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离子迁移数测定装置

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  • 一种无汞COD测定装置

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  • 【原创大赛】漫谈离子迁移质谱

    【原创大赛】漫谈离子迁移质谱

    漫谈离子迁移质谱离子迁移质谱(IMS)也称之为等离子体色谱在分析领域已应用多年,主要应用包括侦测在战争中化学武器,检测爆炸物,有毒气体等。美国军方和安全机构在IMS上付出了大量的努力使之实用化,在以前某次新闻中好像看到美国陆军向布鲁克订购了IMS类战场气体探测装置。IMS的在安全检查方面研究比较多,前期IMS设备主要设计主要是提高IMS响应速度,快速检测。相比较各种“动物稽查员”和成像设备(涉及隐私泄露),IMS避免了被检查人员不必要的不快感,降低人力成本。但是IMS需要设计为很高的分析速度,相对于票务检查系统,检查时间需要控制到20s以内,这样才可能满足公共场所大量人流快速检查的需要。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210042308_394576_2265735_3.jpg图1采用这种装置研制的安检装置未来有可能应用在机场,火车站安检,主要用来检查爆炸物和毒品,目前试验可以检测到1μg的可卡因.。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210042327_394588_2265735_3.jpg图2为史密斯探测和美国桑迪亚国家实验室制造的用于检测爆炸物的配备IMS的探测门样机。IMS另一个主要问题是灵敏度,在检测离子在质谱内迁移过程中不可避免的离子扩散过程实际,该过程对离子浓度有一定的稀释作用。提高灵敏度的方法是在IMS设置不同的区域,典型的设计为IMS离子一般包括三个区域,第一个区域用来储存富集离子或者采用离子漏斗(ion funnel)等装置,第二个用电场来分离离子,该部分为离子电场漂移区。第三个区域会改变电压在此再次聚集离子。在与别的质量分析器联合使用的时候第三个区用来作下一级质量分析器的接口,这种设计在目前已有所应用来分析生物样品的联用质谱如IMS-TOF(图3)。后期在生命科学应用的IMS主要设计方向是提高灵敏度,在把MS整合到多级质谱不损失仪器灵敏度。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210042313_394583_2265735_3.jpg图3印第安纳大学研制的ims-tof装置。配备离子漏斗(富集离子作用)的多级IMS-TOF质谱。知道了IMS的前世今生,下面我们来说说离子迁移质谱的工作过程。离子迁移质谱与其说是质谱不如说它的工作过程更像色谱过程。当带电离子进入漂移区,漂移区分布有电场,在电场的驱动下,带电离子与漂移区的中性惰性气体碰撞并移动,不同的“形状”和重量离子迁移速度不同,迁移速度与离子的迁移常数有关,迁移常数的用以下方程来描述:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/10/201210042327_394587_2265735_3.jpgK是离子迁移常数,该常数与迁移场电场强度和离子迁移速度直接相关。q是离子电荷,N是缓冲气体密度数,k是波尔兹曼常数,T是绝对温度,m是缓冲气体常数,M是离子质量,Ω是离子跨碰撞区域系数。IMS其实根据离子的“形状”来分离鉴定分析物,它可以提供一定的结构信息,区分质量相同但空间结构不同的异构体。例如:如区分在不同溶液的蛋白质折叠状态,一般认为同一种折叠的蛋白质会迁移的更快,迁移时间更短,这些信息是传统质谱是无法获得的。IMS质谱可以在大气压力和真空环境下运行,并且在大气压力下有更好的分辨率。所以IMS很容易整合到多级串联质谱中,并且因为IMS在不同状态下气压运行的良好耐受力,IMS一般作为多级质谱的第一级,如AB Sciex 在自己的多款质谱中提供整合/不整合IMS的方案。在质谱成像系统中,IMS作为良好的接口,降低了生物组织作为样品的时候质谱离子源设计的难度,对生物组织同时解离的多种物质如:脂类,蛋白质类良好的预分离和筛选作用。 IMS也具有一定的色谱分离能力,并且分离过程更快。在质谱中引入一级IMS,相当多了一维度分离过程。IMS-MS平台提高了蛋白质组学研究的动态范围,提高分析速度 如:高效液相色谱分离复杂生物样品从几分钟到几小时,但是IMS只需要几微秒。有些人认为在小分子分析领域,IMS也许会替代HPLC作为药物分析的一种快速例行分析手段。IMS对气体的捕获能力和研究的分子气态状态的表现行为可以用来探测人类的尿液中的挥发性物质,图4为典型分析IMS三维图,通过多种挥发性物质的统计分析来提高分析的专属性。IMS[/fo

  • 电能表检定装置与电能表标准装置的区别?

    1请问:在计量标准考核(复查)申请书和相应技术报告的"计量标准名称"一栏中应该填写"三相电能表检定装置"还是"三相电能表标准装置"?2请问:如果是称谓为单相电能标准装置,那么"计量标准名称"应该写为"单相交流电能表标准装置"而不能简单地"单相电能表标准装置"?3请问:申请书"拟开展的检定或校准项目"是不是可以将不写"单相机电式交流电能表"因为这种单相机电式电能表已经淘汰没有人使用,那三相机电式电能表现在还在生产和使用吗?[img=,690,920]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009061735292980_5536_3520275_3.png[/img]

  • 【转帖】论pH(酸度)计计量检定装置的期间核查

    一、标准器的状况  宁夏计量测试院pH(酸度)计计量检定装置有两套标准。一套标准是由0.01级的UJ21型直流电位差计和0.05级的标准电池构成的检定装置;另一套标准是0.0006级的PC-2微机型pH/离子计检定仪。电位差计放在院内实验室,用于检定送检的酸度计,微机型pH/离子计检定仪为可携带的便携式标准仪器,一般用于现场酸度计检定。   二、核查对象的选定  根据pH(酸度)计检定标准器的具体情况,电位差计和标准电池在实验室环境中比较稳定;而经常用于现厂检定的PC-2微机型pH/离子计检定仪,由于使用频繁,现场环境条件不尽相同,携带过程经常处于车载颠簸状态等,因此,核查的重点应放在经常用于现厂检定的PC-2微机型pH/离子计检定仪上。

  • 【原创】在检定装置自动化水平高的今天,不能忽视规程的学习!

    随着科学技术的进步,出现了不少全自动的检定装置,几乎检定员只要按检定装置说明书操作检定装置就能完成整个检定工作。但是作为检定人员还是很有必要认真学习掌握规程,否则的话万一检定装置生产者对规程的理解有偏差的话,岂不是我们会跟着一直错下去的,到时我们还还是得承担相当的责任哦!本来也是,毕竟我们是计量的专行,而检定装置生产者,他们首先是电子技术等方面的专家,难免对规程的理解不如我们。 我有这样的经验,在电能表电子台出台之初,国内不少生产厂家误差计算公式设计错误,导致检定结果错误!情况是这样: 生产厂家将误差计算公式错为:(算定脉冲数-实测脉冲数)/算定脉冲数*100%,因为人家主要是搞软件设计的,所以以为算定脉冲数是真值,实际上实测脉冲数才是真值。应该是:(算定脉冲数-实测脉冲数)/实测脉冲数*100%才对。 为什么众多厂家都没能发现该错误,因为该错误有相当的隐蔽性,在误差较小时,如100kWh相差2kWh,(100-98)除100和98都是+2.0%。为此事我还在《中国计量》1999年第9期上发表了《慎防电能表校验仪误差计算有误一文》。

  • 苏州市计量测试院新建渗透压摩尔浓度测定仪检定装置

    [align=left] 苏州市计量测试院理化检测室新建的渗透压摩尔浓度测定仪检定装置顺利通过江苏省质量技术监督局考核。该计量标准能够开展测量范围为(0~700)mOsmol/kg的渗透压摩尔浓度测定仪的检定、校准工作。截止到11月底,已为苏州及周边地区10余家医药企业的20余台仪器提供了检校服务,满足了相关仪器的溯源需求。[/align][align=left]  渗透压摩尔浓度测定仪采用冰点下降原理,间接测定溶液的渗透压摩尔浓度,它广泛应用在生物医药行业。人体体液需要保证一定范围的渗透压,在制备注射剂、眼用液体制剂等药物制剂时,必须保证其渗透压;添加了渗透压调节剂的制剂,也应控制其渗透压摩尔浓度。此类仪器的测量精度和稳定性是保证医药产品渗透压准确可靠的必要前提。[/align]

  • 离子迁移谱IMS相关资料

    离子迁移谱IMS好像在仪器信息网上的相关帖子很少,所以给大家提供一份相关的资料让大家可以先了解一下。资料是关于离子迁移谱一些原理及目前相关应用领域的简单介绍。而至于用离子迁移普测试农残,水产等相关物质的标准检测方法目前还在研讨与制定之中。所以,目前还无法提供相关资料给大家。但是我想应该用不了多久就应该有结果了。因为我目前也正在做相关的工作。离子迁移谱IMS在很早就有人研究探索过,但是直到目前为止,国内似乎还没有发现有相关仪器公司能够自己研发一款能够用于农残,水产等检测的IMS仪器投放市场。不过很快就会有相关仪器投放市场了。在此不加以细说,因为我不是搞销售的。如果对离子迁移谱感兴趣的朋友也可以买一本《离子迁移普》(第2版)【美】Gary A.Eiceman&Zeev Karpas 著 郭成海 曹树亚 译 国防工业出版社 出版的书籍看一下。而且这本书也是目前唯一一本对离子迁移谱IMS做出比较详细介绍的书籍。本人很少发帖,所以有什么做得不好的地方还请各位朋友海涵!

  • 温度二次仪表检定装置建标技术报告

    温度二次仪表检定装置建标技术报告[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=22344]温度二次仪表检定装置建标技术报告[/url]

  • 动物肌肉固定装置介绍

    [url=http://www.f-lab.cn/stereotaxis/a-2.html]NARISHIGE的动物肌肉固定装置A-2[/url]通过抓握肌肉或神经纤维的两端,并且轻轻地拉伸两端保持张力,从而促进微电极插入肌肉或神经纤维。需要注意的是NARISHIGE的动物肌肉固定装置A-2是NARISHIGE的A-3的一个组成部分,使用时需要A-3的其他组件。如果要单独使用动物肌肉固定装置A-2,我们建议使用NARISHIGE的X-阻止装置将其连接到平台。[img=动物肌肉固定装置]http://www.f-lab.cn/Upload/a-2_.jpg[/img]动物肌肉固定装置:[url]http://www.f-lab.cn/stereotaxis/a-2.html[/url]

  • 【转帖】关于电子式电能表检定装置几个问题的说明

    关于电子式电能表检定装置几个问题的说明彭平  由于电子式电能表构造不同,用来检定电子式电能表的检定装置也有所不同,电能表检定装置的定型鉴定、样机试验、计量监督和验收试验以及首次和周期检定也有所不同。作为两个规程的主要起草人,现将经常遇到的问题加以简要说明,以便在实际工作中实现电能量值的统一。   1电子式电能表检定装置的定型鉴定、样机试验、计量监督和验收试验应按照国家计量技术规范JJF10361993《交流电能表检定装置试验规范》的规定进行;电子式电能表检定装置的首次检定、周期检定和仲裁检定应按照国家计量检定规程JJG5971989《交流电能表检定装置》的规定进行。   2电子式电能表与感应式电能表在构造上的最大区别,是电流回路与电压回路不能分开,而我国大量应用的是虚负荷法电能表检定装置,它的特征是电流回路与电压回路分开,感应式电能表有一个挂钩,检定时将挂钩分离,这时电能表的电流回路与电压回路分开,检定完毕,将挂钩重新挂好,电流回路与电压回路不再分开,这样检定要求和使用要求都得到了满足。电子式电能表不能实现电流回路与电压回路的分开,不能在虚负荷法电能检定装置上检定。   3电子式电能表应在实负荷法电能表检定装置上检定。实负荷法电能表检定装置的特征是电流回路与电压回路不能分开,国外使用实负荷法检定装置,这种装置制造困难,造价很高,我们可以将虚负荷法的检定装置加以改造,使两种电能表都能检定,从而节约资金。   4电子式电能表检定装置的电压互感器应使用专用的隔离电压互感器,普通的电压互感器初级接被检电能表,次级接标准电能表,互感器的误差来源于负载,次级标准表的负载是稳定的,互感器的合成误差是稳定的,装置的整体误差也是稳定的。电子式电能表检定装置的电压回路需要隔离,被检电能表就不能接在电压互感器的初级,只能接在电压互感器的次级,有些装置将标准电能表接在电压互感器的初级,这是错误的。如前所述,电压互感器的误差来源于负载,当电压互感器的次级接1只表、2只表……12只表……24只表……N只表时,电压互感器的负载发生了很大的变化,误差也随之变化。电子式电能表检定装置有时也检定感应式电能表,两者相比负载相差是很大的;这时互感器的合成误差是一个变化的值,装置的整体误差也是一个变化的值,由于情况复杂,保证检定装置的整体误差非常困难。   最好的办法是使用专用的隔离电压互感器,这种互感器初级是供电绕组,次级为比例绕组。我们把标准电能表接在次级比例绕组的1号W21(W表示绕组,2表示次级或二次,1表示第一个比例绕组)上,被检电能表接在次级比例绕组的任意位置上,只要包括W21,这时无论是接了1只表、2只表……12只表……24只表……N只表,也无论是哪种电能表,无论负载怎样变化,U21、U22、U23、U24、U25……U2N(U表示电压,2表示次级或二次,1表示第1个比例绕组、2表示第2个比例绕组、N表示第N个比例绕组)就能保证装置整体误差的要求。   5专用隔离电压互感器的检定应按三绕组互感器的检定方法进行,由初级(供电绕组)供电,次级(比例绕组)的各个比例绕组互相比较U21/U22;U21/U23,U21/U24……U21/U2N;这种检定可以与标准电压互感器比较,也可以用自校法进行,负载一般应在额定负载8VA,COSφ=0.8;下限负载2VA,COSφ=0.8的负载下进行。   6有些电子式电能表检定装置使用隔离变压器代替电压互感器,这是不允许的。因为许多互感器的性能是变压器所不具备的,比如稳定性等,而且也违背了国家标准和国家计量技术规范的规定,应按照JJF1036-1993表7和JJG597-1989表4的规定配置互感器。   7电子式电能表检定装置的测量误差和标准偏差估计值的检定应按JJF1036-1993第29条、30条、31条和JJG597-1989第31条、32条的规定进行。但是,应该在每个测量回路分别进行,只要有一个回路不合格即判断为不合格。 作者单位:河南省计量测试研究所

  • 天平检定装置建标技术报告

    天平检定装置建标技术报告[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=22343]天平检定装置建标技术报告[/url]

  • 电喷雾离子源原理-离子迁移搬运机理的应用探讨

    电喷雾离子源原理-离子迁移搬运机理的应用探讨

    [align=center][b][font=黑体]电喷雾离子源原理与离子迁移搬运机理的应用探讨[/font][/b][/align][align=center][font=宋体]罗杰鸿[/font][sup]1*[/sup][/align][align=center](1.[font=宋体]广东安纳检测技术有限公司,[/font][font=宋体]广东[/font][font=宋体]广州[/font]510000)[/align][b][font=宋体]摘要[/font]: [/b][font=宋体]自从[/font][font=宋体]电喷雾现象被发现,对于以[/font]ESI[font=宋体]为代表的软电离现象中,物质如何带电荷依然存在着争论。科学家们从不同的角度描述了这一个过程,但现今的理论依然无法完全解释众多的实验现象。同时,由于理论的不成熟,制约了软电离在技术方面的应用,比较直接地表现为,理论的缓慢发展,制约了离子源的设计与研制工作,使得离子源从实验室走向商业化遇上了不少的瓶颈。本文通过简述现有的离子源原理,并对离子迁移搬运机理的应用进行了探讨和展望。[/font][b][font=宋体]关键词[/font]:[/b] [font=宋体]电喷雾现象;[/font][font=宋体]离子源理论;离子源的设计;商业化;[/font][b][font='Times New Roman',serif]The principle of ionspray ion source -- Application of ion migrate and transport mechanism[/font][/b][align=center]Luo Jiehong[sup]1*[/sup][/align][align=center](1.Guangdong Anna testing co, ltd[font=宋体],[/font] Guangzhou510000[font=宋体],[/font] China)[/align][b]Abstract:[/b]Since the discovery ofelectrospray spray phenomenon, there is still a debate about how to chargesubstances in the soft ionization phenomenon represented by ESI. Scientistshave described this process from different perspectives, but the current theorystill cannot fully explain many experimental phenomena. At the same time, dueto the immaturity of the theory, the application of soft ionization intechnology is restricted, which is directly reflected in the slow developmentof the theory, which restricts the design and development of the ion source,and makes the ion source meet many bottlenecks from the laboratory tocommercialization. In this paper, the principle of existing ion sources isbriefly described, and the application of ion migration and transportationmechanism is discussed and prospected.[b]Key words[/b]: electric spray phenomenon Ion source theory Design of ionsource Commercialization 1913[font=宋体]年,著名英国物理学家汤姆逊采用一台简陋的抛物线装置研究[/font] “[font=宋体]正电[/font]”[font=宋体]射线,非有意之中诞生了质谱学。[/font]1917[font=宋体]年,电喷雾物理现象被发现(一个伟大的发现,可是当时并非为了在质谱仪器上使用),人们使用静电喷雾法进行喷漆、燃料物化、静电乳化等。区别于[/font]EI[font=宋体]等高能量碰撞使得物质带电的硬电离模式,电喷雾带电等模式被称为软电离模式。[/font][font=宋体]自从学者们发明电喷雾离子源[/font]ESI[font=宋体]以来,其气相离子形成的机理一直争论了很长一段时间[/font][1-9][font=宋体]。其中,离子蒸发机理[/font](IEM )[font=宋体]、带电残基机理[/font](CRM)[font=宋体]、链弹射理论[/font](CEM)[font=宋体]是比较常见的气相离子形成机理。最近,基于相关实验结果,笔者等提出[/font]“[font=宋体]离子迁移搬运[/font]”[font=宋体]的机理[/font][10][font=宋体]。本文对近年来关于离子源原理的研究工作进行简述,并对离子迁移搬运机理的应用进行探讨和展望。[/font][b]1 [font=宋体]电喷雾离子源的基本原理[/font][/b][font=宋体]电喷雾离子源[/font]ESI[font=宋体]利用电场产生带电液滴,经过各种作用最终实现待测物质的分子离子化。待测物质能够成功地实现电喷雾离子化,一般经过几个步骤[/font][11][font=宋体]:形成带电液滴、液滴变小、最后形成气相离子。带电液滴形成过程、带电液滴变小过程已经得到相关实验的验证,但怎样形成气相离子,受限于缺乏精密仪器,依然存在着争论。对于最后步骤,学者们从不同的角度去说明这个过程[/font][11-12][font=宋体],[/font]IEM[font=宋体],[/font]CRM[font=宋体],[/font]CEM[font=宋体]等三个理论,有一定的适用范围,也能应用于解释一些的实验现象,但依然存在许多实验现象无法应用这些理论来解释。[/font][b]1.1 [font=宋体]朱一心的实验与理论[/font] [/b]IEM[font=宋体],[/font]CRM[font=宋体],[/font]CEM[font=宋体]是比较常见的几种观点,许多论文已经详细讲述这些原理[/font][1-9][font=宋体]。[/font]IEM[font=宋体],[/font]CRM[font=宋体],[/font]CEM[font=宋体]等理论,至今也无法解释以下两个问题:[/font]1[font=宋体]、为什么电喷雾离子源中存在多电荷现象,尤其是蛋白质电荷分布近似于高斯分布[/font]? 2[font=宋体]、为什么电喷雾离子源存在离子抑制现象[/font]? [font=宋体]而且,在解释热裂解测定,负离子模式测定等常见的实验现象中,也存在着一定的困难。[/font][font=宋体]朱一心等认为,根据电磁场理论,介质在电场中,正负电荷是以成对的形式存在的,不可能形成正负离子分离,在电极的同一端更不可能产生正、负离子分离的现象,因此并不认为多余的电荷是来自于液滴[/font][13,14][font=宋体]。通过其研制的一款新型离子源[/font](Coanda Effect ESI Source)[font=宋体]进行实验分析,朱一心等[/font][14][font=宋体]提出并证明:电喷雾离子化过程中的质子来自于[/font]Taylor Cone[font=宋体]外的气氛,离子化室的氛围是影响电喷雾离子化过程的重要因素,通过有效控制离子化室的氛围,可以提高分析物分子离子化的效率。[/font][b]1.2 “[font=宋体]离子迁移搬运[/font]”[font=宋体]的机理[/font][/b][font=宋体]朱一心等认为质子来源于泰勒锥外的空气中,而实际上,我们常用离子加合进行待测物测定[/font][15][font=宋体],离子加合,例如铵根离子加合,其中的铵根离子,来源于通过在流动相添加乙酸铵,可以看出,大部分情况下,质子等加合离子是来源于流动相的。常见的钠离子、钾离子等正离子加合,空气中一般不存在钠离子、钾离子等,离子源的负离子模式测定或者热裂解测定,更是不需要任何的质子来源。[/font][font=宋体]笔者长期从事离子加合测定和热裂解测定,结合笔者的相关研究内容[/font] [16-18][font=宋体],笔者等提出[/font]“[font=宋体]离子迁移搬运[/font]”[font=宋体]的机理。新机理表述归纳为三点。[/font][font=宋体]首先,在离子源里,通过各种脱溶剂作用,在毛细管尖端周围空间迅速形成存在大量的[/font]H[sup]+[/sup][font=宋体]、[/font]NH[sub]4[/sub][sup]+[/sup][font=宋体]、[/font]Ac[sup]-[/sup][font=宋体]、[/font]Cl[sup]-[/sup][font=宋体](加三氯甲烷等)、[/font]NO[sub]2[/sub][sup]-[/sup][font=宋体](添加含[/font]NO[sub]2[/sub][sup]-[/sup][font=宋体]离子的物质)、[/font]Na[sup]+[/sup][font=宋体]等加合离子[/font][font=宋体]的流动相蒸气[/font]-[font=宋体]氮气辅助气氛围。这些条件,为离子在空气中的迁移提供了电泳条件。假设当毛细管电压为正时,检测器电压看作负,加合离子在这样含有流动相蒸汽的脱溶剂气氛围中发生迁移。[/font][font=宋体]而此时流动相里的待测物在相似的脱溶剂条件下形成裸露的分子。在一定温度下,这些裸露的分子有可能进一步裂解成离子,发生迁移后被测定,如灭菌丹[/font][10][font=宋体]。热裂解测定需要离子源达到一定的温度,对离子源有一定的要求。[/font][font=宋体]最后,[/font]H[sup]+[/sup][font=宋体]、[/font]NH[sub]4[/sub][sup]+[/sup][font=宋体]等加合离子,与不带电荷的裸露小分子通过氢键、范德华力、离子键等作用力结合在一起,发生迁移而到达质谱检测器。加合离子和裂解产生的离子(包括热裂解产生的离子,负离子模式产生的离子)是迁移的主体,是实际上产生迁移物质,它们充当着[/font]“[font=宋体]搬运工[/font]”[font=宋体]的角色,通过作用力,它们能够把蛋白质等待测物质迁移到质谱。示意图如图[/font]1[font=宋体]所示。[/font][font=宋体]离子迁移搬运机理可以简述为:假设当毛细管为正,而质谱检测器为负时,由流动相、脱溶剂气或者空气等提供电泳条件。此时,[/font]H[sup]+[/sup][font=宋体]、[/font]NH[sup]4+[/sup][font=宋体]等加合离子发生迁移,当它们迁移的时候,通过作用力,把裸露的小分子或者蛋白质搬运到质谱检测器。搬运的对象可以是裸露的小分子或者蛋白质,也可以是团簇小溶剂,也可以是空气中的小分子物质。[/font][font=宋体]迄今为止,软电离技术关于物质如何带电这个现象的解释,强调的是物质是如何带电荷,但离子迁移搬运理论指出,并不是物质带电荷,而是电荷带物质,迁移的中心是电荷,而不是待测物质,电荷才是真正迁移的主体。同时[color=black]我们认为[/color][/font][font=宋体][color=black],[/color][/font][font=宋体]电荷带物质的[/font][font=宋体][color=black]原理同样适用于与[/color][/font][color=black]ESI[/color][font=宋体][color=black]类似的化学电离[/color][/font][color=black](Chemical ionization, CI)[/color][font=宋体][color=black]。[/color][/font][align=center][img=,639,181]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212151536523466_4523_3237657_3.png!w690x196.jpg[/img][/align][align=center][font=宋体]图[/font]1 “[font=宋体]离子迁移搬运[/font]”[font=宋体]机理示意图[/font][/align][align=center]Fig. 1 Schematic diagram of "ion migrate andtransport" mechanism [/align][b][color=black]2[/color][font=宋体]多电荷现象、离子抑制现象的初步解释[/font][/b][font=宋体]利用[/font]“[font=宋体]离子迁移搬运[/font]”[font=宋体]机理对离子源的某些实验现象,例如多电荷现象、离子抑制现象等等,进行初步的解释。蛋白质在结构紧凑时,内部形成内核,加合离子只能结合在其外部的位点,而当蛋白质结构展开时,加合离子能够结合其链条上的位点,从而产生不同的多电荷现象。[/font]“[font=宋体]离子迁移搬运[/font]”[font=宋体]机理可以对多电荷的电荷分布现象进行初步解释,当迁移一定的距离时,对于一定分子量的大分子,需要一定量的加合离子,通过其相互作用力,使得其实现向离子源的迁移,但当加合离子数量过多的时候,相互之间的排斥力增大,因此,蛋白质的多电荷呈现中间高,两端低的类似于高斯分布现象。从原理进行推论,能够检测到的蛋白质的电荷分布,与接口到检测器之间的距离有关,与形成的加合离子数目有关(加合离子数目与接口的氧化还原反应等因素有关,与流动相添加的物质有关),与蛋白质的结构有关。辅助气氛围中含有一定数量的加合离子,不同分析物会竞争结合这些加合离子,从而出现离子抑制现象。[/font][b][color=black]3 [/color][font=宋体][color=black]离子源设计思路的探讨[/color][/font][/b][color=black] [/color][font=宋体][color=black]上世纪[/color][/font][color=black]60[/color][font=宋体][color=black]年代,[/color][/font][color=black]Dole[/color][font=宋体][color=black]等研制了第一台采用电喷雾现象的质谱仪,并用于分析了聚苯乙烯大分子,但仍然不能测定蛋白质[/color][/font][color=black][5][/color][font=宋体][color=black]。之后[/color][/font][color=black], Fenn[/color][font=宋体][color=black]等[/color][/font][color=black][21][/color][font=宋体][color=black]发现了[/color][/font][color=black] Dole[/color][font=宋体][color=black]所设计的离子源存在的问题,修正了离子源喷针和端板之间的距离[/color][/font][color=black], [/color][font=宋体][color=black]从而降低了喷针电压。自从[/color][/font][color=black]1917[/color][font=宋体][color=black]年以来,软电离模式(主要为电喷雾,[/color][/font][color=black]CI[/color][font=宋体][color=black])中物质如何带电成为了一个争论不休的领域,其一定程度上制约了科学家们研制新的离子源。[/color][/font][font=宋体][color=black]待测物质能够被检测,一般情况下采用三种方式。[/color][/font][color=black]1. [/color][font=宋体][color=black]电场、热、光等物理因素直接裂解待测物质,产生离子,例如灭菌丹测定[/color][/font][20][font=宋体][color=black]。[/color][/font][color=black]2.[/color][font=宋体][color=black]电场、热、光等物理因素通过各种反应,产生待测物质的单电子离子。[/color][/font][color=black]3.[/color][font=宋体][color=black]通过不同的方式产生加合离子,再与待测物质结合后,产生迁移而被测定。现今主流离子源设计一般采用以上三种方式。[/color][/font][color=black] “[/color][font=宋体][color=black]离子迁移搬运[/color][/font][color=black]”[/color][font=宋体][color=black]机理指出,以质子为代表的加合离子是否来源于流动相并不是最重要的,关键的问题是怎样形成含有加合离子的电泳条件,对于辅助气氛围是否含有流动相及其对灵敏度的影响,有待进一步研究。提高离子源的分子离子化率,怎样使得待测物质分子离子化率的效率更高,响应值更高,依然是现今离子源研制的一项重要工作,也是蛋白质组学最大的技术瓶颈之一[/color][/font][color=black][22][/color][font=宋体][color=black]。[/color][/font][color=black] [/color][b][color=black]4 [/color][font=宋体][color=black]质谱仪等其它部件研制思路的探讨[/color][/font][color=black] [/color][/b][color=black] [/color][font=宋体]从原理进行推论,[color=black]我们认为,待测物质在加上加合离子后,加合离子与待测物质之间存在[/color]一定的作用力,而待测物质在被搬运的过程中,经过质谱仪等各个核心部件时,如果作用力不够强或者受到的外力过大,可能导致加合离子与待测物质分离。因此,[/font][color=black]“[/color][font=宋体][color=black]离子迁移搬运[/color][/font][color=black]”[/color][font=宋体][color=black]机理有望应用于液相质谱的其它部件的研制上。[/color][/font][b]5 [font=宋体]总结与展望[/font] [/b][font=宋体]本文提出,软电离技术的基本原理并不是物质带电荷,而是电荷带物质,迁移的中心是电荷,而不是待测物质,电荷才是真正迁移的主体。[/font][font=宋体]离子源原理的研究,对于离子源的设计与研制有着重要的作用,理论的发展,为解决当前离子源设计上的问题提供了良好的发展基础。当前离子源的设计与研制,在某些问题的解决上发展缓慢[/font][23-25][font=宋体]。离子源理论发展的缓慢,制约了离子源的设计与研制工作,使得离子源从实验室走向商业化遇上了不少的瓶颈。因此,发展离子源的理论具有重要意义,将是未来研究的重要方向。[/font][b][font=宋体]参考文献:[/font][/b][1] [font=宋体]赵霞[/font],[font=宋体]步芬[/font],[font=宋体]邹丽敏[/font],[font=宋体]李博[/font].[font=宋体]电喷雾解吸质谱及其应用[/font][J]. [font=宋体]价值工程[/font], 2012, 31(02): 326-328.[2] [font=宋体]张维冰,高方园,关亚风,张玉奎[/font]. [font=宋体]电喷雾离子源中样品离子化能量转移理论的初探[/font][J]. [font=宋体]色谱,[/font]2014[font=宋体],[/font]32(04): 395-401.[align=left][3] Cech N B,Enke C G. Practicalimplications of some recent studies in electrospray ionization fundamentals.[J].Mass spectrometry reviews,2001,20(6).362-387.[/align][align=left][4] Iribarne J V[font=宋体],[/font]Thomson B A[font=宋体].[/font]On the evaporation ofsmall ions from charged droplets[J]. The Journal of Chemical Physics[font=宋体],[/font]1976[font=宋体],[/font]64(6):2287-2294.[/align][align=left][color=black][back=white][5] [/back][/color][color=black][back=white]Dole[/back][/color][font=宋体][color=black][back=white],[/back][/color][/font][color=black][back=white]Malcolm. Molecular Beams of Macroions[J]. Journal of ChemicalPhysics[/back][/color][font=宋体][color=black][back=white],[/back][/color][/font][color=black][back=white]1968[/back][/color][font=宋体][color=black][back=white],[/back][/color][/font][color=black][back=white]49(5):2240.[/back][/color][/align][align=left][6] Iavarone A T,Williams E R.Mechanism of charging and supercharging molecules in electrosprayionization.[J]. Journal of the American Chemical Society[font=宋体],[/font]2003[font=宋体],[/font]125(8)[font=宋体],[/font]2319-2327.[/align][align=left][7] Ahadi E[font=宋体],[/font]Konermann L.Modelingthe behavior of coarse-grained polymer chains in charged water droplets: implications for the mechanism ofelectrospray ionization[J]. J Phys Chem B[font=宋体],[/font]2011[font=宋体],[/font]116: 104-112[color=black][back=white].[/back][/color][/align][align=left][8] Konermann L[font=宋体],[/font]Rodriguez A D[font=宋体],[/font]Liu J . On the Formationof Highly Charged Gaseous Ions from Unfolded Proteins by ElectrosprayIonization[J]. Analytical Chemistry[font=宋体],[/font]2012[font=宋体],[/font]84(15):6798-6804.[/align][align=left][9] [font=宋体]裴继影[/font],[font=宋体]侯壮豪[/font].[font=宋体]质谱电喷雾离子源中电化学与电晕放电氧化还原反应的研究进展[/font][J].[font=宋体]分析测试学报[/font],2018,37(12):1508-1513.[/align][align=left][10] [font=宋体]罗杰鸿[/font]. [font=宋体]电喷雾离子源原理的一些理论探讨[/font][J].[font=宋体]广东化工,[/font]2020[font=宋体],[/font]47(13):78-79.[/align][align=left][11] [font=宋体]高方园,张维冰,关亚风,张玉奎[/font]. [font=宋体]电喷雾离子源原理与研究进展[/font][J].[font=宋体]中国科学[/font]:[font=宋体]化学,[/font]2014[font=宋体],[/font]44(07):1181-1194.[/align][align=left][12][font=宋体]张维冰,高方园,关亚风,张玉奎[/font]. [font=宋体]电喷雾离子源中样品离子化能量转移理论的初探[/font][J]. [font=宋体]色谱,[/font]2014[font=宋体],[/font]32(04):395-401.[/align][align=left][13]de la Mora J F. Electrosprayionization of large multiply charged species proceeds via Dole’s chargedresidue mechanism[J]. Anal Chim Acta. 2000 406:93-104.[/align][align=left][14][font=宋体]朱一心[/font],Georgia Dolios,Rong Wong,[font=宋体]张玉奎[/font]. [font=宋体]电喷雾离子化过程中的质子来源分析[/font][C]. [font=宋体]中国化学会、国家自然科学基金委员会[/font].[font=宋体]中国化学会第二届全国质谱分析学术报告会会议摘要集[/font].[font=宋体]中国化学会、国家自然科学基金委员会[/font]:[font=宋体]中国化学会[/font],2015:175.[/align][align=left][15]Richard B. Cole,Junhua Zhu.Chloride anion attachment in negative ion electrospray ionization mass spectrometry[J].Rapid Communications in Mass Spectrometry,1999,13(7),607-611.[/align][align=left][16][font=宋体]罗羚丰[/font],[font=宋体]罗杰鸿[/font].[font=宋体]液相质谱测定中离子加合应用的一些研究[/font][J].[font=宋体]食品安全导刊[/font],2019(17):72.[/align][align=left][17][font=宋体]李健文[/font],[font=宋体]罗杰鸿[/font].[font=宋体]液相质谱中离子加合现象与原位化学反应测定研究进展[/font][J].[font=宋体]广东化工[/font],2019,46(07):134-135.[/align][align=left][18] [font=宋体]刘纲勇[/font],[font=宋体]罗杰鸿[/font],[font=宋体]黄锦波[/font].[font=宋体]液相质谱测定非极性或弱极性物质的研究进展[/font][J].[font=宋体]广州化学[/font],2020,45(01):60-65.[/align][align=left][19] [font=宋体]农有全[/font],[font=宋体]罗杰鸿[/font].[font=宋体]液相质谱原位化学反应测定研究进展[/font][J].[font=宋体]广东化工[/font],2020,47(10):151-152.[/align][align=left][20] [font=宋体]汤祝华,梁晓涵,王海灵,等[/font]. [font=宋体]超高效液相色谱串联质谱测定苹果中灭菌丹残留量[/font][J]. [font=宋体]热带农业科学,[/font] 2018[font=宋体],[/font]38(12):99-102.[/align][align=left][21]Yamashita M, Fenn JB.Electrospray ion source. Another variation on the free-jet theme. J Phys Chem,1984, 88: 4451–4459.[/align][align=left][22][font=宋体]朱一心[/font],[font=宋体]吕婷婷[/font],[font=宋体]葛林泽[/font]. [font=宋体]一种应用于质谱仪的电喷雾离子源及质谱分析方法[/font][P]. [font=宋体]浙江省:[/font]CN105304451B,2017-06-16.[/align][align=left][23][font=宋体]李宝强[/font],[font=宋体]张众垚[/font],[font=宋体]孔景临[/font],[font=宋体]张琳[/font],[font=宋体]郭成海[/font],[font=宋体]李翠萍[/font].[font=宋体]敞开式离子化质谱技术研究进展[/font][J].[font=宋体]质谱学报[/font],2020,41(03):221-235.[/align][align=left][24][font=宋体]贺玖明[/font],[font=宋体]李铁钢[/font],[font=宋体]何菁菁[/font],[font=宋体]罗志刚[/font],[font=宋体]再帕尔[/font][font=宋体]阿不力孜[/font].[font=宋体]常压敞开式离子化质谱技术研究进展[/font][J].[font=宋体]分析测试学报[/font],2012,31(09):1151-1160.[/align][align=left][25][font=宋体]丁薛璐[/font],[font=宋体]段忆翔[/font].[font=宋体]等离子体常压解吸离子源质谱[/font][J].[font=宋体]中国科学[/font]:[font=宋体]化学[/font],2014,44(05):672-679.[/align]

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