长寿命低丰度放射性核素的激光共振电离质谱分析技术研究进展

长寿命低丰度放射性核素分析在核环境监测、核燃料循环和核取证等领域具有重要价值。激光共振电离质谱是一种将激光共振电离技术和质谱技术相结合的质谱分析技术,具有高选择性、高探测灵敏度和高丰度灵敏度等优点,适用于复杂基体条件下超痕量核素分析需求。该文综述了近年来课题组基于自研的磁-电双聚焦激光共振电离质谱仪进行121mSn、126Sn、233U、236U、238Pu等核素丰度分析的相关研究工作,介绍了高效原子化源、高元素选择性以及高同位素选择性实验技术,并对激光共振电离质谱用于超痕量核素分析的发展方向进行了展望。

流过式介质阻挡放电电离质谱法结合随机森林模型快速鉴别棉、涤纶纺织品

为实现对棉、涤纶纺织品的快速准确鉴别,开发了电烙铁灼烧-流过式介质阻挡放电电离质谱法。结果表明,电烙铁灼烧-流过式介质阻挡放电电离质谱法无需样品前处理,操作简便,单次数据采集用时仅为4~5 s。使用棉、涤纶与棉涤混纺纺织品样品的质谱指纹图谱数据,建立了基于随机森林算法的预测模型。优化后的随机森林模型五折交叉验证与袋外验证的误判率分别为2.50%和2.52%。基于袋外验证混淆矩阵,求得该模型的预测准确率为97.5%,对棉与涤纶样品的精确率、召回率和F1分数均高于95%,满足快速鉴别要求。该方法可为棉、涤纶纺织品真伪鉴别与品质评价提供技术参考。

流过式介质阻挡放电电离质谱法结合随机森林模型鉴别名贵木材种类

本研究开发了电烙铁灼烧-流过式介质阻挡放电电离质谱法快速准确鉴别名贵木材制品的种类,并根据质谱指纹图谱数据,建立了基于随机森林算法的预测模型。结果表明,电烙铁灼烧-流过式介质阻挡放电电离质谱法无需样品前处理、操作简便,单次分析用时仅为4~5 s,符合快速分析要求。优化后的随机森林模型经过袋外误判率和十折交叉验证误判率分别为4.76%和4.74%,模型分类准确率大于95%。该方法能够准确区分黄檀属、古夷苏木属和紫檀属木材样品,并成功应用于网售名贵木材制品种类的快速鉴别,可为名贵木材制品的真伪鉴别与品质评价提供科学依据与技术参考。

基于激光共振电离质谱的钆奇宇称高激发态研究

钆同位素可作为生产医用同位素161Tb等的靶材,受限于高效光电离路径缺失等问题,目前仅能通过电磁方法生产,为实现钆的多步光电离,需要获取高激发态等光谱数据.基于国内自主研发的高分辨激光共振电离质谱,利用双色三步光电离方案,扫描了钆的36900~37700 cm^(-1)能区,首次获取了7条奇宇称高激发态能级,能级位置准确度可达±0.1 cm^(-1),并根据角动量选择定则确定了可能的J值,同时发现了可用于质谱性能检验的单色光电离谱线.

基于电子电离质谱数据和机器学习的新精神活性物质分类预测模型构建

新精神活性物质的结构变化快速,给基于标准物质和质谱数据库筛选和鉴定这些新物质带来了挑战。本研究使用机器学习方法为未知新精神活性物质的结构鉴定提供新策略。基于871个质谱数据集构建了最近邻、支持向量机、随机森林和人工神经网络算法用于新精神活性物质的结构分类预测,采用5倍交叉验证的网格搜索对模型的超参数进行优化,使用混淆矩阵、准确度、精密度、召回率和f-分数评估4种分类预测模型的性能。结果表明,随机森林模型的预测能力最优,整体准确度可达89.27%,可以很好地对未知化合物结构类别进行预测,从而为未知化合物的结构鉴定提供依据。

流过式介质电离质谱对郫县豆瓣酱香气物质的快速鉴别

为快速评价郫县豆瓣酱发酵过程中香气物质的差异性,利用流过式介质电离质谱(soft ionization by chemical reaction in transfer-mass spectrometry,SICRIT-MS)技术结合多元统计方法,对不同发酵时期的郫县豆瓣酱的香气物质进行了代谢组学研究。结果显示,SICRIT-MS完成单次检测仅需要1~3 s。此外,在质谱正离子模式下筛选了18个差异成分,负离子模式下11个差异成分。这些成分可以作为潜在的鉴别不同发酵时期豆瓣酱样品的特征标记成分。SICRIT-MS结合代谢组学技术为实现郫县豆瓣酱快速分级提供理论和技术支撑。

真空紫外光电离质谱在线检测卷烟主流烟气气溶胶中气体和颗粒物的化学成分

本文采用吸烟机模拟吸烟状态,结合自制的真空紫外光电离质谱仪,在线检测和表征卷烟主流烟气中气体和颗粒物的化学成分,获得各自的特征成分,并开展逐口抽吸特性研究。结果表明,卷烟主流烟气中的气体成分主要为小分子质量的挥发性有机物,而颗粒物的成分复杂,在质谱仪质量分析范围(m/z<400)内均有检出。烟气两相成分的归属结果显示,部分成分主要以气体形式存在于烟气中,而另一些成分仅存在于颗粒物中。此外,研究发现,苯酚、糠醛、二羟基苯、二甲基苯酚、愈创木酚和柠檬烯等成分在气相和颗粒相中均有检出。逐口分析中,气体成分呈现2种变化特征,绝大多数成分的信号强度随抽吸口数增加而增强,而部分不饱和烃则在第2口抽吸中具有较高的相对强度,之后逐渐降低并趋于稳定或略有上升;几乎颗粒相中所有成分都呈现逐口增强的趋势,与气相成分相比,颗粒相成分的增长趋势更平缓。

内部萃取电喷雾电离质谱技术快速检测饮用水中的铅

重金属铅排放造成的水资源污染长期受到高度关注,监测水中铅含量对于保障饮水安全具有重要意义。本文基于内部萃取电喷雾电离质谱(iEESI-MS)技术,发展了一种快速检测饮用水中铅含量的方法。首先,将水样滴加在聚四氟乙烯滤膜上烘干,然后用邻菲罗啉(Phen)溶液对滤膜上的铅进行在线络合萃取,质谱仪实时检测。结果表明,在Pb^(2+)浓度低至1μg/L时,仍可获得明显的质谱信号;在1~500μg/L浓度范围内的线性关系良好,相关系数(R^(2))为99.4%,加标回收率为117%。该方法具有检测速度快、灵敏度高、准确性好等优点。此外,在获得Phen-Pb络合物信号的同时,还能观察到阴离子(如NO_(2)^(-)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-))以及有机组分的质谱信号,表现出高通量的优势,有望用于水中多指标的同时检测。

原位电离质谱技术在微生物菌株筛选中的应用进展

质谱是一种强大的分析工具,可提供分子量和化学结构信息。它具有高特异性、高灵敏度、快速、普适性、微量和非标记等优点。在合成生物学的“设计-构建-测试-学习”工程化策略中,质谱具有重要的应用潜力。随着质谱仪器及其方法体系的不断发展,质谱,特别是原位电离质谱技术,已经成为检测和筛选微生物菌株的重要工具。它能够获取完整的细胞代谢表型,用于合成生物学中的“测试”环节高通量筛选和成像。本文重点介绍了经典的基质辅助激光解吸/电离质谱技术和基于电喷雾、激光和等离子体的原位电离质谱技术的工作机制。此外,还综述了这些质谱技术可以在无需样品预处理的情况下直接检测完整的微生物细胞,以及在微生物突变文库的高通量筛选和活微生物菌落的质谱成像方面的研究进展。最后,总结了原位电离质谱技术在合成生物学中的应用。原位电离质谱技术具有微量、无标记、高通量、普适性、高灵敏度等特点,将在合成生物学“测试”环节的高通量筛选装备中发挥重要作用。

冷喷雾电离质谱法分析表征四逆汤中的酸碱非共价复合物

本研究采用冷喷雾电离质谱(CSI-MS)法表征四逆汤中7组酸碱化合物形成的非共价复合物。通过自行搭建的冷喷雾电离装置,以经液氮冷却的氮气作为离子源鞘气,为酸碱非共价复合物质谱分析提供低温电离条件。采用四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱采集一级全扫描和二级碰撞诱导解离模式下的质谱数据。结果表明,在正、负离子模式下,均可检测到7组酸碱化合物之间形成的非共价复合物。进一步使用等温滴定量热实验和计算化学方法分析代表性酸碱化合物间的非共价相互作用模式,验证了CSI-MS的实验结果。该方法可为探索四逆汤自沉淀的形成机制提供理论依据和技术参考。

原位电离质谱快速筛查猪肉中23种兽药残留

该研究建立了原位电离质谱实时快速直接分析猪肉中23种兽药残留的方法,同时通过基质效应、检出限和精密度进行方法学评价。猪肉经粉碎,乙腈提取并净化,净化后采用实时直接分析离子源与三重四极杆质谱联用技术实时快速直接分析,多反应监测模式检测,外标法定量。结果表明,兽药分子结构与原位电离的基质效应包含了竞争吸附和竞争离子化2个方面,喹诺酮类竞争吸附效应占据优势,磺胺硝基咪唑类竞争离子化效应占据优势;磺胺类、喹诺酮类和硝基咪唑类23种化合物在10μg/L均能够正常检出;方法精密度即相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)为36.25%~112.36%,采用原位质谱技术检测肉品中喹诺酮类时,净化柱提取液RSD明显低于其他基质的RSD,因此在检测肉品中喹诺酮类时,采用净化柱净化,能够获得较好的精密度。对于磺胺类和硝基咪唑类,提高净化程度对精密度的改善不明显。该方法快捷、简便,准确性、灵敏度较好,适合对市售猪肉中23种兽药残留进行不合格快速筛查。

原位电离质谱快速筛查猪肉中10种喹诺酮

[目的]建立原位电离质谱实时快速直接分析猪肉中10种喹诺酮的方法,同时通过基质效应、检出限、标准曲线线性相关性和精密度进行方法学评价。[方法]猪肉经粉碎,乙腈提取,净化后采用DART原位软电离源与三重四极杆质谱联用技术(DART-QQQ)实时快速直接分析,多反应监测(MRM)模式检测,外标法定量。[结果]猪肉经提取后不净化、分散固相萃取净化、固相萃取柱净化后10种目标化合物在猪肉中均受到不同的基质效应;3种净化方法喹诺酮检出限均可达到10μg/kg;10种喹诺酮在10~100μg/L线性关系良好,决定系数(R^(2))在0.70~0.97;方法整体精密度相对标准偏差(RSD)为61.98%~185.26%。[结论]该方法快捷、简便,准确性、灵敏度较好,适合大样本猪肉中10种喹诺酮同时快速筛查。

基质辅助激光解吸电离质谱和电喷雾电离质谱在辣根过氧化物酶糖肽结构分析中的应用

糖链结构的质谱解析是今后糖蛋白分析中的重要研究内容,其中完整糖肽的分析,由于可以同时获得糖基化位点和对应糖链的结构信息,更具有重要意义和研究前景。本工作对质谱软电离技术在完整糖肽分析中的应用进行了研究,其中包括了基质辅助激光解吸电离(matrix-assisted laser desorption ionization,MALDI)和电喷雾电离(electrospray ionization,ESI)技术。通过平行使用两种串联质谱(tandem mass spectrometry,MS/MS)分析策略:MALDI-MS/MS和ESI-MS/MS对目标糖蛋白--辣根过氧化物酶进行分析,并讨论了其互补性。结果表明,MALDI和ESI技术各有优劣,结合串联质谱分析,可获得糖肽的糖链结构信息;两条路线互补使用,在揭示蛋白质糖基化修饰(位点和结构)的研究中十分必要。

盐酸雷诺希芬的电子电离质谱和快原子轰击电离(-)质谱研究

盐酸雷诺希芬是一种用于治疗骨质疏松症的药物 ,采用 EI-MS、FAB( -) -MS两种质谱技术分别对其的结构和裂解途径进行了研究。采用 FAB( -) -MS,获得 m/z5 1 0 [M+HCl+H]-、m/z5 0 9[M+HCl]-、m/z473 [M]和 m/z472 [M-H]质谱峰 ;采用 EIMS,获得 m/z473 [M]+ 、m/z474[M+H]+ 。因此 ,分子离子m/z 473 [M]+ 与分子式 C2 8H2 7NO4S相符。并解释了其中的主要特征子离子 ,并对其结构进行了确证。

Carius管溶样-负离子热表面电离质谱准确测定辉钼矿铼-锇同位素地质年龄

将样品、混合稀释剂和逆王水加入到Carius管中 ,于 2 3 0℃溶样 1 0h。利用蒸馏法分离Os,萃取和阴离子交换法分离Re。采用负离子热表面电离质谱精确测定了所研制的年龄标准参考物辉钼矿 (HLP)的Re Os年龄。对取自 1 2个小瓶中 1 7个样品所测平均年龄为 2 2 1 .3±0 .3Ma ,置信度 95 %。中值年龄和平均绝对偏差为 2 2 1 .3 4± 0 .1 2Ma。美国克罗拉多州立大学AIRIE小组 1 9次单独取样所测HLP的平均年龄为 2 2 1 .3± 1 .0Ma,置信度 95 %。中值年龄和平均绝对偏差为 2 2 1 .3 4± 0 .2 4Ma。

电喷雾解吸电离质谱快速测定吴茱萸中生物碱

生物碱是许多中草药的活性有效成分,其含量的多少和种类的差异是导致中草药品质差异的重要因素。本文利用电喷雾解吸电离质谱(DESI-MS)能够在不需要样品预处理的前提下进行复杂基体样品分析的特点,采用酸性甲醇-水混合溶液作为喷雾试剂,在优化了的实验条件下快速获得了吴茱萸的DESI-MS指纹谱图,然后利用串联质谱对其中有重要活性的5种生物碱进行了结构鉴定。实验表明,基于固体表面解吸电离质谱分析的方法不需要萃取-分离手续,单个样品测定时间不超过1.5min,大幅度提高了分析速度,有望在药品品质的在线监测和工艺过程控制中发挥重要作用。

电喷雾解析电离质谱法对食品中苏丹红染料的快速检测

将电喷雾解析电离质谱法应用于偶氮类染料的表面解析电离质谱法研究,在优化实验条件后,应用甲醇-水-醋酸(49∶49∶2,V/V)混合溶液作为喷雾溶剂,在不需要样品预处理的情况下,成功地测定了辣椒面、番茄酱、火腿肠、鸡蛋饼中微量的苏丹红类染料,并且应用串联质谱法对测定结果进行了鉴定,排除了测定结果的假阳性。在辣椒面、番茄酱、火腿肠、鸡蛋饼中苏丹红1号的检出限分别0.01 pg/mm2、0.02 pg/mm2、0.02 pg/mm2和1.0 pg/mm2。单个样品的测定时间约1 m in,如果配合小型质谱仪,则可能对食品中的苏丹红类染料进行现场快速测定。

电喷雾解吸电离质谱法用于临床尿样的直接分析

将电喷雾解吸电离质谱(DESI-MS)用于临床尿样的分析,优化了电喷雾溶剂流速、电喷雾电压和喷雾锥距离等重要参数.采用普通滤纸作为样品载体,在不需要样品预处理的前提下同时快速测定了临床尿样中的钾、钠、尿素、尿酸、丙酮酸和肌苷等多种成分,并对各种成分的主要离子进行了串联质谱鉴定.DESI-MS在进行多组分同时测定时不需要进行样品预处理,缩短了测定时间,单个样品的分析时间不到1 m in.同时,采用内标法对所测定组分进行了半定量分析.

气相色谱-负离子化学电离质谱法分析深海鱼油食品中的五种多溴联苯醚残留

建立了气相色谱-负离子化学电离质谱法(GC-NCI/MS)同时分析深海鱼油食品中5种多溴联苯醚残留的分析方法。深海鱼油食品用正己烷超声提取、中性与酸性硅胶色谱柱净化和正己烷洗脱后,以PCB103为内标物,采用GC-NCI/MS的选择离子监测方式(SIM)分析;同时探讨了5种多溴联苯醚的NCI/MS特征离子的断裂机理。当空白深海鱼油食品的加标浓度为20.0和100.0μg/kg时,加标回收率为88.6%-111.3%,相对标准偏差为3.8%-13.5%,方法的检测限为0.77-1.34μg/kg,线性范围为1.0-500.0μg/kg,相关系数均大于0.999 2。此方法已成功地应用于深海鱼油食品中5种痕量多溴联苯醚残留的同时分析。

液相色谱-电离质谱法测定微囊藻毒素

通过固相萃取(SPE)富集微囊藻毒素(MC),并采用液相色谱-电喷雾电离质谱(HPLC/ESI-MS)测定水源水中的MC-RR、YR和LR.固相萃取回收率在85%以上,固相萃取-HPLC-MS法的线性检测限为0.5～500 ng/L.对北方B市和南方S市的几个饮用水水源和水厂各工艺出水的检测结果表明,两城市源水和水厂出水中的MC含量较低,但随气温升高则B市水库源水中MC含量有升高的趋势.