电过滤纸喷雾离子源的性能优化及应用研究

常压离子源是质谱技术在生命科学、环境保护、医药卫生、食品安全等领域的研究热点之一。随着质谱分析技术的应用范围越来越广,直接快速分析复杂体系的化合物组成和含量越发重要。本工作基于已研制的小型化离子阱质谱和电过滤纸喷雾离子源,对其分析性能和应用进行深入研究。以提高质谱信号强度和检测灵敏度为目标,对所用滤纸的孔径、离子源尖端与水平面的角度、离子源与质谱进样毛细管之间的距离等条件进行系统分析。实验结果表明,选择孔径为20~25μm的滤纸、离子源尖端与水平面角度为15°~60°、离子源距质谱进样毛细管7.5 mm时,信号强度最优。在优化后的实验条件下检测蔗糖、肯普肽、维生素B2、罗库溴铵、精氨酸和芬太尼,表明本方法可检测的物质种类较广泛。选择实际样品氨加黄敏胶囊进行检测,得到对乙酰氨基酚分子离子峰(m/z 152),并可在活鱼体内快速检测到孔雀石绿分子离子峰(m/z 329)。使用电过滤纸喷雾离子源简化了样品复杂的前处理过程,进一步提高了样品分析速度,扩展了离子阱质谱技术的应用领域。

理论模拟和实验对照研究幅值扫描ac对离子阱质谱性能的影响

随着离子阱质谱分析技术的广泛应用,离子阱共振激发过程的理论模拟和实验验证对于深入研究离子阱质谱性能具有重要的意义。常见的线性离子阱所使用的共振激发弹出电压ac(alternating current)的设置有两种方式:一种是设定1个很小的恒定值(如1 V_(0-p)),另一种是设定为1个幅值扫描范围。然而,鲜有人对比研究这两种设定方式对离子阱质谱分辨率等相关性能的影响,也尚未有人将该实验结果用理论模拟的方式进行验证。本工作基于自行搭建的小型连续进样接口离子阱质谱平台,利用纳升电喷雾电离源,以利血平为研究对象,通过理论模拟和实验对照研究扫描共振激发对离子阱质谱性能的影响。首先,通过实验研究了恒定ac共振激发和扫描ac共振激发对离子阱质谱分辨率和灵敏度的影响,实验结果表明,ac电压的初始设定应高于一定的阈值,并且使用扫描共振ac激发有利于提高离子阱质谱的分辨率和灵敏度。随后,利用Simion离子光学证明了扫描共振激发ac相比于恒定共振激发ac可以防止阱中离子的提前激发。最后,对100 mg/L芬太尼和那可汀标准样品进行检测,结果表明,利用扫描ac共振激发相比于恒定ac共振激发可将分辨率提高2倍以上。本研究通过理论模拟和实验对照研究幅值扫描ac对离子阱质谱性能的影响,建立了离子阱质谱共振激发过程的理论模拟方法和相关程序,为进一步研究离子阱中更复杂的非线性共振等高阶运动奠定了基础,在一定程度上提升了离子阱质谱的分析性能,加速了离子阱质谱的仪器调试过程。