离子液体电喷雾推力器发射极制造技术现状及展望

离子液体电喷雾推力器是目前热点研究的一种静电式微电推进装置,影响该类推力器性能的核心部件之一是发射极,其制造技术已成为离子液体电喷雾推力器研制的关键技术之一。结合离子液体电喷雾推力器工作原理和发展历程,分析了毛细管型、外部浸润型和多孔材料型三类发射极的推进剂输运特点和制造需求;回顾和梳理了三类发射极的典型制造材料与相关制造技术,总结评述了离子刻蚀等不同制造技术的优缺点;针对较为成功的基于多孔材料的超快激光制造技术,从发射极设计、新型材料制备、超快激光与材料作用机理等角度提出了发展建议。

超高效液相色谱-电喷雾四极杆-飞行时间串联质谱法鉴定丹楂通脉丸化学成分

目的建立鉴定丹楂通脉丸化学成分的超高效液相色谱-电喷雾四极杆-飞行时间串联质谱法。方法色谱柱为Acquity UPLCBEHC18柱(100 mm×2.1 mm,1.7μm),流动相为0.1%甲酸水溶液-乙腈(梯度洗脱),流速为0.3 mL/min,柱温为30℃,进样量为1μL。通过对照品、一级和二级质谱数据离子信息、文献等预测裂解规律,鉴定化学成分。结果共鉴定出54种化学成分,包括皂苷类17种,有机酸类12种,黄酮类8种,醌类8种,酚及酚酸类6种,其他类4种。结论该方法快速准确,可为丹楂通脉丸的物质基础研究提供参考。

纳升解吸电喷雾电离质谱成像方法的近期研究进展

常压质谱成像无需复杂的样品处理步骤,能在大气压下直接对组织切片中成百上千种分析物进行原位分析。目前,该领域正处于蓬勃发展的时期。已报道的常压电离技术种类众多,并呈现出“百花齐放”的良好态势;其中,纳升解吸电喷雾电离(nano-DESI)是近年发展迅速的一种基于液滴萃取的常压电离技术。脂质结构的复杂性给nano-DESI脂质成像带来了极大的挑战,而新型nano-DESI联用技术使脂质精细结构的鉴定与成像成为可能。与电喷雾电离(ESI)类似,nano-DESI倾向于产生多电荷态的分子离子,因而在蛋白质大分子的成像中具有显著的优势。本文聚焦于近3年nano-DESI在离子源研发、脂质结构分析和空间蛋白质组学方面的研究进展,并探讨了nano-DESI领域中亟需解决的关键问题。

电喷雾推力器单发射点电流模型及稳定性分析

为促进对纯离子模式下电喷雾推力器的深入理解,分析了电喷雾推力器单发射点受力、供液及离子蒸发行为,建立了发射电流理论模型,明确了电压、供液装置流阻等参数对发射电流的影响规律。所得结果与现有实验数据吻合良好。基于所得模型,进而对单发射点顶端用于发射离子的凸起结构进行了瑞利稳定性分析,得到了单发射点稳定发射的电流上限,并分析了流阻对电流上限的影响。结果表明:发射电流为外加电压的二次函数,与供液装置的流阻成反比关系;纯离子模式存在一个稳定发射电流上限,超过此上限,凸起结构便会破碎;流阻越大,发射电流上限越大。

探针电喷雾电离质谱技术实时原位监测土霉素光催化降解

探针电喷雾电离质谱(PESI-MS)是一种适用于直接分析复杂体系,并能够提供较高时间分辨率的原位技术,可原位监测各种反应。鉴于四环素类抗生素滥用引发的环境污染问题,本文利用PESI-MS技术对紫外光照下TiO_(2)光催化土霉素降解进行了160 min的连续实时原位监测分析。结果表明,土霉素分子离子强度随反应的进行逐渐降低,生成多种降解产物,通过分析所得的时间分辨谱图,获得了35种主要的降解产物。根据各降解产物的提取离子流图变化情况,筛选出7个主要的降解产物,并推测出10条可能的降解路径,其中只有2条降解路径可将土霉素降解至相对分子质量较低的产物。该结果可为光催化反应的动力学研究和新型光催化剂的开发提供数据参考,以更全面地了解光催化反应机理。

探针电喷雾离子化质谱法结合人工智能建立肺腺癌术中良恶性快速诊断模型

目的:采用探针电喷雾离子化质谱技术对术中送检肺标本进行分析,结合人工智能技术建立一种快速良恶性诊断模型并对其进行评价。方法:收集中日友好医院病理科2022年7—12月送检的肺腺癌手术切除标本47例,以及周边非癌组织。经称量、提取、离心等处理,将上清液直接用快速原位离子化质谱仪DPiMS QT进行扫描分析。使用Anaconda软件自主研发程序进行数据读取、预处理、多变量分析、特征筛选、模型训练和优化。采用Metaboanalyst■对肺腺癌中发现的特征代谢物进行了代谢通路分析。结果:PLS regression方法降维分析结果,将199个特征降维成10个主成分用于区分癌与非癌组织。使用支持向量机(SVM)、随机森林(RF)和多层感知器(MLP)等10种算法进行建模后发现,基于MLP建立的分类模型的交叉验证准确率最好,判定的20重交叉验证准确率达99%±2%。代谢通路分析发现肺腺癌中谷氨酰胺下调、谷氨酸上调,其变化规律符合肺癌中通过谷氨酸-TCA循环促进蛋白质合成的规律。结论:应用探针电喷雾离子化质谱法结合人工智能技术可以在几分钟内将肺部良恶性病变区分开,实现肺组织新鲜标本的快速、准确分类,辅助肺组织的术中快速诊断。此外,肺腺癌中差异表达的物质还可以用于进一步的肿瘤代谢研究。

温度控制的泛素/三磷酸腺苷相互作用的电喷雾质谱研究

通过基于温度控制的蛋白质小分子相互作用电喷雾质谱(PSMI-ESI-MS)技术探究了模式蛋白质泛素(Ubi)与重要的生物活性小分子三磷酸腺苷(ATP)体系.在室温条件下,泛素和ATP以1μmol/L∶50μmol/L浓度比混合溶液的电喷雾质谱图和自然状态下泛素的电荷特征一致,主要形成了+5,+6,+7电荷态下的3类峰.ATP主要和+5,+6的泛素分别形成摩尔比为1∶1和1∶2的复合物,而+7的泛素-ATP复合物实验中相对较少,说明低电荷态时的泛素对ATP有更强的亲合力.通过不同浓度比泛素-ATP的质谱行为分析,发现浓度维度上的结合状态没有显著差异,而在不同温度的泛素及泛素-ATP复合物的电荷分布情况有明显差异.计算得到的结合亲和力随温度的增大而增大,说明去折叠后的泛素和ATP的相互作用增强.通过热力学进一步分析了不同浓度ATP对泛素折叠和去折叠吉布斯自由能的影响,发现ATP的存在增加了泛素去折叠所需的能量,因此增强了泛素的稳定性.根据泛素和ATP在温度维度下的电喷雾质谱分析得到了化学计量比、结合亲和力和吉布斯自由能等多维度的信息,为蛋白质分析,尤其是与小分子相互作用的研究提供了参考.

航空煤油/乙醇混合燃料荷电喷雾特性研究

研究了航空煤油/乙醇混合燃料E0、E10、E30、E50的荷电雾化模式及特性,考察乙醇掺混比例、燃料流量、喷嘴孔径对荷电雾化特性的影响。结果表明,在0~10 kV荷电电压范围,E0燃料主要呈单一模式——液滴模式。随着荷电电压的增加,E0燃料由液滴形状转变为纺锤形状;E10、E30、E50燃料均先后出现液滴、脉冲射流、锥射流、偏射流、多股锥射流模式,其中液滴模式由液滴形状变为微液滴形状。随着乙醇掺混比例的增加,E10、E30、E50的雾化模式转变所需的临界电压逐渐减小,雾化锥角逐渐增大。随着燃料流量的增加,荷电雾化锥角逐渐增大,雾化模式转变的临界电压逐渐增加。喷嘴直径从1.05 mm减小为0.30 mm,荷电雾化锥角变化不明显。

内部萃取电喷雾电离质谱研究枳壳炮制前后的化学成分

炮制是中药材减毒增效的重要工艺。本文采用内部萃取电喷雾电离质谱(iEESI-MS)技术,考察不同产地枳壳麸炒前后化学成分的变化,在无需复杂的样品预处理条件下,直接对炮制前后的枳壳粉末进行质谱分析,获得其指纹谱图,并利用主成分分析(PCA)和偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)进行数据处理,筛选枳壳炮制前后主要的差异物质。结果表明,在正离子模式下,从枳壳样品中共鉴定出35种物质,枳壳炮制前后的化学成分差异显著,黄酮类化合物占所鉴定差异化合物的2/3,是区分枳壳产地和品质的重要质量标志物。本工作可为现代质谱技术用于枳壳等药材的品质鉴定及枳壳炮制前后药效变化的物质基础研究提供技术支撑。

液相色谱/电喷雾质谱联用法快速分析紫杉醇粗品中的组分

应用液相色谱-电喷雾离子化质谱法快速分析紫杉醇粗品中各组分。方法:用NucleosilC18(250×4.6mm,5μm)色谱柱;甲醇/水(65/35,V/V)为流动相以1mL/min的流速洗脱;检测波长227nm;柱温40℃;液相色谱出口分流20%进入离子阱质谱,以电喷雾电离源正离子模式进行质谱数据采集。结果:得到紫杉醇样品液相色谱图和质谱图,对谱图进行分析归纳,判断紫杉醇粗品中主要含有巴卡亭Ⅲ、10-去乙酰巴卡亭Ⅲ、三尖杉宁碱和2",3"-双氢还原三尖杉宁碱。结论:本方法灵敏、可靠、快速,对紫杉醇生产、质量监控具有指导意义。

超高效液相色谱-串联质谱-电喷雾离子源测定柑橘中灭螨醌和羟基灭螨醌残留

目的建立超高效液相色谱-串联质谱-电喷雾离子源(ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry-electrospray ionization,UPLC-MS/MS-ESI)检测柑橘中灭螨醌及其代谢物羟基灭螨醌残留的方法。方法样品经0.5%甲酸乙腈提取,氟罗里硅土吸附剂和无水硫酸镁净化,以0.1%甲酸溶液和甲醇为流动相进行梯度洗脱,经ACQUITYUPLC BEH C_(18)(100 mm×2.1 mm,1.7µm)色谱柱分离。采用电喷雾正离子模式,多重反应监测(multiple reaction monitoring,MRM)模式进行检测,基质匹配外标法定量。结果灭螨醌及羟基灭螨醌在0.0025~0.0500 mg/L质量浓度范围内线性关系良好,相关系数大于等于0.9984。在0.005~0.500 mg/kg加标水平下,灭螨醌及羟基灭螨醌在柑橘全果和果肉中的平均回收率为70%~93%,最大相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)为12.0%,方法定量限(limit of quantitation,LOQ)为0.005 mg/kg。结论基于改良QuEChERS法,采用UPLC-MS/MS-ESI检测,该方法更方便高效且准确度、精密度和灵敏度均较好,能够满足柑橘中灭螨醌和羟基灭螨醌的残留分析要求。

超高效液相色谱-电喷雾串联质谱法测定无糖糕点中9种甜味剂

建立了超高效液相色谱-电喷雾串联质谱法(UPLC-ESI-MS/MS)快速测定网购无糖糕点中阿力甜、甜菊糖苷、甘草酸铵、甜蜜素、糖精钠、安赛蜜、阿斯巴甜、纽甜、三氯蔗糖的检测方法。样品采用75%甲醇水溶液提取,正己烷脱脂,HLB固相小柱净化,经C_(18)柱(3.0mm×100mm,1.7μm)分离后,在多反应监测模式下测定,外标法定量。结果表明,9种甜味剂在相应质量浓度范围内线性关系良好,相关系数均大于0.998,检出限为0.003mg·kg~0.03mg·kg^(-1),方法回收率为78.7%~105.2%之间,相对标准偏差(n=6)为2.1%~10.3%。该方法简便快速,灵敏度高,实用性强,可用于无糖糕点中9种甜味剂的快速测定。

基于解吸电喷雾质谱成像技术分析番红花球茎中代谢物的组织分布

目的 探究不同产地番红花球茎中内源性代谢物的分布特征。方法 利用解吸电喷雾(DESI)质谱成像技术,通过优化样品前处理,建立了一种对番红花球茎内源性代谢物可视化分析的方法。结果 实现了黄酮、有机酸、氨基酸、类胡萝卜素和环烯醚萜苷等代谢物的原位表征;L-瓜氨酸、苯乙酰甘氨酸、紫苜蓿酚和栀子苷等特异性分布在球茎中;芹菜素7-(6''-O-乙酰基)-葡萄糖苷、异鼠李素-3-O-葡萄糖苷、蜀黍氰苷6'-葡萄糖苷、芹菜素7-O-二葡糖醛酸主要分布在顶芽中;对于在球茎部位分布的化合物,产于上海的番红花球茎丰度最高,浙江次之,安徽最低。结论 番红花球茎在不同产地及同一产地不同部位的代谢物分布存在显著差异,黄酮和黄酮衍生物如异鼠李素-3-O-葡萄糖苷、芹菜素衍生物主要分布于顶芽中,此外,天然植物保护剂蜀黍氰苷6'-葡萄糖苷也主要在顶芽分布,而作为能量和物质供应的氨基酸则主要积累在球茎。

液相色谱-电喷雾串联质谱法测定食品中的伏马菌素

通过固相萃取富集伏马菌素,采用液相色谱-电喷雾串联质谱法测定玉米和芦笋中的伏马菌素B1(FB1)、伏马菌素B2(FB2).在最佳色谱条件下,伏马菌素B1、伏马菌素B2的保留时间分别为5.2 min 和8.8 min,样品空白无干扰.离子化技术采用电喷雾正离子方式,以多反应监测(MRM)方式进行检测.该法检出限为80 pg;线性定量范围为0.01～10mg/L;回收率为78.3%～104.9%;相对标准偏差为2.2%～14.2%.利用ESI/MS/MS对伏马菌素B1、伏马菌素B2进行了质谱解析,分别选择特征离子峰m/z 352、528和m/z 336、512作为伏马菌素B1、伏马菌素B2准确定性的依据.方法灵敏度高,选择性好,准确度高,可为食品中伏马菌素的风险评估提供灵敏、准确的分析方法.

液相色谱-电喷雾质谱联用研究不同产地吴茱萸中生物碱成分

采用液相色谱 电喷雾串联质谱分离鉴定了吴茱萸药材中5种生物碱成分。分析比较了不同产地吴 茱萸药材中生物碱的种类,同时采用高效液相色谱测定了不同产地药材中吴茱萸次碱的含量。方法简单,快 速,灵敏,结果令人满意。

电喷雾检测器高效液相色谱法测定复方北豆根氨酚那敏片中灰毡毛忍冬皂苷乙和川续断皂苷乙

建立电喷雾检测器高效液相色谱法测定复方北豆根氨酚那敏片中灰毡毛忍冬皂苷乙和川续断皂苷乙。选用Waters XBridge C_(18)色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm)为分析柱,以甲醇为流动相A,0.05%三氟乙酸溶液为流动相B,梯度洗脱,检测器温度为35℃。灰毡毛忍冬皂苷乙和川续断皂苷乙的质量浓度分别在2.33~291.57μg/mL、2.42~302.40μg/mL范围内与色谱峰面积线性关系良好,相关系数分别为0.9996、0.9992,检出限分别为1.17、1.21μg/mL,定量限分别为2.33、2.42μg/mL。测定结果的相对标准偏差分别为2.54%和0.66%(n=6),样品加标平均回收率分别为104.8%和101.5%。该方法简单快捷,可为控制制剂中金银花投料的规范性提供技术支持。

芹菜素的电喷雾萃取电离串联质谱

采用自制的电喷雾萃取电离源(EESI),结合串联质谱(MSn)技术,对芹菜素这一典型的黄酮类化合物的质谱行为进行了研究.实验结果表明,在正、负离子检测模式下,该化合物均能得到较好的EESI-MS信号,且在负离子检测模式下灵敏度更高.通过对比芹菜素的EESI-MS和电喷雾电离质谱(ESI-MS)谱图发现,芹菜素在EESI-MS和ESI-MS中的裂解规律相似,但是EESI是一种比ESI更软的电离模式.根据对芹菜素EESI-MS特征碎片离子的分析提出了芹菜素在EESI-MS中的基本裂解规律,为EESI-MS技术用于复杂基质中痕量芹菜素的快速直接分析提供了参考.

煤油荷电喷雾特性及喷雾流场的试验研究

静电喷雾技术为液体燃料雾化燃烧的节能降排提供了新方法。理论上分析了液滴荷电雾化的机理,研制了非极性燃料的充电装置和荷质比测量装置,对煤油的荷电喷雾特性进行了试验研究。首次采用PIV技术对荷电两相喷雾流场进行了测量。试验研究表明,煤油荷电喷雾可以明显改善雾化质量和喷雾流场的特性。

荷电喷雾燃烧的研究

进行了燃油荷电喷雾的实验研究 ,设计了燃油荷电喷雾实验台 ,测量了荷质比、雾滴粒径等 ,并将PIV技术应用于荷电喷雾流场研究。实验结果表明 :在相同条件下 ,燃油荷电后将使雾滴粒径有较大幅度的降低 ,喷雾流场变得均匀、松散 。

电喷雾质谱法对两种六钼酸盐的芳香亚胺含氯衍生物的结构研究

采用二环己基碳二亚胺(DCC)法,合成了两种具有不同取代基位置的六钼酸盐芳香亚胺含氯衍生物TBA_(2)[Mo_(6)O_(18)(N-C_(6)H_(4)-Cl-p)](I)(TBA为四丁基胺)和TBA_(2)[Mo_(6)O_(18)(N-C_(6)H_(4)-Cl-o)](II),用电喷雾电离质谱法(ESI-MS)对两种衍生物进行了质谱一级谱(MS)表征及碰撞诱导解离(CID)气相裂解反应研究。MS结果表明,两种衍生物在溶液中的存在形式主要为裸多阴离子[Mo_(6)O_(18)(N-C_(6)H_(4)-Cl)]^(2-)及少量H^(+)、TBA^(+)单电荷加合阴离子簇[HMo_(6)O_(18)(N-C_(6)H_(4)-Cl)]^(-)和[(TBA)Mo_(6)O_(18)(N-C_(6)H_(4)-Cl)]^(-);CID研究结果表明两种衍生物在N_(2)碰撞下发生无机多酸骨架中Mo-O键碎裂,形成包含有机组分芳香亚胺的低核数的多钼酸根离子及相应低核数的多钼酸根离子,这些子离子进一步碎裂形成更低核数的新一代子离子(二级质谱(MS/MS)图);化合物II的子离子中包含芳香亚胺的多钼酸根子离子丰度比化合物I更低,是由于化合物II离子中Mo≡N的稳定性低于化合物I导致的,这与其最佳碰撞能量值(CE)更小相一致。建立了化合物I和II的ESI-MS指纹图谱,使该类衍生物的结构表征信息更加全面。