电喷雾离子源中样品离子化能量转移理论的初探

电喷雾离子源(electrospray ionization,ESI)不仅可以用于小分子的检测,也能够用于蛋白质、多肽等大分子的研究。本文通过对离子化过程的系统分析,提出了基于能量最低原理的离子化过程能量转移理论。样品分子在由液相转移到气相形成离子化气体的过程中受到静电力、分子间的范德华力等多种力的作用。样品的离子化是多种力共同作用的结果,在不同的离子化阶段,不同形式的力的作用也不尽相同。电荷在样品表面蒸发和多电荷离子的形成之间存在竞争。对不同结构的分子,分子形态、构象改变导致的两相间转移Gibbs自由能变化不同,可能导致离子蒸发、大分子形成多电荷离子、产生链弹射等行为。离子化能量转移理论不仅能够对已有的3种理论加以简化统一,也可以说明溶剂、电解质离子等在离子化过程中的作用,为优化不同结构与形态样品的质谱检测、了解离子化的真实过程提供了一种可能的依据。

基于滑动平均滤波的矿用光离子化传感器设计

针对矿山中常见的尘埃、湿气和振动等干扰,提出了一种新颖的滤波方案,采用滑动平均滤波技术对传感器输出进行实时处理,以降低噪声和抑制干扰信号。为验证所提滤波方案的有效性,进行了一系列实验。实验结果表明,与传统传感器相比,基于滑动平均滤波的矿用光离子化传感器在尘埃密集、湿度较高和机械振动较剧烈的矿山环境中表现出更强的抗干扰能力和更为稳定的输出性能。同时,该传感器还表现出更长的使用寿命和更低的维护成本,极大地提高了矿山监测系统的可靠性和经济性。

脉冲放电氦离子化气相色谱仪在高纯氦、高纯氮、高纯氩分析中的应用

脉冲放电氦离子化检测器是一种灵敏度极高的通用型检测器,对几乎所有无机和有机化合物均有很高的响应,它是一种能够检测至ng/g(10^(-9))级的检测器。脉冲放电氦离子化气相色谱仪特别适用于高纯氦、高纯氮、高纯氩的痕量杂质分析。通过确定色谱的最佳工作参数和切阀时间可以有效提高分析高纯氦、高纯氮、高纯氩杂质的检测效率和准确度,适用于工业连续性检验。

光离子化医院VOCs检测系统

针对当前医院内空气环境中的挥发性有机物(VOCs)检测流程复杂、方法单一、检测误差大等问题,研究设计了用于医院多组分VOCs气体检测系统。采用高精度光离子化传感器作为核心测量单元,利用微处理器自动控制气路测量单元的切换,测量气体经过100%甲基聚硅氧烷色谱柱实现组分分离。同时,对原始测量信号使用变分模态分解(VMD)算法进行信噪分离方法,实现类色谱仪的多组分辨识及浓度测量。在一定程度上降低了由其他非相关干扰组分气体所引起粗大误差和电磁干扰噪声,改善了被测气体组分的信号特征,对构建安全健康的医院环境测控系统具有重要的现实意义。

湿度对使用便携式气相色谱-氢火焰离子化检测器监测苯系物的影响

由于湿度会对挥发性有机物(VOCs)的测定产生影响,因此针对现行常用的非甲烷总烃、苯系物分析方法,使用了干标气和加湿标气对便携式气相色谱仪[搭载氢火焰离子化检测器(FID)]进行了测试。实验发现,当存在一定湿度时,苯系物在FID上的响应略高于干气,湿度对测定结果影响不大,最多增大13.5%,而湿度在短时间(24 h)内基本不影响气袋对苯系物的保留效果。在VOCs的检测过程中,加湿气体稀释仪能够提供更为接近实际样品条件的标准气体,保证仪器在测量实际样品时数据更为可靠。

钠离子化和质子化环肽类似物的碰撞裂解途径比较

近年来,环肽因其生物学功能和结构多样性受到广泛关注,但它们的结构鉴定比线性肽更困难。碰撞活化解离(CAD)质谱技术是分析环肽结构的重要手段。本工作通过电喷雾电离技术产生4种环肽类似物的钠离子化和质子化离子,并采用串联质谱进行研究。钠离子化和质子化离子的CAD谱图表现出较大差异,其中钠离子化复合物在测序方面优于质子化复合物。对于钠离子化复合物来说,钠离子与环内的主链羰基氧原子配位,其CAD谱图易于解析;而质子化复合物的CAD谱图存在多个平行的解离通道,比较复杂,并且这种复杂性与环肽类似物的官能团密切相关。结合2种复合物的CAD谱图,可以提供环肽类似物的互补信息,使其结构鉴定更加可靠。

纸喷雾离子化质谱快速筛查复杂基质中的西格列汀

目的建立一种用于快速筛查复杂基质中西格列汀的纸喷雾离子化质谱(PSI-MS)方法。方法采用PSIMS技术,优化喷雾电压、喷雾溶剂、色谱纸尖至质谱锥孔距离、进样方式等实验参数,对复杂基质中的西格列汀进行快速筛查,并通过内标法进行半定量分析。结果每个样品检测时间小于1 min,西格列汀在0.1~10μg·mL^(-1)范围内线性关系良好,相关系数r2为0.9998,加样回收率实验结果在94%~109%,并且RSD均小于5%。结论本方法操作简便、前处理简单、灵敏度高、重现性好,可用于复杂基质中西格列汀的快速识别及定量。

薄层纸喷雾离子化-小型便携式质谱法即时检验血液中免疫抑制剂

以铝基硅胶薄层板作为纸喷雾离子源基底材料,结合小型便携式质谱建立了血液样品中他克莫司、西罗莫司、依维莫司、环孢素A和霉酚酸等5种免疫抑制剂的即时检验方法。将铝基硅胶薄层板剪成三角形,滴加10μL血液样品,以20μL甲醇作为洗脱/喷雾溶剂,薄层板尖端距离小型便携式质谱进样口1.0 cm,施加喷雾电压,样品在薄层板上洗脱后形成电喷雾,进入小型便携式质谱进行分析。结果表明,5种免疫抑制剂在各自的线性范围内呈现良好的线性关系,相关系数(r)为0.9939~0.9968,检出限和定量限分别为0.5~5、1~10 mg/L。在低、中、高3个加标浓度水平下,平均回收率在91.0%~114.3%之间,相对标准偏差(RSD)小于8.4%,检测周期小于1 min。该方法简单快速、准确高效,适用于血液中免疫抑制剂的即时床旁分析。

氢火焰离子化检测系统设计

设计了基于氢火焰离子化检测方法的有机物检测系统。介绍了系统的工作原理,并基于此优化了系统的结构设计;根据系统的反应条件,设计了系统的控制电路;针对系统检测信号微弱、动态范围广的特点,使用跨阻放大的方法设计了量程可切换的电流检测电路,实现了大范围的微电流检测。使用甲烷标准气体测定了系统性能,实验结果表明:标准样品重复性测量相对标准偏差均小于2%,线性相关系数大于0.99。

水脱盐用电容去离子化炭材料研究进展

本文综述了炭材料用于水脱盐的电容去离子化(CDI)电极的研究进展。首先,基于盐吸附容量(SAC)、吸附速率(SAR)和电荷效率(CE)比较了各种类型的CDI反应池,包括流动型(FB)、膜型(M)、流经电极型(FTE)以及流动电极(FE)型反应池。进而,基于电容和电池两种类型重点讨论了炭电极材料的研究进展。研究表明,具有短路运行模式的流动电极(FE)反应池可望用于实际应用以解决未来日益增长的缺水需求。

碳纤维离子化质谱技术的研究与应用

碳纤维离子化技术是一种新型敞开式质谱技术,可在开放式大气压环境下对各种形态的样品或样品表面物质进行检测,其分析成本低、通量高、简便、实时、快速,简化了工作流程,降低了样品的基质效应。该文从碳纤维离子化质谱技术的原理出发,介绍了影响其电离效率的主要因素,如碳纤维形态、碳纤维温度、碳纤维上所加电压、碳纤维与离子进样口的距离以及样品添加的方式,并对该技术近几年的改进和发展,及其在食品药品、法医毒物及生物样品、品种鉴别和环境分析等领域的应用进行了综述,详细介绍了其特点和优势。最后讨论了碳纤维离子化质谱技术存在的不足,以及未来可能的研究方向。

全二维气相色谱-氢火焰离子化检测器定性定量分析柴油中的多环芳烃

提出了全二维气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC×GC-FID)定性定量分析柴油中多环芳烃的方法。利用全二维气相色谱-飞行时间质谱法(GC×GC-TOF MS)确定柴油芳烃的4个族组成,分别为非芳烃、一环芳烃、二环芳烃和三环+芳烃,获得37种定性化合物;采用峰面积归一化法对多环芳烃进行定量。结果表明:柴油质控样中多环芳烃测定值的相对误差绝对值不大于5.0%;对柴油样品进行回收试验,回收率为95.7%~104%,测定值的相对标准偏差(n=6)为1.7%~4.3%。方法用于7种实际柴油样品分析,并与NB/SH/T 0806-2022进行比对,结果显示两种方法测定值的相对误差绝对值均不大于5.0%。

敞开式离子化质谱法快速测定蛋糕中的6种合成着色剂

目的:建立敞开式离子化质谱快速测定蛋糕中苋菜红、胭脂红、赤藓红、柠檬黄、日落黄及靛蓝的方法。方法:样品采用无水乙醇-氨水-水(7∶2∶1)提取,聚酰胺粉吸附、洗脱、浓缩和定容,加入各种甲醇稀释的合成着色剂标准品,在便携式离子阱质谱仪中直接进样,采用电喷雾离子源进行吸附和解离,并在正离子和负离子检测模式下分别进行检测。结果:6种合成着色剂的线性关系良好,相关系数R^(2)均大于0.99,加标回收率为75.43%~102.11%,精密度为4.38%~24.12%。二级质谱图扫描分析得到的定量离子对等信息准确。结论:本方法灵敏度高,准确性好,检测时间短,适用于蛋糕中苋菜红、胭脂红、赤藓红、柠檬黄、日落黄、靛蓝的现场快速测定。

基于FID火焰离子化检测技术的VOCs在线监测系统

基于挥发性有机物污染防治工作需求,建立健全监测监控体系,加强环境质量和污染源排放VOCs自动监测工作,强化VOCs执法能力建设,全面提升VOCs环保监管能力。在相关环保政策的支撑下,重点介绍了VOCs的产生及VOCs自动监测技术,对VOCs在线监测系统的构成进行了分析,针对测量结果失真问题提出了解决办法,为相关工作人员提供参考。

便携式催化氧化-氢火焰离子化检测器法现场测定环境空气中非甲烷总烃的研究

现场快速监测方法在突发环境事件应急监测中发挥了越来越重要的支撑作用。本研究利用便携式催化氧化-氢火焰离子化检测器法快速测定环境空气中的非甲烷总烃。得出方法的检出限、精密度和准确度,并与实验室方法进行比对。结果表明,方法检出限为0.127 mg/m^(3),精密度为0.1%~3.6%,标样相对偏差-0.9%~-0.1%。方法便捷、快速,时效性强,可及时为突发空气环境事件处置提供技术支撑。

氢火焰离子化检测器校正因子的理论计算

根据FID检测器工作原理 ,提出一种相对质量校正因子的计算公式。由该公式出发可以推导出相对摩尔响应值 (RMR)与化合物碳数的线性关系式和有效碳数的近似计算方法 ,并赋予原计算方法中的参数以明确的含意 ,解决了参数之间的矛盾。

超高效液相色谱-电喷雾离子化-四级杆飞行时间串联质谱指纹图谱检测毒蕈中4种鹅膏肽类毒素

建立了基于超高效液相色谱-电喷雾离子化-四级杆飞行时间串联质谱技术(UPLC-ESI-Q-TOF)的4种鹅膏肽类毒素特征信息的色谱和质谱指纹图谱和分析鉴定方法。样品用含0.1%TFA的甲醇溶液提取后,再用Oasis HLB固相柱净化,洗脱液经UPLC HSS T3色谱柱分离后,采用ESI-TOF MS和ESI-Q-TOF MS2进行测定;建立了包含毒素准分子离子准确质量数及其同位素特征,以及二级质谱特征子离子信息的指纹图谱;方法定量测定的线性范围在50～1000μg/L,相关系数在0.9974～0.9985之间;4种毒素的检出限均为10μg/L;定量限为50μg/L;加标回收率在68.2%～88.2%之间;相对标准偏差为7.2%～11.8%。对采集的20余种野生菌样品进行分析,有5种样品检测出含有毒素。本方法快速、准确、选择性好、特异性强,适用于突发毒蕈中毒事件样品中α-鹅膏毒肽、β-鹅膏毒肽、二羟鬼笔毒肽、羧基二羟鬼笔毒肽的确证分析。

基于激光解析/离子化-飞行时间质谱技术的中药阿胶蛋白质组分析

目的:应用激光解析/离子化-飞行时间质谱技术对传统中药阿胶蛋白/肽成分进行蛋白质组初步分析,建立阿胶蛋白质质量指纹图。方法:实验于2004-06/2005-03在湖南中医药大学蛋白质组学实验室完成。采用饱和硫酸胺沉淀,透析脱盐冻干法获得阿胶水溶性蛋白/肽,采用Ciphergen BiosystemsInc.ProteinChipRBiology System(美国PBSⅡ+)及配套的NP10芯片、激光解析/离子化-飞行时间质谱技术,分析阿胶Mr1500～13000区间蛋白质、肽分布及其相对分子质量。结果:Mr2000～4000区间显示4个相对分子质量峰,可能是2种肽;Mr4000～5000区间显示8个相对分子质量峰,可能为2种肽;Mr5000～5500区间显示16个相对分子质量峰,约为3种肽;Mr5500￣6200区间无峰;Mr8100～8200区间显示5个相对分子质量峰,可能为1种肽;Mr11200～11400区间显示5个相对分子质量峰,可能为1种蛋白质。不同质量浓度稳定获得的有意义蛋白/肽共计9个。不同相对分子质量肽之间差分别提示可能为丙氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸残基相对分子质量。结论:通过分析,可以形成阿胶蛋白质/肽成分质量指纹图,可作为阿胶数字化质控标准;并为进一步分离、纯化及验证阿胶功能相关活性蛋白质/肽组分提供可靠信息。

茶叶中没食子酸含量测定的离子化萃取分离分光光度法研究

通过离子化萃取分离的手段将没食子酸与儿茶素进行分离,并采用可见分光光度法对茶叶中没食子酸的含量进行准确测定。此外,还通过模拟实验确定离子化试剂的最佳用量以及溶媒体系的pH值,验证离子化萃取分离的可靠性。与其他用于没食子酸含量测定的方法相比,该方法具有操作简单、成本低、仪器要求不高等优点。将该方法用于检测茶样中没食子酸含量为(1.326±0.018)%,RSD为1.36%,测定值与已见报道相符。

光离子化检测器在气相色谱中的应用

作者研制成功一种光离子化气相色谱仪,并以工业和环境、生物样品中药物分析、混合物中物质的鉴别三个方面的应用为例,阐述了应用这种检测器进行分圻的特点:灵敏度高、检出限低、选择性测量等。