激光溅射电离飞行时间质谱快速定量分析钛合金中的氢

本研究使用自行搭建的激光溅射电离飞行时间质谱(LAI-TOF MS)对钛合金标准样品进行检测,建立了钛合金中氢的直接定量分析方法,得到氢元素标准曲线的线性关系良好,线性相关系数0.9913,检出限低至0.0004%,计算得到氢元素的原子化和离子化效率约为13.4%。将该方法应用于其他钛合金样品中氢元素的分析,氢测定值相对标准偏差(RSDs)均小于14%;将该测定结果与惰性气体熔融-红外法测定值进行对比,相对误差均在5%以内。同时,通过分析LAI-TOF MS谱图,可实现钛合金样品中Be、C、Al、Si、P、Ca、Cr、Fe、Zr、Mo、Pd、In、Sn等微量元素的定性和半定量检测。结果表明,基于LAI-TOF MS建立的钛合金中氢定量检测方法几乎无需样品前处理、操作简便、分析时间短、灵敏度高,可用于钛合金中氢元素的快速直接定量检测。

激光溅射电离飞行时间质谱用于矿样分析的研究及技术比较

将自行研制的激光溅射电离飞行时间质谱仪(LAI-TOFMS)用于辉绿岩(GBW07123)、石榴石和硅化木3种矿物样品的直接分析,初步讨论了元素含量和元素相对含量的计算方法,计算过程中选Mn作参考元素,并将LAI-TOFMS与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱(XRF)在样品分析过程和分析结果方面进行比较。LAI-TOFMS中,元素含量是通过相对灵敏系数(RSC)和Mn的含量计算得到,元素的相对含量与元素的相对原子质量及其质谱峰的强度有关;对于ICP-MS和XRF,元素的相对含量是待测元素和Mn含量的比值。初步研究表明:LAI-TOFMS,ICP-MS和XRF 3种分析方法测得的元素含量和元素相对含量结果相对符合较好。此外,由于具有样品前处理简单、几乎不污染样品、样品消耗量少等优点,LAI-TOFMS能够提高矿物样品的分析检测效率。

激光溅射电离飞行时间质谱用于不锈钢无标样半定量元素分析

固体直接元素分析法与传统的固体元素分析方法相比，具有样品前处理简单、分析速度快、样品消耗量少、无毒及绝对灵敏度高等优点，已经在地质和环境等领域得到了广泛应用．固体直接元素分析法主要包括辉光放电质谱（GDMS）、激光溅射电感耦合等离子体质谱（LA．ICPMS）和激光诱导击穿光谱（LIBS）C53等．激光溅射飞行时间质谱（LA-TOFMS）是近年来发展起来的一种分析方法，与其它方法相比，具有谱图干扰少、可用于非导体的分析及可多元素同时检测等优点．

高纯金属中痕量元素的快速测定--激光溅射电离飞行时间质谱法

随着现代材料行业的发展,高纯金属纯度分析日趋重要。基于强激光溅射电离飞行时间质谱(LAI-TOFMS)建立了快速检测高纯金属纯度新方法,为消除高价离子和多原子离子等干扰峰的影响,在离子源内引入了氦气。通过分析高纯阴极铜的系列标准样品,建立了18种痕量元素的固体直接定量分析方法。多种元素的标准曲线法在4个数量级低含量线性范围内(10^(-7)~10^(-3)μg/g)的线性相关度优于0.97,检出限低至0.1μg/g;无标样半定量分析法的相对标准偏差优于22%。基于LAI-TOFMS建立的固体直接定量分析方法几乎无需样品处理、分析时间短、操作简便、灵敏度高、谱峰干扰小,可用于高纯金属材料纯度及其痕量杂质的快速分析。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱在食源性致病菌鉴定中的应用

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)作为近年来发展的新型食源性致病菌鉴定技术,具有灵敏、准确、检测速度快等优点,该技术为食品病原微生物靶标性监测和食品安全事件应急检验提供了一种高效的鉴别技术参考,在保障民众生命健康和经济社会发展上发挥了重要作用。本文检索了近年来国内外MALDI-TOF MS技术在食源性致病菌检测中的相关研究案例,简要综述了MALDI-TOF MS检测原理、工作流程,影响鉴定结果的主要因素,介绍了MALDI-TOF MS技术应用于食源性致病菌检测中的实际案例,在此基础上分别从参考菌株数据库建设、标准化程序规范等方面对MALDI-TOF MS技术在食源性致病菌检测领域的未来研究方向进行展望,以期为后续食品安全检测及快速监管食源性致病菌污染提供技术支持。

基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱法快速测定米饭和乳制品中蜡样芽孢杆菌呕吐毒素Cereulide

建立基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)法分析蜡样芽孢杆菌呕吐毒素Cereulide的快速检测方法。分析了Cereulide标准物质的裂解规律,考察基质种类、点靶方式、基质溶剂和用量、激光强度等对Cereulide的质谱信号强度的影响,并进行方法学验证和实际样品检测。结果表明,选择以α-氰基-4-羟基肉桂酸为基质,均匀分散在50%乙腈-水(含0.1%三氟乙酸)中,采用先点基质再点样品的点样方式,反射线性正离子模式下选择激光强度70%进行食品中MALDI-TOF MS筛查时,可检测到Cereulide的[M+Na]^(+)和[M+K]^(+)目标离子峰,此质谱信号稳定、强度高、响应重复性好。方法学验证结果表明,Cereulide的[M+Na]^(+)和[M+K]^(+)目标离子峰在5~100 ng/mL范围内线性好,相关系数(r)>0.99;方法的检出限分别为3.0 ng/g和5.0 ng/g;对米饭和牛乳样品的加标回收率为73.3%~118.2%,相对标准偏差为0.3%~10.9%(n=6)。本方法分析速度快、准确性高、灵敏度好、抗干扰能力强、无需内标即可实现对米饭和乳制品中Cereulide的批量筛查和检测。

半夏炮制过程中毒性凝集素蛋白的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)受灵敏度和重复性的影响,对完整蛋白的定量分析存在困难。本研究采用纤维素纳米晶体(CNC)辅助MALDI-TOF MS,结合内标法定量分析半夏炮制过程中半夏凝集素(PTL),通过优化CNC辅助样本制备的时长和比例,以麦胚凝集素(TVL)为内标,直接分析不同炮制程度半夏各炮制品及其浸泡上清液中PTL含量。结果表明,CNC辅助MALDI样本制备有效提升了MALDI-TOF MS定量分析的线性和重复性。随着炮制时间的延长,姜半夏、清半夏和法半夏炮制品的PTL含量逐渐下降,浸泡上清液中PTL含量逐渐上升。其中,由于pH值的改变,法半夏炮制品浸泡上清液中PTL含量呈先上升后下降的趋势。此外,将该方法应用于不同饮片生产企业的多批次半夏炮制品饮片中,均未检出PTL。该方法操作简便,可有效分析半夏炮制过程中PTL含量的变化,为研究半夏炮制过程对PTL的影响提供了参考。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪微生物鉴定准确度快速评价参考品的研制

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight massspectrometry,MALDI-TOF MS)技术,简称飞行质谱技术,可在短时间内完成对微生物种属水平的鉴定[1]。基本原理是使用已知菌种的蛋白质图谱建立数据库,利用不同菌种核糖体蛋白(2~20 kD)大小的差异,将未知样本的检测图谱与数据库中的微生物参考图谱进行比对,鉴定结果[2-3]。与传统的微生物表型和生理生化检测方法相比,质谱鉴定的分子量范围大、扫描速度快、操作通量高,且对样品纯度要求不高[4]。除了可鉴定常见细菌和真菌,对临床厌氧菌、苛养菌、丝状真菌以及分枝杆菌等疑难微生物和相对复杂样品的鉴定能力也更强,同时对耐药微生物的鉴定准确性相对较好[5]。

基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱法测定α/β-二羰基类化合物与标准瓜氨酸化肽段之间的衍生化反应活性

蛋白质瓜氨酸化是一种由生物酶调控的不可逆翻译后修饰,其与免疫相关疾病、癌症、神经系统性疾病和老年痴呆症等重大疾病的发生和发展密切相关。蛋白质的瓜氨酸化修饰丰度低、缺乏亲和标签、m/z变化小且易受同位素及脱酰胺化作用干扰,因此对蛋白质的瓜氨酸化修饰进行质谱分析面临着巨大挑战。通过对瓜氨酸侧链脲基进行化学衍生反应,可以提高瓜氨酸化肽段的m/z差值,引入亲和富集标签,可有效提高瓜氨酸化分析的灵敏度和精准度。本研究以标准瓜氨酸化肽段为研究对象,以基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)为检测手段,对一系列二羰基类化合物与瓜氨酸化肽段之间的化学反应活性进行测定。在对α-二羰基类化合物的考察中发现,苯乙二醛、丙酮醛、1,2-环己二酮和1,10-邻二氮杂菲-5,6-二酮对瓜氨酸化肽段的衍生化效率很高,并且能够生成单一的衍生化产物;2,3-丁二酮、乙二醛与瓜氨酸化肽段之间的反应效率也很高,但会生成一系列副反应产物。在对β-二羰基类化合物的考察中发现,1,3-环己二酮、2,4-戊二酮在与瓜氨酸化肽段进行反应后,均可以产生单一的衍生化产物,但反应效率很低,不适用于瓜氨酸化肽段的化学衍生反应。实验结果表明,α-二羰基结构是实现高效、特异性瓜氨酸化肽段化学衍生反应的基础,α-二羰基类化合物中不同的侧链结构又决定了衍生化产物的结构、衍生化效率及副产物的生成。通过进一步合成含有亲和标签的α-二羰基类化合物,可以实现瓜氨酸化肽段的特异性富集和精准鉴定,有助于瓜氨酸化蛋白质及其位点鉴定的新方法开发。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱自建库鉴定临床常见致病丝状真菌的研究

目的:评估基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术鉴定临床常见致病丝状真菌的准确性。方法:采用AUTOF MS1000质谱系统,在原有商业参考库的基础上,增补构建自建数据库,采用125株临床分离菌株对自建库进行验证。结果:自建库新增菌株包括:皮肤癣菌3个属15种菌种,共76株;曲霉属30个菌种,共75株。以已有商业数据库加自建数据库为比对标准,125株临床分离菌株属水平鉴定率100%,种水平鉴定率达80.8%;以分子鉴定结果为金标准,正确鉴定率94.1%。其中,69株皮肤癣菌的种水平鉴定率为79.7%,正确鉴定率92.7%;56株曲霉菌种水平鉴定率为82.1%,正确鉴定率95.6%;错误鉴定6株,集中在须癣毛癣菌复合体(T.mentagrophytes series)菌种趾间毛癣菌/须癣毛癣菌/昆可努发癣菌(T.interdigitale/T.mentagrophytes/T.quinckeanum)交叉识别及Sect.Nigri中黑曲霉(A.niger)与塔宾曲霉(A.tubingensis)交叉识别。结论:通过补充完善自建库可提高MALDI-TOF MS鉴定丝状真菌的准确率;同时,参考数据库及时扩展和更新,以确保MALDI-TOF MS准确鉴定真菌菌种的能力。

运用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术分析分枝杆菌液体培养管污染菌菌群特征

目的了解分枝杆菌液体培养时产生的污染菌菌群特征,分析产生污染的原因,寻找降低污染的方法。方法收集广西壮族自治区胸科医院2023年5月10日至8月25日送检的痰液和肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)标本进行分枝杆菌液体培养,运用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)技术对分枝杆菌液体培养后产生的污染菌进行鉴定,将鉴定出的菌种进行统计归类,分析污染菌的菌群特征。结果6090份呼吸道标本中分枝杆菌阳性标本864份,培养阳性率14.19%(864/6090),污染标本71份,污染率为1.17%(71/6090)。71份污染标本中共分离出74株污染菌,主要菌属为芽孢杆菌和曲霉菌,分别占31.08%(23/74)和24.32%(18/74)。其中灌洗液标本1429份,培养出分枝杆菌阳性标本279份,培养阳性率19.52%(279/1429),污染13株,污染率0.91%(13/1429);痰标本4661份培养出分枝杆菌585株,培养阳性率12.55%(585/4661),污染标本58份,污染率1.24%(58/4661);两种标本培养的阳性率比较,差异有统计学意义(χ^(2)=43.68,P<0.05),污染率比较,差异无统计学意义(χ^(2)=1.06,P>0.05)。结论分枝杆菌液体培养时产生的污染菌菌群复杂,以芽孢杆菌、曲霉菌为主,因此,必须规范标本的采集和运送,采用有效的前处理方法,以达到降低液体培养污染率的目的。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱在流感嗜血杆菌鉴定中的应用

目的分析基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOP MS)在流感嗜血杆菌鉴定中的应用。方法收集2022年1—12月南京艾迪康医学检验所有限公司实验室接收的1300份呼吸道感染患者的痰液或咽拭子样本培养和分离的嗜血杆菌,经16SrDNA序列测定检出50株为流感嗜血杆菌;分别使用MALDI-TOP MS检测系统、Analytic Products INC(API)生化细菌鉴定系统以及纸片法卫星试验对流感嗜血杆菌进行鉴定,比较并分析3种方法对流感嗜血杆菌的检出率、检测时间、检测成本及读取方式。结果MALDI-TOP MS检测系统对流感嗜血杆菌的检出率为98.0%,API生化细菌鉴定系统的检出率为90.0%,纸片法卫星试验的检出率为74.0%。MALDI-TOP MS对流感嗜血杆菌的检出率明显高于纸片法卫星试验,差异有统计学意义(P<0.05),而与API生化细菌鉴定系统比较检出率差异无统计学意义(P>0.05)。MALDI-TOP MS检测所用时间为5~10 min,API生化细菌鉴定检测所用时间为4~24 h,纸片法卫星试验检测所用时间为24~48 h。采用MALDI-TOP MS鉴定流感嗜血杆菌的成本更低,传统API生化细菌鉴定方法价格昂贵,而纸片法卫星试验操作比较繁琐。结论MALDI-TOP MS检测系统对流感嗜血杆菌鉴定的准确率较高,鉴定周期较短,成本较低,且使用方便,在临床上对流感嗜血杆菌的检出具有重要价值。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)在食品药品中微生物检测的应用进展

MALDI-TOFMS是一种微生物鉴定和分型的技术,它相较于传统方法展现出了显著的优势。通过分析国内外的研究现状,指出MALDI-TOFMS在临床病原微生物、食源性微生物及环境微生物的鉴定中具有较大优势。该技术不仅加快了微生物鉴定的进程,还提高了鉴定的效率和准确性,有助于更迅速地确定微生物感染的病因。此外,还探讨了MALDI-TOFMS在新领域的应用进展和所面临的挑战,展望了其在微生物学领域的广泛应用前景,为我国相关技术的发展提供了重要参考。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱检测支气管肺泡灌洗液对非结核分枝杆菌肺病的诊断价值

目的 探讨基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)检测支气管肺泡灌洗液(BALF)对非结核分枝杆菌(NTM)肺病的诊断价值。方法 收集2020年1月—2021年12月安徽省胸科医院收治的112例疑似NTM肺病患者。对患者BALF行MALDI-TOF MS检测、PCR荧光探针检测、BACTEC MGIT 960分枝杆菌全自动快速液体培养(BD960法)检测,并对三种检测技术诊断效能进行比较。结果 依据NTM的诊断标准,112例患者最终诊断为NTM肺病78例,MALDI-TOF MS、PCR荧光探针法、BD960法检测NTM的灵敏度分别为:85.9%(67/78)、56.4%(44/78)、28.2%(22/78),MALDI-TOF MS分别与PCR荧光探针、BD960比较,χ^(2)分别为:16.52、52.98,P均<0.05,差异有统计学意义。三种检测技术阳性预计值分别为:98.5%、93.6%、100%,阴性预计值为:75.0%、47.7%、37.8%。MALDI-TOF MS检测诊断NTM肺病时间明显短于液体培养法,差异有统计学意义(Z=8.168,P<0.001)。结论 MALDI-TOF MS检测技术对NTM肺病的诊断具有较高的临床应用价值。

激光电离飞行时间质谱时变解卷积技术

激光溅射电离飞行时间质谱(laser ablation ionization time-of-flight mass spectrometry,LAI-TOFMS)的脉冲式工作原理使得飞行时间质量分析器的分析占空比及离子利用率较低,导致仪器的方法检出限和灵敏度无法达到最佳状态.为了提高离子利用率,以不锈钢标准样品SRM1263a作为实验对象,缩短飞行时间质量分析器的推斥工作周期,使得归属于不同推斥周期的离子被压缩在同一周期内到达检测器,产生“卷积”谱图,再利用提出的时变解卷积技术对混乱重叠谱图进行解析,从而得到正确的谱图.从定性分析的实验结果可以看出,解卷积后的谱图检出元素种类变多,灵敏度得到显著提升.本研究提出的时变解卷积技术有效提高了质谱仪的分析性能,避免了从硬件设计上对质谱仪进行改造,大大降低了仪器改造和维护的成本.

基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术对非结核分枝杆菌的鉴定与分型

应用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术(MALDI-TOF MS),对非结核分枝杆菌菌株实施鉴定并对其分型。方法 通过收集2018-2023年从临床分离不同感染部分的菌株展开分析,提前需要确认培养物自身的抗酸阳性,然后开始培养可疑样本,采用 MALDI-TOF MS对罗氏培养基上的新鲜菌落进行鉴定。结果 在本次通过应PCR鉴定结果作为金标准,其中经鉴定能力进行显示,本次通过对鉴定结果进行比较中,其中对NTM鉴定符合成功率为90%,鉴定失败率为10%。通过对数据库进行不同分枝杆菌鉴定菌种率的变化比较,DB-164-Mycobacteria Library 5.0平均分值,经比较,和Bruker MBT-DB5989平均分值具有统计学差异(p<0.05)。结论 对NTM鉴定中采用DB-164-Mycobacteria Library 5.0能够进行快速鉴定,同时也是不可或缺的实验方法,同时也需要其他方法进行辅助鉴别。

可用于原子光谱研究的激光共振电离飞行时间质谱系统

为了开展原子能级结构研究,自主研制了一套结合激光共振电离与飞行时间质谱技术的试验系统。介绍了该系统的设计原理、整体结构、性能表征及应用实例。该系统主要包括将金属单质样品快速升温并形成原子蒸气的原子蒸发炉、基于Nd:YAG固体激光泵浦的脉冲染料激光的激光共振电离系统、采用双场加速和双场反射技术的飞行时间质量分析器。试验结果表明,系统的质量分辨率优于1300 FWHM,信号动态范围为3个数量级。利用此系统开展了金属钕的原子能级试验,获取了钕的同位素位移。该系统可在针对镧系、锕系元素的原子能级结构研究中发挥重要作用,解决同位素位移、自电离态能级等关键光谱数据缺失问题。

激光溅射离子源垂直引入式飞行时间质谱仪的研制

介绍了两台自行研制的激光溅射离子源垂直引入式飞行时间质谱仪(LAI-oa-TOFMS),相比于其他固体样品直接分析法,该仪器具有样品预处理简单、样品更换速度快(数分钟)、可进行微区分析、谱图干扰峰少和绝对灵敏度高(10-15g级)等众多优点。两台质谱仪的最佳质量分辨率分别达到7 000和4 000(FWHM)。重点对比分析了不同样品的电离方式和离子传输系统对仪器性能的影响。

基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱法同时快速测定保健食品中的降压物质

建立了基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)同时快速筛查测定盐酸可乐定(HCD)、阿替洛尔(ANL)和利血平(RSP)等3种降压物质的方法。对比了不同点样方式、激光强度对3种药物信号强度的影响等因素,并进行方法学验证。结果表明,以α-氰基-4-羟基肉桂酸(HCCA)为基质,采用混合点样法,反射线性正离子模式下选择激光强度为60%进行MALDI-TOF MS检测时,3个目标物的质谱信号稳定,强度高,响应重复性好。方法学验证结果表明,3种小分子降压物质在10~100 ng/mL线性范围内线性好,相关系数(r)≥0.99,方法的筛查限(LOI)为0.005~0.25μg/g,在液体、固体和半固体3种保健食品基质中的加标回收率为67.56%~104.70%,相对标准偏差(RSDs)为0.43%~10.51%(n=3)。该方法灵敏度好,准确性高,精密度优,抗干扰能力强,有机溶剂消耗少,节能环保,尤其适用于大批量、多批次保健食品中降压物质的检测,填补了传统基质分析筛查保健食品中小分子非法添加物的空白。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱微生物鉴定系统的性能验证探讨

目的探讨毅新博创Clin-TOF-I基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)分析性能验证方法,使之满足实验室对临床常见病原微生物的检测需要,为临床提供及时准确的鉴定结果。方法选取标准菌株、质控菌株和临床菌株共167株,包含常见的革兰氏阳性及阴性杆菌67株、革兰氏阳性及阴性球菌45株、真菌33株,厌氧菌10株、苛养菌12株,所有菌株均经VITEK2 XL、Clin-TOF-II鉴定,必要时进行细菌16S rDNA验证。采用该质谱检测系统推荐的方法对以上菌株进行鉴定,完成准确度验证试验;选取标准菌株10株,采用该质谱检测系统对10株菌株每天进行质谱鉴定3次,连续鉴定3d,从而验证鉴定结果的重复性,即完成精密度验证。结果毅新博创质谱对标准/质控菌株的鉴定符合率为100%;对临床菌株的属水平鉴定符合率为100%;对常见革兰氏阳性及阴性杆菌的种水平鉴定符合率95.5%;对常见革兰氏阳性球菌的种水平鉴定符合率为100%;对真菌的种水平鉴定符合率为90.9%;对苛养菌的种水平鉴定符合率为100%;对厌氧菌的种水平鉴定符合率为100%。精密度验证试验结果重复性为100%。结论MALDI-TOF MS系统在革兰氏阳性及阴性杆菌、革兰氏阳性及阴性球菌、真菌、苛养菌鉴定的准确度和精密度均符合规定要求,验证通过。