四极杆电极系统的应用与研究进展

四极杆电极系统是一种可产生四极电场分布的仪器装置。由于离子在四极电场中的特殊运动性质,四极杆电极系统已被用于制造多种科学仪器,如四极杆质量分析器、三重四极杆质谱仪、四极线性离子阱、四极杆离子导引, 以及包含四极杆离子导引或四极杆质量分析器等四极杆电极系统的各种串联质谱仪等。这些仪器已被广泛应用于对化学和生物成分的质量分析,环境保护,食品安全等领域。 本工作首先简单介绍四极杆电极系统的理论基础,离子在四极电场中的运动规律与电场分布的关系,四极杆电极系统的几何结构与质谱性能的关系,高阶场的产生及其对质谱分析性能的影响等;然后分别介绍了国内外在四极杆质量分析器和四极离子阱质谱领域内的最新研究成果;最后对四极杆电极系统的研究方向作简要的展望。     

超高效液相色谱/四极杆-飞行时间质谱法检测22种禁用和限用合成色素

建立有色饮料中22种禁用和限用合成色素的固相萃取超高效液相色谱/四极杆-飞行时间质谱快速检测方法。样品经固相萃取柱萃取,氨水-甲醇解吸,按GB/T5009-2003进行后处理,经超高效液相色谱/四极杆-飞行时间质谱检测,通过Q-TOF MS提供的精确质量数定性,利用TargetMS/MS提供的二级质谱碎片离子定性,对禁用合成色素进行准确定性,对常见限用合成色素进行定量,检测方法的6种常见色素加标回收率均在80%以上。此外,对这些色素软电离裂解规律进行初步研究。     

下一代主力液质联用仪——AB SC IEX 4500系统

AB SCIEX公司在2012年美国PITTCON会议上推出下一代主力液相色谱质谱联用系统4500系列,为常规定量和筛查分析设定了新标杆。AB SCIEX Triple Quad 4500系统是一款新型的三重四极杆质谱仪,相比市场上竞争的其它三重四极杆质谱仪,该系统灵敏度提高了10倍。AB SCIEX 4500系统同样具备QTRAP技术,集定性和定量功能于一体。专利QTRAP技术结合业界灵敏度最高的线性加速离子阱,使得灵敏度相比同档次的三重四极杆质谱提高了100倍。     

四极杆飞行时间串联质谱及其应用

四极杆飞行时间串联质谱(QTOF)是一种能够同时定性定量的高分辨质谱。本文简要介绍仪器的工作流程,及其在环境检测、药物分析、食品安全、代谢组学和生物大分子领域的应用。     

四极杆线性离子阱系统和预存干涉波的傅里叶逆变换技术

本文在回顾四极杆线性离子阱结构和原理的基础上,阐释了线性离子阱的电子系统和串联质谱的核心技术原理,介绍了预存干涉波的傅里叶逆变换技术在四极杆线性离子阱中的应用,特别是用于选择母离子。四极杆线性离子阱的加工精度要求适中、成本低、电路设计和控制(包括射频和直流)相对容易,使其在研发方面具有较大优势。线性离子阱特有的MS^n、碰撞冷却、较高的灵敏度和分辨率,以及选择性的离子储存和激发能力都使其拥有广阔的应用前景。预存干涉波的傅里叶逆变换技术的应用使得母离子被特异性驻留,而非母离子通过共振被甩出,提高了线性离子阱的分析能力。     

PerkinElmer Flexar SQ 300 MS

液相色谱与质谱的联用是化合物定性、定量和特性研究方面的有力工具。这一集成技术使实验室可以在发挥LC的广泛且实用的分离能力的同时,利用MS对样品的超高分析能力来提高数据质量。珀金埃尔默公司设计的FlexarTMSQ 300 MS单四极质谱检测器,采用了最先进的离子源技术,离子传输技术以及四极杆检测技术。     

超高效液相色谱-高分辨质谱测定大鼠血清中神经递质及其在电离辐射脑损伤动物模型中的应用

建立了超高效液相色谱四极杆静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-Orbitrap HRMS)法快速分析大鼠血清中10种神经递质.以0.1％甲酸-乙腈为沉淀剂,采用蛋白沉淀法进行血清中蛋白质大分子的沉淀和目标分析物的高效萃取.建立目标分析物的精确质量数据库(质荷比、保留时间、同位素峰分布及特征碎片离子)和二级质谱库进行精...     

液相色谱-离子淌度-四极杆/飞行时间串联质谱法快速检测烟叶中蔗糖酯

本研究利用液相色谱-离子淌度-四极杆/飞行时间串联质谱（LC-IM-Q TOF MS）技术,建立了快速检测烟叶中蔗糖酯的定性分析方法。采用甲酸-甲醇-水混合流动相系统和正离子模式下的电喷雾离子化技术,使烟叶甲醇提取液中的蔗糖酯分子形成加钠的准分子离子,然后通过离子淌度漂移管的分离,被四极杆/飞行时间串联质谱仪检测。从烟叶中共检测出6类蔗糖四酯,它们在色谱柱上的分离相差0.2~0.8 min,在漂移管中的分离相差0.4~0.5 ms,质谱检测中的离子质量相差14 u。在此基础上,利用二级质谱解析,准分子离子的元素组成测定以及碰撞截面的测定等手段,对烟叶中6类蔗糖四酯进行结构上的定性分析。结果表明,LC-IM-Q TOF MS技术可以快速检测复杂样品中的蔗糖酯,结合多维数据定性技术能够显著提高定性分析的准确性。     

离子阱气相色谱质谱联用仪的研制和应用

针对日益复杂和痕量的样品检测需求,研制了国内首款气相色谱串联质谱联用仪。仪器采用离子阱作为质量分析器,具备灵敏度高、能够实现多级串联质谱等功能。设计中采用了基于调制技术的裂解方式,保证目标离子在离子阱内达到谐振和裂解,有效提升了裂解效率和串联质谱性能。在食品和环境检测中的应用结果表明,借助于串联质谱功能的优势,仪器的抗基质干扰能力更强、定性和定量准确以及检测下限更低,能够适用于常规和复杂情况下的样品检测,也适合高通量的检测分析。     

液相色谱-串联质谱法检测反应性代谢物

已有报道一些药物进入体内后在各种代谢酶的作用下转化为反应性代谢物,然后与生物大分子（如蛋白、DNA）共价结合,导致毒性。在药物发现和开发阶段进行反应性代谢物筛查,对上市药物进行反应性代谢物监测已经成为一个重要的研究领域。通常,反应性代谢物具有亲电性,能被小分子亲核试剂（如谷胱甘肽及其衍生物、氰离子、胺类等）体外捕获,采用液相色谱 串联质谱法检测并鉴定这些结合物的结构是研究反应性代谢物的基本方法。本文综述了液相色谱与不同质谱仪联用（三重四极杆、离子阱、四极杆-线性离子阱、高分辨质谱仪）检测反应性代谢产物的方法以及应用进展。     

飞行时间二次离子质谱在生物材料和生命科学中的应用(下)

随着仪器性能的不断提高,飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)在材料表面化学分析中起着越来越重要的作用。TOF-SIMS的主要测试功能包括表面质谱、化学成像及深度剖析,本工作对TOF-SIMS的化学成像及深度剖析2种功能在生物材料和生命科学中的应用做了简单综述,重点介绍了TOF-SIMS成像技术在生物芯片制备工艺中的应用和TOF-SIMS成像和深度剖析技术对生物分子在细胞和生物体组织上空间分布的表征方法;另外,对生物样品的低温制备方法,样品表面添加基质以增强信号强度的实验手段,使用团簇一次离子源提高分子二次离子产额和利用对样品损伤小的C60离子源为轰击源做深度剖析等实验做了简单的介绍;最后,对TOF-SIMS在生物生命材料领域的应用做了展望。     

飞行时间二次离子质谱在生物材料和生命科学中的应用(上)

飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）成为材料表面化学分析越来越重要的手段,随着分析仪器性能的不断提高,尤其是团簇离子源的发明和使用,使得TOF-SIMS在生物材料和生命科学研究中能够更接近常规性地被使用。它可以用来鉴定表面的生物分子,并且描述生物分子在单细胞表面和内部及组织切片上的二维分布。TOF-SIMS的主要测试功能包括表面质谱,化学成像及深度剖析3种。本综述（分上、下两篇）围绕这3项仪器功能,简单综述近20年内TOF-SIMS在生物材料和生命科学中的应用。本篇主要讨论应用质谱功能表征生物医学有机高分子材料表面化学特性及在表面的生物分子,包括氨基酸、多酞、蛋白质、核苷酸、DNA、磷脂膜及多糖。重点举例介绍的科学问题包括蛋白质吸附、生物材料表面化学改性以及生物降解高分子药物释放机理。     

生物质谱在核糖核酸领域的应用

综述了近十年来生物质谱用于分析核糖核酸的应用进展。概述了电喷雾电离质谱(ESI-MS)、基质辅助激光解析电离质谱(MALDI-MS)的原理。论述了生物质谱用于分析生物大分子具有准确、快速、灵敏度高等优点。总结了质谱用于单核苷酸多态性分型分析(SNP genotyping);对短的串联重复序列(STR)分析;基因缺陷而导致的疾病诊断;对寡核苷酸片段的序列分析等4个方面的研究成果。讨论了应用ESI-MS分析寡核苷酸形成的非共价复合物,包括研究寡核苷酸的高级结构、寡核苷酸与蛋白质间形成的复合物、寡核苷酸与其它配体小分子间相互作用。提出了存在的问题,并展望了生物质谱未来的发展方向。     

多肽及蛋白质质谱分析新进展

多肽和蛋白质的结构分析常用化学及生物化学降解法，近年来运用质谱法日益增多，本文简要综述质谱新技术，如快原子轰击电离、串联质谱、电喷雾质等应用于多肽和蛋白质分子量测定及序列分析的新进展。     

生物质谱在基因组学研究中的应用

综述生物质谱用于分析核糖核酸的应用进展。概述电喷雾电离质谱(ESI-MS)和基质辅助激光解吸电离质谱(MALDI-MS)的原理及它们在核酸分析中的应用。总结质谱用于单核苷酸多态性分型分析(SNPgenotyping);对短的串联重复序列(STR)的分析;对寡核苷酸片断的序列分析等三个方面的研究成果。提出质谱用于基因组学研究存在的问题,并展望生物质谱未来的发展方向。     

傅立叶变换离子回旋共振质谱及其在药学领域的应用

傅立叶变换离子回旋共振质谱可以实现超高分辨率和质量精确度,在药物结构鉴定和元素分析中展现出强大的优势,并发展成为分析复杂混合物的强有力工具。本文简述了傅立叶变换离子回旋共振质谱的分析特性以及在药学领域的应用。     

Chemical cross-linking and mass spectrometry to map three-dimensional protein structures and protein-protein interactions

Closely related to studying the function of a protein is the analysis of its three-dimensional structure and the identification of interaction sites with its binding partners. An alternative approach to the high-resolution methods for three-dimensional protein structure analysis, such as X-ray crystallography and NMR spectroscopy, consists of covalently connecting two functional groups of the protein(s) under investigation. The location of the created cross-links imposes a distance constraint on the location of the respective side chains and allows one to draw conclusions on the three-dimensional structure of the protein or a protein complex. Recently, chemical cross-linking of proteins has been combined with a mass spectrometric analysis of the created cross-linked products. This review article describes the most popular cross-linking reagents for protein structure analysis and gives an overview of the different available strategies that employ chemical cross-linking and different mass spectrometric techniques. The challenges for mass spectrometry caused by the enormous complexity of the cross-linking reaction mixtures are emphasized. The various approaches described in the literature to facilitate the mass spectrometric detection of cross-linked products as well as computer software for data analyses are reviewed.     

质谱法在药物立体异构体区分中的应用及发展

质谱法广泛应用于化学、生命科学、药学等领域,能够提供分子质量信息,有助于未知物结构的解析,具有分辨率高、信息量大、样品用量少、灵敏快速等优点,在测定有机化合物精确分子质量、结构解析、反应机理等方面发挥着重要的作用。手性药物是药学领域的一个研究热点,近年来质谱法逐渐被用于药物手性杂质区分中,而且随着质谱技术的不断发展和改进,其在手性区分和分析中越来越受关注。本工作主要介绍了质谱法在手性药物立体异构体杂质分析中的应用及发展历程,阐述了各类质谱技术用于手性异构体分析的原理和特点,其中详细举例介绍了质谱动力学方法和离子淌度质谱方法在手性杂质分析中的应用。通过对比分析目前已有的各类手性分析方法的优缺点,说明利用质谱法实现手性异构体的区分和定量测定具有明显的优势。质谱法用于药物手性异构体的分离具有快速、不需要复杂的样品前处理和昂贵的手性柱等特点,极大地提高了手性药物分析的效率和准确度。随着质谱分析技术的迅速发展,质谱法将在多手性中心药物的手性杂质分离和生物大分子分析（如多糖、多肽）等领域发挥巨大潜能。