大气压基质辅助激光解析离子源高分辨飞行时间质谱仪的研制

本文介绍了实验室自制的大气压基质辅助激光解析离子源（Atmospheric Pressure Matrix—assisted Laser Desorption／Ionization，AP—MALDI）高分辨飞行时间质谱仪（Time—of—flight Mass Spectrometer，TOFMS）的原理、结构以及初步的实验结果。通过对多肽样品gramicidin S的分析，国内首次实现在自制AP—MALDI—TOFMS上得到生物大分子谱图。结果表明，AP—MALDI高分辨TOFMS可以实现大气压下大通量的大分子精确质量检测。仪器分辨率优于8000（Full Width at Haft Maximum，FWHM），最低检测限可达25fmol。     

大气压接口-单四极杆质谱仪的研制

本工作研制一种具有大气压接口的单四极杆质谱仪。该仪器具有三级真空系统,与大气相邻的第一级真空接口基于加热的不锈钢毛细管设计;在第二级真空腔中采用射频高压驱动的方式远距离传输离子;第三级腔体放置四极杆和电子倍增器分离和探测离子,使用自制的控制系统控制仪器。基于此仪器,实现了大气压下电喷雾离子源、介质阻挡放电离子源离子化样品的检测,通过第一级腔体中的源内碰撞诱导解离获得了样品的二级子离子,增强了单四极杆质谱仪的定性能力。该仪器结构简单、成本低,可用于液相色谱-质谱联用分析和原位分析。     

大气压基体辅助激光解析离子源的研制及其与高分辨飞行时间质谱仪的联用

介绍了自制大气压基体辅助激光解析离子源的原理及结构.考察了该离子源与高分辨率垂直引入式飞行时间质谱仪联用后的性能.实验结果表明,仪器灵敏度、质量分辨率和精度等达到了较高水平.     

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、Fe3 ...     

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。     

微型离子阱质谱仪研发与工程化

传统的大型质谱仪具有灵敏度高、分析速度快的优点，但因体积庞大，一般只用于实验室分析。微型质谱仪具有质量轻、便携的特点，虽然牺牲了部分性能，但能满足现场检测的需求。本工作设计了2款基于线形离子阱和连续大气压接口的Brick-L和Brick-V微型质谱仪，二者的真空腔体结构设计相似，离子漏斗、质量分析器和控制电路等主要部件相同。区别在于，Brick-L需要耦合常压离子源，可以测量气体、液体和固体样品；而Brick-V内部安装了紫外灯离子源，可以测量挥发性有机物(VOC)。仪器整体质量约20 kg,尺寸为38 cm×23 cm×34 cm,正常工作时功耗200 W。Brick-L微型质谱仪对可卡因和伊马替尼的检测限(LOD)可达1μg/L,分辨率大于1 600。     

质谱在新药研究中应用的回顾

回顾了质谱在新药研究中的一些应用 ,包括新药合成、化学结构确证、质量控制以及药物代谢物的鉴定等。综述了基质辅助激光解吸电离 \飞行时间质谱 ( Matrix-assistant laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI/ TOFMS)、电喷雾电离质谱 ( Electrode spray ionization m ass spectrome-try,ESI-MS)等仪器及其联用技术在生物大分子药物研究 ,包括蛋白质组学、肽图谱、氨基酸序列、核苷酸分析等方面的进展 ,展望了质谱在未来生命科学中广阔的应用前景。     

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。     

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。     

HPLC/APCI/MS法测定水果中6-苄基腺嘌呤

建立了高效液相色谱-质谱联用测定水果中6苄基腺嘌呤残留的方法。样品用酸化甲醇提取,以ZorbaxSBC18柱(150mm×4.6mm×5μm)分离,以甲醇+0.1%醋酸(75+25)为流动相。质谱检测采用了大气压化学电离(APCI)离子化技术和选择离子检测(SIM)模式,定量检测离子m/z226[M+H]+,线性范围为0.05～2.0mg/L,检测下限为0.0025mg/kg,平均回收率为94.0%,RSD小于10%。LC/MS法不仅快速方便,而且比LC/UV法灵敏度高近20倍。用于实际样品的检测,结果满意。     

电子轰击源垂直加速式飞行时间质谱仪的研制

介绍了自制的电子轰击离子源（electron ionization, EI）垂直加速式飞行时间质谱仪（orthogonal acceleration time-of-flight mass spectrometer, Oa-TOF MS）的原理,结构以及初步的实验结果。搭建了电子轰击源垂直加速式飞行时间质谱仪,并得到室内空气成分谱图。结果表明,仪器分辨率优于2 000（full width at half maximum,FWHM）,质量精度优于4×10^-5,可以用于气体成分的快速定性分析。     

高分辨电喷雾离子源三级四极杆-飞行时间质谱仪的研制

报道了实验室研制的电喷雾离子源 ,具有射频四极杆接口的高分辨飞行时间质谱 (ESI- QQQ- TOFMS)仪器。该仪器具有以下特点 :在离子调制区使用三组四极杆 ,有效地减少离子束的空间分散和能量分散 ;采用正负双脉冲推斥和离子垂直引入方式 ;经过优化设计的二级有网反射器 ;新颖的 MCP安装方法。经初步调试 ,该仪器的分辨本领已优于 1 0 ,0 0 0 ,质量测定精度优于 1 0× 1 0 - 6 。该仪器于 2 0 0 2年 6月通过了国家教育部科技成果鉴定 [鉴字 [教 2 0 0 2 ]第 0 0 8号 ],其主要性能指标已经达到了国际先进水平     

光电子能谱和飞行时间质谱联用技术

本文报道了将紫外光电子能谱（UPS）和飞行时间质谱（TOFMS）相结合的技术。该技术能够很好的拓宽UPS的研究领域。该仪器的特点是在不改变实验条件下既可以做物质的能谱检测又可以做质谱检测。初期调试结果表明该仪器的质谱分辨率达到了416，能谱的分辨率达到了50 meV。     

全二维气相色谱/飞行时间质谱对饱和烃分析的图谱识别及特征

采用全二维气相色谱/飞行时间质谱分析方法对典型石油样品中饱和烃组分进行了定性分析,依据极性大小和环数多少的分布特征,解析了点阵图谱中的烷烃、单环烷烃、双环烷烃、单金刚烷和双金刚烷系列、三环萜烷类、甾烷类和藿烷类等生物标志化合物的识别;讨论了典型生物标记化合物单金刚烷、三环萜烷和藿烷类的全二维点阵谱图特征;检测到过去GC/MS分析中常被忽视的C₃₁~C₃₅三环萜烷,为石油地质实验和研究提供了参考依据。全二维气相色谱/飞行时间质谱相比于GC/MS灵敏度更高、峰容量更大,适合复杂混合物体系的分析,对石油样品的分析有很好的应用前景。     

生物质谱作为SNP分型检测方法的研究

利用改良的 Miller法从人血中提取人类基因组 DNA。采用聚合酶链式反应 ( Polymerase chain reac-tion,PCR) ,对含有单核苷酸多态性 ( SNP)点的 DNA片段进行扩增 ,然后用 CIP和 Eox I去除掉 PCR体系中剩余的脱氧核糖核苷三磷酸 ( d NTP)和引物 ,最后用单碱基延伸反应获得 SNP位点处碱基类型。用基质辅助激光解吸电离 -飞行时间质谱 ( MALDI-TOFMS)或电喷雾电离 -四极杆飞行时间质谱 ( ESI-Qq TOFMS)检测延伸产物与未延伸引物间的分子量差异 ,确定该点处碱基。对不同的生物质谱检方法以及生物质谱检测方法与其它检测方法的优缺点进行了分析比较     

在线衍生-膜进样-VUV电离-飞行时间质谱法测定废水中酚类化合物

酚类化合物是染料、炼焦、造纸等工业废水中的主要污染物,污染范围广、危害大,因此有必要发展在线灵敏的测量方法对其进行监测和控制。我们利用自主研制的膜进样-真空紫外(VUV)电离-飞行时间质谱仪(time of flight mass spectrometer,TOFMS),发展了一种快速测量水中苯酚、3-甲酚、2-氯酚和2,4-二氯酚的方法。实验发现:经乙酸酐衍生化反应后,酚类化合物的检测灵敏度可以大大提高;用聚二甲基硅烷(PDMS)膜直接进样可以缩短样品的分析检测时间,使单个样品的分析时间小于15 min。同时,由于单光子电离技术产生的碎片峰很少,谱图解析方便,可以不用分离直接测量混合物样品。优化实验参数(反应时间、pH值、乙酸酐加入量等)后,苯酚、3-甲酚、2-氯酚和2,4-二氯酚的检出限分别达到3、6、8、14μg.L-1,线性范围达到2个数量级。     

高效液相色谱/电喷雾-离子阱/飞行时间质谱法分析鉴别人参中的皂苷类成分

A facile method using high performance liquid chromatography/electrospray ionization ion trap/time-of-flight mass spectrometry(HPLC/ESI-IT/TOFMS) was established for the analysis of multiple constituents in Panax Ginseng. Chemical standards of ginsenoside Rg1 and Rb1 were studied systematically, and their fragmentation pathways were concluded. Methanol extracts of Panax Ginseng were separated and analyzed in negative mode by HPLC/ESI-IT/TOFMS. A total of 10 constituents are identified or tentatively characterized with supporting results on the fragmentation pathways of ginsenosides chemical standards and relative references。These constituents include ginsenoside Rg1, Re, Rb3, Rg2, Rb1, Rc, Rh1, Rb2, Rd and Rg3. Besides ginsenosides, several compounds with m/z 317 parent nucleus are also analyzed. Using the HPLC/ESI-IT/TOFMS is an extremely simple way to provide chemical information concerning the constituents in herbal medicines and makes the identification results more convinced.     

Design and Fabrication of MEMS Gyroscopes on the Silicon-on-insulator Substrate with Decoupled Oscillation Modes

The mode coupling is a major factor to affect the precision of the micro electromechanical systems(MEMS) gyroscope. Currently, many MEMS gyroscopes with separate oscillation modes for drive and detection have been developed to decrease the mode coupling, but the gyroscope accuracy can not satisfy the high-precision demand well. Therefore, high performance decoupled MEMS gyroscopes is still a hot topic at present. An innovative design scheme for a MEMS gyroscope is designed, and in this design, the inertial mass is divided into three parts including the inner mass, the outer mass and the main frame mass. The masses are supported and separated by a set of mutually orthogonal beams to decouple their movements. Moreover, the design is modelled by multi-port-element network(MuPEN) method and the simulation results show that the mode coupling of the gyroscope between driving and sensing mode was eliminated effectively. Furthermore, we proposed a new silicon-on-insulator(SOI) process to fabricate the gyroscope. The scale factor of the fabricated gyroscope is 8.9 mV/((o)?s) and the quality factor(Q-factor) is as high as 600 at atmosphere pressure, and then, the resonant frequency, scale factor and bias drift has been test. Process and test results show that the proposed MEMS gyroscope are effective for decrease mode coupling, furthermore, it can achieve a high performance at atmosphere pressure. Furthermore, the MEMS gyroscope can achieve a high performance at atmosphere pressure. The research can be taken as good advice for the design and fabrication of MEMS gyroscope, meanwhile, it also provides technical support for speeding up of MEMS gyroscope industrialization.     

Laser ablation with resonance-enhanced multiphoton ionization time-of-flight mass spectrometry for determining aromatic lignin volatilization products from biomass

We have designed and developed a laser ablation∕pulsed sample introduction∕mass spectrometry platform that integrates pyrolysis (py) and∕or laser ablation (LA) with resonance-enhanced multiphoton ionization (REMPI) reflectron time-of-flight mass spectrometry (TOFMS). Using this apparatus, we measured lignin volatilization products of untreated biomass materials. Biomass vapors are produced by either a custom-built hot stage pyrolysis reactor or laser ablation using the third harmonic of an Nd:YAG laser (355 nm). The resulting vapors are entrained in a free jet expansion of He, then skimmed and introduced into an ionization region. One color resonance-enhanced multiphoton ionization (1+1 REMPI) is used, resulting in highly selective detection of lignin subunits from complex vapors of biomass materials. The spectra obtained by py-REMPI-TOFMS and LA-REMPI-TOFMS display high selectivity and decreased fragmentation compared to spectra recorded by an electron impact ionization molecular beam mass spectrometer (EI-MBMS). The laser ablation method demonstrates the ability to selectively isolate and volatilize specific tissues within the same plant material and then detect lignin-based products from the vapors with enhanced sensitivity. The identification of select products observed in the LA-REMPI-TOFMS experiment is confirmed by comparing their REMPI wavelength scans with that of known standards.