针头喷雾常压离子化质谱技术对化生物质的现场检测研究

近年来常压离子化技术在对特定物质的快速现场质谱检测提供了一条很好的技术途径。本文针对该技术领域,提出了一种新型的针头喷雾常压离子化方法,在离子阱质谱仪上采用化学毒剂模拟剂(DMMP)样品及其与污水的混合液体、Met-Arg-Phe-Ala(MRFA)肽段生物样品进行了喷雾实验,验证了这种新的喷雾方法对复杂样品的直接质谱检测分析性能。实验结果表明,针头喷雾离子化质谱技术能够对MRFA肽段生物样品进行检测,最低检测限为5ng/mL;对DMMP液体样品进行在线直接检测,最低检测限为1ng/mL,检测时间为1.5min。通过与Nano-ESI喷雾离子化方法对比实验,实验结果表明,采用本文方法检测得到的离子流强度是Nano-ESI方法的2倍,同时离子流信号也较稳定,是一种适合战场化生在线快速检测的新型离子化质谱检测技术。     

敞开式离子化质谱技术在中草药研究中的应用

敞开式离子化质谱（ambient ionization mass spectrometry, AIMS）是近年来兴起的一种无需（或稍许）样品前处理步骤,在敞开的大气环境下实现离子化的质谱分析技术。近年来,各种AIMS技术的研制与应用成为质谱领域备受关注的焦点之一。本工作综述了AIMS技术在中草药研究中的应用,对典型的分析策略进行了讨论,阐述了AIMS技术的基本原理、特点和分类,并展望了该技术在中医药研究领域的发展趋势和可能影响。     

DART-MS在中国的应用研究现状

敞开式离子化质谱（ambient ionization mass spectrometry, AIMS）技术因其具有实时、原位分析等特点，已成为质谱学领域的一个研究热点。实时直接质谱分析（direct analysis in real-time mass spectrometry, DART-MS）作为一种典型的直接质谱分析技术，可在开放环境中实现样品的快速分析，具有性能稳定、操作简单、分析快速等优点，自2005年被报道以来，便引起了广泛的关注。本文从DART电离源的工作原理以及近2年DART-MS在环境分析、食品药品安全、生物医学分析以及公共安全等领域的应用研究进行了评述，并对其发展方向进行了展望。     

高选择性固体基底电喷雾质谱离子源的研究进展

固体基底电喷雾离子源使用固体基底承载样品,并对样品进行电喷雾离子化,是敞开式质谱分析的核心,适用于小分子化合物和生物大分子的快速质谱分析,但是对复杂基质中微量甚至痕量水平目标物的检测灵敏度较低。因此,为提高离子化效率和目标物质的信号响应,优化固体基底电喷雾离子源的选择性是非常必要的。本文首先介绍典型固体基底材料的类型;然后重点介绍提高离子源选择性的策略,包括利用碳基材料、高分子聚合物和免疫材料等对固体基底进行修饰的方法及应用;最后探讨这些方法的优势和问题,以及未来面对的挑战及发展趋势。     

DART-Orbitrap质谱法快速筛查饲料中磺胺类药物

利用新型离子化技术--实时直接分析(DART)离子源与高分辨质谱Orbitrap联用,建立饲料中非法添加磺胺类药物的快速筛查方法。通过对DART离子化温度、样品检测模式等参数进行探索优化,最终确定饲料经过乙腈-水溶液简单提取,液体筛网模块进样,450 ℃下离子化,Orbitrap高分辨质谱在全扫描模式下定性检测,并进行相关的方法学验证,方法检出限为1.0~4.0 μg/g。该方法前处理简单、检测速度快、定性准确、样品通量大、环保无污染,能满足饲料中非法添加磺胺类药物快速筛查的要求。     

基于特征性子离子和中性丢失快速筛查和识别食品中唑类和有机磷类农药

采用基于中性丢失和子离子的敞开式离子化技术,结合高分辨二级质谱,建立了一种快速、便捷地筛查和识别食品中唑类（三唑类、咪唑类、吡唑类）和有机磷类农药的分析方法。通过对待测物在质谱中产生的子离子和中性丢失行为进行归纳,建立了待测物的共性特征子离子和中性丢失库,以及辅助定性子离子和中性丢失库。配合适宜的制样方式、敞开式电离源和数据处理方式,可实现对唑类和有机磷类农药的筛查和识别。该方法快速准确,适用于多种类型食品中唑类和有机磷类农药的检测。     

傅里叶变换离子回旋共振质谱的最新进展和展望

对傅里叶变换离子回旋共振(FT-ICR)质谱的基本原理进行了简要介绍,从离子回旋频率、回旋半径、离子速度、离子能量等几个方面阐明其基本概念,阐述了离子激发、检测原理.对离子同旋共振质谱与近年来新兴的常压离子化技术联用的最新进展进行了评述,对其发展趋势进行展望.由于常压离子化技术能够将复杂样品进行直接离子化,无需样品预处理或只需少量样品处理过程,常压离子化方法与FT-ICR质谱的联用必将拓宽其应用领域并成为质谱技术研究的新热点.     

介质阻挡放电电离技术及其应用研究进展

介质阻挡放电电离源是一种非表面接触型的常压敞开式电离源,借助大气压下惰性气体的介质阻挡放电产生稳定的低温等离子体,可在几秒钟内实现液态、固态和气态样品的解吸附离子化,将其用于质谱检测,无需复杂的样品前处理,在常温、常压环境下即可对样品进行原位、实时、快速和无损检测。介质阻挡放电电离源自提出以来发展迅速,现已被广泛应用于食品安全、公共安全、药物分析、环境监测、生命科学等诸多领域。本文综述了介质阻挡放电电离源的发展历程、电离机理、结构分类、影响因素及应用进展,并对其发展趋势进行了展望。     

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。     

实时直接分析质谱在环境污染物筛查中的应用进展

环境污染是当今社会关注的焦点问题之一。实时直接分析质谱(DART-MS)作为一种常压离子化质谱，具有快速、简便等优点，能够在开放环境中实现样品的快速检测，是环境污染物筛查的重要手段。本文介绍了DART-MS的原理、优势与特点，系统地总结了DART-MS在环境中农药残留检测、兽药与滥用药物检测以及其他种类污染物检测等领域的应用情况，并展望了DART-MS在环境污染物筛查中的发展前景。     

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     

单次扫描检测大表面痕量赖氨酸和黑索今的质谱分析方法

为了进一步提高大表面样品的分析速度,减少给定样品表面的扫描次数,建立了一种单次扫描即可检测分布于大表面样品上任意位置痕量待测物的质谱分析方法。以人造革表面（4 cm×4 cm）添加的赖氨酸和黑索今为代表性检测对象,用一块无毛刺等边三角形金属铜电极（边长为8.6 cm）紧贴在样品表面,将甲醇-水（3∶7,V/V）电离试剂涂洒在金属电极表面,让其与样品表面保持湿润接触,并使三角形电极尖端对准质谱仪的离子入口;然后在金属电极上施加+5.8 kV高压,在电场的驱动下,湿润表面的待测物朝着质谱入口移动,并在三角形电极尖端形成待测物离子进入质谱仪检测。结果表明,该方法可单次扫描检测随机分布在皮革样品表面上任意位置的非均匀分布的赖氨酸和黑索今,检测限可达6.2×10^-7 μg/cm²,分析单个样品表面的时间不到2 s;与采用电喷雾解吸电离质谱等顺次扫描检测（采样面积不到1 mm²）的方法相比,本方法的分析速度提高了1000倍。     

Orthogonal acceleration time-of-flight mass spectrometry

The principles and applications of time-of-flight mass spectrometry involving instruments with independent (orthogonal) axes for ion generation and mass analysis are reviewed. This approach, generally referred to as orthogonal acceleration time-of-flight mass spectrometry, has proved particularly advantageous for the combination of continuous ionization sources with time-of-flight mass spectrometry. The history of the technique is briefly discussed along with the instrumental principles pertaining to all the stages of the instrumentation from ion source to detector. The applications of commercial and customized instruments are discussed for several ionization methods including electrospray, matrix assisted laser desorption/ionization, electron ionization, and plasma ionization.     

The development and application of matrix assisted laser desorption electrospray ionization: The teenage years

In the past 15 years, ambient ionization techniques have witnessed a significant incursion into the field of mass spectrometry imaging, demonstrating their ability to provide complementary information to matrix-assisted laser desorption ionization. Matrix-assisted laser desorption electrospray ionization is one such technique that has evolved since its first demonstrations with ultraviolet lasers coupled to Fourier transform-ion cyclotron resonance mass spectrometers to extensive use with infrared lasers coupled to orbitrap-based mass spectrometers. Concurrently, there have been transformative developments of this imaging platform due to the high level of control the principal group has retained over the laser technology, data acquisition software (RastirX), instrument communication, and image processing software (MSiReader). This review will discuss the developments of MALDESI since its first laboratory demonstration in 2005 to the most recent advances in 2021.     

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。     

Characterization of proteins by ambient mass spectrometry

Proteins play important roles in living systems and are topics of many fundamental and applied research projects. With the introduction of electrospray ionization and matrix‐assisted laser desorption/ionization for analysis of biomacromolecules in the late 1980s, mass spectrometry has become an important tool for characterization of proteins. Characterization of proteins in raw samples by these mass spectrometric techniques, however, usually requires extensive sample pretreatment. Ambient ionization techniques are new mass spectrometric techniques that allow direct analysis of samples with no or little sample preparation. Can these techniques facilitate or even eliminate sample preparation for mass spectrometric analysis of proteins? Apart from sample preparation, do these techniques offer any new features for characterization of proteins as compared with conventional ESI or MALDI? Recent advances in characterization of proteins by ambient mass spectrometry are summarized and commented in this article. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Mass Spec Rev 31:437–447, 2012     

离子迁移谱技术研究和应用进展

本文介绍了传统的离子迁移谱、吸气式离子迁移谱和场离子谱技术的原理、漂移管结构、性能特点和它们在化学战剂、爆炸物和违禁药品检测等多个领域的应用概况。     

基于电喷雾质谱的反应监测研究进展

电喷雾质谱(ESI-MS)因具有灵敏度高、响应速度快、分辨率高、原位在线监测等特点,广泛应用于反应监测领域。本文主要从不同离子化技术角度,综述了电喷雾质谱在反应监测和机理研究方面的进展。重点介绍了在线电喷雾质谱技术,其中包括解吸附电喷雾离子化质谱（DESI-MS）、萃取电喷雾离子化质谱（EESI-MS）、纳升电喷雾离子化质谱（nESI-MS）、超声喷雾离子化质谱（SSI-MS）以及其他在线电喷雾离子化质谱在反应监测中的应用。最后,对电喷雾质谱在反应监测的发展趋势进行总结和展望。