质谱的环境污染物检测及研究进展

近年来，环境污染问题愈发严重，已引发全球广泛关注。为评估不断变化的污染情况和潜在的环境影响，亟需建立快速、精确和可靠的方法对污染物进行定性、定量分析。常压质谱(AMS)技术能够在敞开环境下，无需样品预处理即可对痕量环境污染物进行原位、实时、快速分析。本文主要基于不同离子化技术，从电喷雾离子源(ESI)、大气压化学电离源(APCI)以及相关联用技术的角度，重点总结常压质谱技术在环境水样污染物检测中的应用情况，并对其在污染物检测领域的发展前景进行展望。     

纸喷雾软电离质谱分析性能研究

纸喷雾电离源 质谱法具有操作简单、价格低廉、无需繁琐的预处理便可对复杂样品进行快速分析等特点。作为一种电喷雾离子源,关于纸喷雾电离源与常用电喷雾电离源、纳升电喷雾电离源之间离子化性能的差异鲜有报道。本文采用汽油、肌红蛋白、细胞色素c和GAP样品作为分析对象,系统地比较了上述3种电离源的离子化特征,发现电离程度呈现纸喷雾电离源<电喷雾电离源<纳升电喷雾电离源的趋势,其中纸喷雾电离源表现出最软的电离特性。该研究对于深入了解不同电离源性能之间的差异,拓展纸喷雾电离源的应用范围具有参考价值。     

芬太尼类新精神活性物质的介质阻挡放电电离质谱特征研究

建立了介质阻挡放电电离质谱（DBDI-MS）法采集46种芬太尼类化合物的二级质谱数据,并研究其质谱碎裂规律。芬太尼重要前体物质N-苯乙基-4-哌啶酮和4-苯胺基-N-苯乙基哌啶的特征碎片离子分别为m/z 105和 m/z 188;以芬太尼分子结构为母核,当苯乙基或哌啶环上发生取代反应时,在碰撞诱导解离过程中,芬太尼类化合物会产生质量数为149 u的特征中性丢失碎片;当取代基发生在N-苯丙酰胺基时,易产生m/z 188特征碎片离子。利用本方法检测粉末样品中芬太尼含量,方法定量限为1 mg/kg。本研究对未知芬太尼类化合物的非靶向筛查和可疑粉末样品中芬太尼的快速检测提供了技术参考。     

我国质谱电离源研究工作取得新进展

中科院大连化学物理研究所李海洋研究员领导的科研团队基于光强为1011光子/秒的VUV灯,研制成功了一种可以快速切换的高效的新型单光子电离(SPI)和化学电离(CI)复合电离源。将该电离源与飞行时间质谱结合,成功对痕量挥发性有机物进行了分析检测。实验结果表明,在SPI模式下,对苯、甲苯、对二甲苯的     

微量血清的快速质谱分析及其在肝硬化诊断中的初步应用

采用自制的纳升级微量取样器,在无需样品预处理下,对纳升级的血清进行了快速表面解吸常压化学电离质谱分析,并耦合多元统计主成分分析方法,进行数据处理。实验结果表明,该方法能快速的检测微量的血清样品,通过主成分方法,能很好的将肝硬化患者和正常人区分开,为肝硬化的早期诊断提供了新思路和新方法。     

低频率射频辉光放电的研究

辉光放电电离源可用来检测固态、液态及气态样品,目前主要用于无机固体样品的元素分析和定量检测。本研究将低频率射频辉光放电（Lf-RFGD）与飞行时间质谱仪（TOF MS）联用用于分析液体和气体样品。研究了电离腔真空度、进样管尺寸、辅助气压力、放电频率及电极板压差对电离效率的影响。最优分析条件为：电离腔真空度约30 Pa,进样管长150 mm、内径0.25 mm,辅助气压强约1.0 MPa,放电频率2 MHz,电极板压差约100 V。在此条件下,放电功率约20 W,对液体样品的检出限约0.1 pg、对挥发性样品的检出限约20 mg/m³,检测半峰分辨率约3 000（FWHM）。将Lf-RFGD TOF MS应用于实际药品溶液和挥发性有机物（VOCs）的检测。本仪器对药品溶液的检测灵敏度与常用检测仪器相比无优势,但对挥发性有机物的检测效果较好,为开发低成本的VOCs检测仪器提供了有吸引力的选择。     

表面解吸常压化学电离质谱法用于猪肉新鲜度评价

猪肉是我国人民的主要肉食之一,监督原料肉的新鲜度具有重要的现实意义。采用自行研制的表面解吸常压化学电离质谱（DAPCI-MS）,在无需样品预处理的条件下,对放置1～8天的猪肉进行正离子模式检测,获得其化学指纹图谱。通过分析谱图中各分解产物的信号峰,可将冷藏保存的猪肉新鲜度划分为3个等级：第1等级为保存1～3天,是新鲜度变化的初期,谱图中主要以丝氨酸、甘氨酸的微弱信号峰为特征,表明新鲜猪肉样品中的蛋白质正在发生微弱的降解;第2等级为保存4～6天,是猪肉向腐败变化的过渡时期,谱图中主要以吲哚、2,3-丁二醇的信号峰为特征;第3等级为保存7～8天,是猪肉完全变质的时期,谱图中以三甲胺的信号峰为主要特征。丝氨酸、甘氨酸、吲哚、2,3-丁二醇、三甲胺,这些主要分解产物的信号峰强弱可作为评价猪肉新鲜度的关键依据。根据指纹图谱之间的差异,结合主成分分析（PCA）和聚类分析（CA）法,实现了对不同新鲜级别猪肉的分类识别及对本方法的重现性验证。该方法无需样品预处理、灵敏度高、分析速度快、无污染,有望应用于市场上猪肉新鲜度的快速鉴别,也可为高粘性复杂基体样品的分析提供方法参考。     

敞开式离子化质谱技术研究进展

军事、公共安全和应急救援等对现场、实时、准确、快速检测技术提出了迫切需求。敞开式离子化质谱技术可以现场直接分析样品,具有简单、快速、无需样品前处理、可分析多种相态物质的特点。本文总结了基于激光、等离子体和电喷雾原理的敞开式离子化技术的研究进展,介绍了敞开式离子化质谱技术在化学战剂、生物和爆炸物检测领域的应用,并对敞开式离子化质谱技术面临的问题和未来研究方向进行了总结与展望。     

Mass spectrometry imaging under ambient conditions

Mass spectrometry imaging (MSI) has emerged as an important tool in the last decade and it is beginning to show potential to provide new information in many fields owing to its unique ability to acquire molecularly specific images and to provide multiplexed information, without the need for labeling or staining. In MSI, the chemical identity of molecules present on a surface is investigated as a function of spatial distribution. In addition to now standard methods involving MSI in vacuum, recently developed ambient ionization techniques allow MSI to be performed under atmospheric pressure on untreated samples outside the mass spectrometer. Here we review recent developments and applications of MSI emphasizing the ambient ionization techniques of desorption electrospray ionization (DESI), laser ablation electrospray ionization (LAESI), probe electrospray ionization (PESI), desorption atmospheric pressure photoionization (DAPPI), femtosecond laser desorption ionization (fs‐LDI), laser electrospray mass spectrometry (LEMS), infrared laser ablation metastable‐induced chemical ionization (IR‐LAMICI), liquid microjunction surface sampling probe mass spectrometry (LMJ‐SSP MS), nanospray desorption electrospray ionization (nano‐DESI), and plasma sources such as the low temperature plasma (LTP) probe and laser ablation coupled to flowing atmospheric‐pressure afterglow (LA‐FAPA). Included are discussions of some of the features of ambient MSI for example the ability to implement chemical reactions with the goal of providing high abundance ions characteristic of specific compounds of interest and the use of tandem mass spectrometry to either map the distribution of targeted molecules with high specificity or to provide additional MS information on the structural identification of compounds. We also describe the role of bioinformatics in acquiring and interpreting the chemical and spatial information obtained through MSI, especially in biological applications for tissue diagnostic purposes. Finally, we discuss the challenges in ambient MSI and include perspectives on the future of the field. © 2012 Wiley Periodicals, Inc., Mass Spec Rev 32:218–243, 2013     

Efficiency enhancement of a dielectric barrier plasma discharge by dielectric barrier optimization

The characteristic feature of a dielectric barrier discharge (DBD) is the dielectric barrier placed between the electrodes. In the present work, the influence of the dielectric barrier to the properties of a DBD in air was investigated. Spectroscopic characterization of the DBD and electrical measurements were carried out. It was shown that the efficiency of a DBD can be considerably improved by optimizing the dielectric barrier. The dielectric material should possess an appropriate relative permittivity and thickness. For thin dielectric barriers, a high secondary emission coefficient becomes important. Additionally, the use of only one dielectric barrier is advantageous.     

氟喹诺酮类抗生素的表面解吸常压化学电离质谱行为研究

采用表面解吸常压化学电离质谱（DAPCI-MS）技术对5种氟喹诺酮类化合物进行多级串联质谱研究,获得了各化合物的多级质谱信息。通过比较各化合物质谱裂解途径的异同,发现在正离子检测模式下,氟喹诺酮类化合物在碰撞诱导解离过程中均产生中性丢失44 u（CO₂）、28 u（CO）、20 u（HF）、18 u（H₂O）的离子峰。如果结构中含有哌嗪环取代基,脱羧后可观察到哌嗪环的重排反应,生成丢失43 u（C₂H₃NH₂）和57 u（CH₃-CH₂-N[CDS1]CH₂）的碎片离子,这可作为“诊断”其他氟喹诺酮类化合物和结构类似物的特征。该方法无需样品预处理,不使用有机溶剂,分析速度快,是一种无污染、无毒、原位、无损的分析方法,可为痕量药物分析提供新的思路。     

多壁碳纳米管基质用于大气压基质辅助激光解吸电离质谱分析小分子化合物

以多壁碳纳米管（MWCNTs）为基质,考察了大气压基质辅助激光解吸电离质谱（AP-MALDI MS）分析氨基酸和生物碱等小分子化合物的效果。以脯氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、组氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、盐酸小檗碱、哈尔满碱、去甲哈尔满碱为样品,研究了激光能量、点样方法等实验条件对质谱信号强度和噪音的影响,比较了氧化、Fe₃O₄负载和β-环糊精复合等3种功能化的MWCNTs以及本征MWCNTs与传统有机基质在大气压环境下辅助激光电离小分子化合物的差异。结果表明,MWCNTs基质在低质荷比区域不产生基质干扰信号,能够有效促进小分子化合物的电离。其中,β-环糊精复合MWCNTs在增强检测信号、降低背景噪音等方面优于其他基质。以MWCNTs为基质,采用AP-MALDI MS测定氨基酸和生物碱样品的重复性和灵敏度良好,在10.0~300 mg/L浓度范围内的线性相关系数R²≥0.996 9,点内重复性相对标准偏差（RSD）<4.6%,点间重复性RSD<6.7%。     

激光后电离技术对高电离能元素的信号增强

固体样品的元素分析一直是分析化学重点关注的对象。激光作为一种固体直接采样和电离技术，常与飞行时间质谱联用，用于固体样品的元素分析。然而，对于高电离能元素的检测往往需要较大的激光功率密度，导致其离子的动能分散较大，严重影响谱图分辨率。本研究使用激光解吸/激光后电离质谱法（解吸激光波长515 nm，后电离激光波长266 nm）对固体样品中的Pd、Sb、Cd、Au等高电离能元素进行分析。一方面，采用较弱的解吸激光能量解决了强激光解吸电离所带来的动能分散问题，显著提高了谱图分辨率；另一方面，利用较强的后电离激光电离原来被“浪费”掉的绝大部分中性原子，提高原子利用率和仪器灵敏度。该方法无需任何样品前处理、分析时间短、操作简单，适用于固体中高电离能元素的快速检测。     

表面解吸常压化学电离质谱法快速鉴别羊肉真伪

采用自行研制的表面解吸常压化学电离源（DAPCI）,在无需样品预处理的条件下,通过DAPCI-MS方法直接获取不同肉类样品（鸭肉、牛肉、猪肉、羊肉、自制假羊肉）的指纹谱图。采用主成分分析（PCA）方法对指纹谱图信息进行数据分析,以区分不同肉类样品。结果表明：鸭肉、牛肉、猪肉、羊肉和自制假羊肉的指纹谱图之间存在差异,采用PCA方法能较好地区分这些肉类样品。本方法无需样品预处理,分析速度快,可实现高通量肉类的快速鉴别,为食品安全中辨别肉类样品提供了一种快速、高效的分析方法。