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质谱中正负离子检测

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质谱中正负离子检测相关的资讯

  • 在线质谱检测技术取得最新进展 大力提高有机物鉴别能力
    近期,中国科学院合肥物质科学研究院医学物理与技术中心光谱质谱研究室副研究员沈成银等在有机物在线质谱检测技术研究中取得进展,发展的双极性质子转移反应质谱(DP-PTR-MS)新技术,通过正负离子协同检测,可提高有机物的鉴别能力。该研究工作以Detection of ketones by a novel technology: dipolar proton transfer reaction mass spectrometry (DP-PTR-MS) 为题发表在《美国质谱学会杂志》(Journal of the American Society for Mass Spectrometry,DOI: 10.1007/s13361-017-1638-7)上。  长期以来,以质子转移反应质谱(PTR-MS)为代表的高端在线质谱技术,在环境、生物、医疗健康、公共安全等领域发挥着重要作用,为痕量挥发性有机物(VOC)的快速定量检测提供了高灵敏技术手段。PTR-MS的工作原理是通过反应离子H3O+与被测物VOC之间的质子转移反应,将VOC转化为[VOC+H]+,从而实现VOC的离子化和后续的质谱探测。由于PTR-MS中正的反应离子H3O+与无机物几乎不发生反应,为此,光谱质谱研究室前期提出了质子提取反应质谱(PER-MS)技术,通过制备负的反应离子OH-,实现了有机物和无机物的同时测量。  光谱质谱研究室科研人员此次发展的双极性质子转移反应质谱(DP-PTR-MS)技术,质谱仪具有可切换的PTR-MS和PER-MS两种工作模式,通过正负离子协同检测,增强了有机物识别能力。例如,当检测酮类有机物M时,PTR-MS模式将M转化为正离子[M+H]+(荷质比为m+1),PER-MS模式则将M转化为负离子[M-H]-(荷质比为m-1),通过两种模式下正负离子荷质比这种独特变化规律的相互佐证,待测酮类有机物M的分子量就能被准确地确定为m。新发展的DP-PTR-MS技术不仅能检测有机/无机物,还提高了有机物的鉴别能力。  该项工作申请了发明专利,并得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目支持。双极性质子转移反应质谱检测有机物原理示意图
  • 合肥研究院发展出基于光电离的负离子俘获迁移谱技术
    近期,中国科学院合肥物质科学研究院医学物理与技术中心光谱质谱研究室发展的基于光电离的负离子俘获迁移谱技术,实现了对多种有机酸的检测。此项工作发表在英国《皇家化学学会进展》(RSC Advances, DOI: 10.1039/C4RA10763B)上。该项技术既为离子迁移谱仪器新增了一种非放射性离子源,也为大气压下离子化学反应的掌控提供了成功的案例。  离子迁移谱仪器常被用于痕量毒害危险品的现场快速检测,发展新的非放射性离子源是迁移谱技术研究的一个重要方向。以往真空紫外光常被用作离子迁移谱的电离源:在紫外光的电离作用下,待测物质分子被转化为正离子,根据正离子迁移谱的特征,可对待测物质分子进行分辨和探测。而对于离能小于紫外光能量或者光电离效率差的待测物质而言,这种方法在检测紫外光电离形成的正离子方面就显得无能为力。  为此,光谱质谱研究室科研人员在紫外光电离电子俘获离子迁移谱PI-EA-IMS研究基础上,发展了负离子俘获迁移谱技术:第一步,紫外光电离产生电子 第二步,电子俘获产生反应离子 第三步,反应离子俘获将待测物质分子转化为负离子 第四步,通过负离子的迁移谱特征实现对待测物质的分辨测量。利用新发展的氯离子俘获离子迁移谱技术,成功地检测了多种有机酸以及五种品牌食用醋中的乙酸。  在此之前,光谱质谱研究室还发明了非放射性等离子体源离子迁移谱技术,研制了离子迁移谱检测仪样机,并通过了第三方组织的高低温、高温高湿、震动冲击、电磁干扰、软件测评以及性能测试,结果表明:在探测物质种类、灵敏度、分析时间、准确性等方面,达到了国际同类产品先进水平。  文章详见:Hui Gao, Wenqi Niu, Yan Hong, Beibei Xu, Chengyin Shen, Chaoqun Huang, Haihe Jiang Yannan Chu, Negative photoionization chloride ion attachment ion mobility spectrometry for detection of organic acids, RSC Advances, 4(109) (2014), 63977.离子俘获迁移谱检测混合酸以及各种品牌食用醋中乙酸的谱图
  • 负氧离子检测仪的工作原理与选择
    空气中负氧离子的含量是空气质量好坏的关键。在自然生态系统中,森林和湿地是产生空气负(氧)离子的重要场所。在空气净化、城市小气候等方面有调节作用,其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一。自然界中空气正、负离子是在紫外线宇宙射线、放射性物质、雷电、风暴、瀑布、海浪冲击下产生,既是不断产生,又不断消失,保持某一动态平衡状态。由于负离子的特性,空所中的负离子产生与消失会保持一个平衡,因此判断环境下负离子浓度需要借助专门的空气离子检测仪进行准确测量。负氧离子是带负电荷的单个气体分子和轻离子团的总称,简言之就是带负电荷的氧离子。在自然生态系统中,森林和湿地是产生空气负氧离子的重要场所。其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一,有着 “空气维生素”之称。工作原理:空气离子测量仪是测量大气中气体离子的专用仪器,它可以测量空气离子的浓度,分辨离子正负极性,并可依离子迁移率的不同来分辨被测离子的大小。一般采用电容式收集器收集空气离子所携带的电荷,并通过一个微电流计测量这些电荷所形成的电流。测量仪主要包括极化电源、离子收集器、微电流放大器和直流供电电源四部分。首要要了解自己选负离子检测用途,目前有进口的负离子检测仪,国产的负离子检测仪,仿冒的负离子检测仪等等。分为便携的负离子检测仪,在线的负离子检测仪,按原理分又分为平行电极负离子检测仪和圆通电容器负离子检测仪两种。空气负氧离子检测分为 “平极板法测空气负离子” 和”电容法测空气负离子“这两种原理,其中“平极板”原理是比较常用的一种方法,检测快速,经济实惠,用于个人、工厂、实验室等单位。电容法测空气负离子检测仪是一种高性能检测方法,具有防尘、防潮等特点,相对于平极板法测空气负离子更加,特别适合于森林、风景区的使用,是林业局,科研单位测量空气质量的常见仪器。按收集器的结构分,负离子检测仪可以划分为平行板式和Gerdien 冷凝器式/双重圆筒轴式两种类型。1.Ebert式/平行电板式离子检测仪平行电板式离子检测仪是目前低端空气离子检测仪比较常用的一种方法。A跟B是一组平行的且相互绝缘的电极,B极顶端边着一个环形双极电极,空气通过右下角的风扇吸入,空气中的负离击打A/B电极放电,电荷传导到E环形电极形成自放电,放电信号被记录,从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。这种检测仪技术上比较成熟,造价成本也比较低,但是易受外部环境影响,另外这种结构自身的弱点容易导致电解边缘效应,容易造成气流湍流,造成检测结果偏移较大。2.Gerdien冷凝器式/双重圆筒轴式双重圆筒轴式离子检测仪是目前中高端空气离子检测仪成熟的一种方法。整体结构由3个同心圆筒组成,外围筒身及内轴为电极,空气通过圆筒时,离子撞击筒身跟轴产生放电,放电信号被记录,从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。这种检测仪技术上已非常成熟,但由于内部复杂的结构及控制,造价成本高昂,这种结构可以有效解决平行电板式结构固有的电解边缘效应,同时圆筒本身的结构及特殊的进气方式可以保持气流通过的平顺性,对离子数量及大小的检测精确性有极大提高。
  • 桂林市已有4个大气负离子自动监测站
    p  近日,桂林市又一大气负离子自动监测站建成并投入运行,这是桂林市第四个监测站。/pp  那么,什么是大气负离子自动监测站?/pp  大气负离子自动监测站,主要监测空气中的负离子浓度。空气中的负离子在医学界享有“维他氧”、“空气维生素”等美称,是衡量空气质量好坏的一个重要参数。随着时代的发展,公众对生活品质和身体健康的保障需求日益增加,大气负离子浓度观测也日益受到人们的重视。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201801/noimg/3e6705d5-f105-4738-8d5c-7767c003e00f.jpg" title="健康空气.jpg"//pp  大气负离子浓度变化对于环境、生态、医疗等多学科方面应用的重要性和复杂性,建立起一个覆盖面广、代表性强的大气负离子浓度观测站网,准确而稳定的获取不同环境条件下的大气负离子浓度监测数据,进而开展不同时空尺度、下垫面、天气过程、季节负离子浓度分布特征研究,对从城市环境气象、生态气象、旅游气象、医疗气象等不同的角度去拓展气象应用服务水平均能起到关键性的作用。此外,开展大气负离子观测网建设,是公共气象服务的需要,也是提高人民生活质量的需要。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201801/noimg/288c2a1c-ee7a-46ec-b719-03282b3f9c3f.jpg" title="监测.jpg"//pp  新投入运行的监测站位于猫儿山旅游景区内,监测站能够长期、自动、连续、全天候监测大气负离子浓度变化,并上传数据到自治区气象信息中心,便于利用气象条件与负离子浓度的关系,开展空气负离子浓度监测及气象条件预报,可进一步拓展生态旅游气象服务领域。/pp  据悉,除了猫儿山的自动监测站外,其他三座分别位于龙胜温泉旅游度假区、阳朔县龙颈河上游漂流点、灵川县龙门瀑布景区。/p
  • 改写教科书:张新星团队在大气微液滴中制备极不稳定的吡啶负离子
    前言2021年12月8日,南开大学化学学院硕士研究生赵玲玲打开质谱仪,开展日常的实验。当天的实验内容是在微液滴表面使用吡啶(Py)捕捉空气中的二氧化碳。然而在开始收集数据的第一时间,赵玲玲就观测到了质量为79的吡啶负离子的质谱峰。她的导师张新星研究员指着电脑屏幕上最强的那个峰道:“吡啶负离子在大气里是不可能生成的,这瓶吡啶肯定是坏了。”… … 一些小分子的负离子极不稳定本科普通化学原理和物理化学教科书均指出,像苯、吡啶这样的稳定分子,所有的成键轨道均被电子占满。若要得到它们的负离子,电子必须要填入能量极高的最低未占据轨道(LUMO),即π*反键轨道。然而这个过程需要吸收很大的能量,从而使得这些分子的电子亲和能(得到电子的能力)是很大的负值(如图1所示)。即使在极低温、高真空的环境中,科学家们此前也只通过电子照射吡啶蒸汽的方式观测到瞬态存在的吡啶负离子(Py-),并且估算了它的寿命和分子发生一次振动所需要的时间数量级相仿,即瞬间的10飞秒(1秒的一百万亿分之一)。因此在大气或水中制备吡啶负离子,违反了此前教科书中的基本常识。图1:典型分子轨道能级图吡啶负离子在微液滴表面的生成使用十分简单的氮气喷雾和质谱检测的方法,南开大学张新星团队的硕士研究生赵玲玲在大气中生成了含有吡啶的微小水滴,并在质谱中观测到了极强的Py-信号(图2)。由于这个结果十分惊人,张新星起初并不相信这些信号是真实的。然而在赵玲玲上百次的尝试之后,信号仍然存在。因此,张新星致电了斯坦福大学的美国科学院院士Richard Zare教授。Zare团队的博士后学者宋肖炜博士很快地就重复出了实验。宋博士说,在重复出实验的那一刻,“已经80多岁的Zare,开心地像个孩子”。 张新星指出,根据实验室质谱仪检测离子所需要的最短时间, Py-负离子的寿命至少高达50毫秒,比之前人们认为的10飞秒提高了一万亿倍。为了进一步证明Py-的存在,赵玲玲还使用二氧化碳捕捉到了Py-,并生成了产物(Py-CO2)-。为了避免是空气中的微量污染物促成了Py-负离子的生成,张新星课题组还搭建了一套进样口在手套箱中的质谱装置,仍然得到了极高的Py-负离子信号,证明了该反应是微液滴表面自发进行的过程。图2:A,简单的氮气喷雾产生微液滴的装置。B,吡啶负离子的质谱峰。C,吡啶负离子绝对信号强度随着浓度的变化。D,吡啶负离子生成效率随着浓度的变化。E,吡啶负离子的信号强度随着载气气压(液滴大小)的变化。F,吡啶负离子的信号强度随着温度的变化。神奇的微液滴化学近几年来,斯坦福大学的Richard Zare教授和普渡大学的Graham Cooks教授发现很多原本在水溶液中难以进行的化学反应,在通过气体喷雾或者超声雾化产生的微小水滴中(如图3中我们日常所用的加湿器产生的水雾)可以自发发生,甚至可以被加速到原本的一百万倍。而且水滴的尺寸越小,这些现象越明显。Zare认为,微液滴的表面自然带有高达109 V/m的电场。相比之下,在空气中生成闪电的击穿电压仅有106 V/m。微液滴表面的电场是如此庞大,甚至可以撕裂水中的氢氧根(OH-),生成一个自由电子和一个羟基自由基(OH)。自由电子具有极高的还原性,而OH具有极高的氧化性,这看似完全矛盾的两个性质居然同时存在,使得微液滴成为了神奇的矛盾统一体(unity of opposites)。加州大学伯克利分校的Teresa Head-Gordon教授在近期发表的论文中,也从理论上证实了微液滴表面极高电场的存在。张新星和Zare认为,该实验是微液滴表面自发生成的电子还原了吡啶生成了Py-。Zare同时也猜测,吡啶分子的振动激发态很有可能也帮助了其负离子的生成。此外,如果微液滴表面的OH-真的可以被撕裂生成一个自由电子和一个羟基自由基,那么这个羟基自由基就可能进一步氧化吡啶。赵玲玲通过改变质谱极性,也确实观测到了这些氧化产物,为微液滴“神奇的矛盾统一体”提供了进一步坚实的证据。图3:家庭中常见的产生微液滴的加湿器深远影响在记者的采访中,张新星表示,化学是一门创造新物质的科学,基于教科书常见的原理,很多时候化学家们在合成出某个物质之前,就可以根据现有的、被广泛接受的物理化学和量子力学原理,以及分析装置自身可以测量的时间和空间尺度的极限去预测这个化合物是否可以存在,可以存在多久,以及即使存在但能否可以被科学家们观测到。然而,这些预测真的靠谱吗?教科书写的金科玉律就一定正确吗?原本认为即使在真空绝对零度也只能短暂存在的吡啶负离子,被发现在大气中的水滴上就可以生成,这个例子告诉我们,充分理解现存科学,但是又敢于质疑现存的科学,是推动科学认知边界的有力途径。Sprayed Water Microdroplets Containing Dissolved Pyridine Spontaneously Generate the Unstable Pyridyl Radical Anion 作者:赵玲玲, 宋肖炜, 宫矗, 张冬梅, 王瑞靖, Richard N. Zare, 张新星, PNAS, 2022, 119, e2200991119(点击了解论文)
  • 上海秀中新品负离子及雾霾PM2.5自动监测实时发布系统
    上海秀中电子设备有限公司最新产品:大气负离子及雾霾PM2.5自动连续监测实时LED发布系统投放市场。本系统可作为环境监测、气象等部门的大气自动监测站,也可作为林区、景区对空气质量的监测及数据展示。
  • 湖南今年将建成29个大气负离子观测站
    9月21日,湖南省气象局举办大气负离子观测站网建设听证会,为大气负离子观测网建设广泛征求社会公众意见。  负离子常被人们称为“空气维生素”。世界卫生组织规定,清新空气的负离子标准浓度为每立方厘米空气中不低于1000至1500个。  湖南省大气负离子观测站点从2011年开始第一期试点建设,目前已基本建成18个,到今年年底将建成共计29个,每个市州2个,另外省级1个。目前长沙市在岳麓山和暮云郊区建有两个观测站点,其中暮云郊区监测站点的大气负离子监测数据已在气象官方网站向社会公布。  就大气负离子观测站网第二期建设,湖南省气象局举办听证会。听证会特邀请了省人民政府法制办公室和新闻媒体代表参加,并向社会广泛征集到了9位听证代表,其中有律师、教师、陪审员、个体经营户以及公司总经理等。  参与听证的代表建议,监测站除了建在城市区和景区,也要在城郊结合部和工业园区建设,同时希望利用好监测数据,广泛向社会公布。  在听证代表发言结束后,省气象局参会领导表示,将结合实际,对参会代表的意见进行认真汇总、整理、采纳,进一步对建设方案进行修改和完善,使其观测站网布局更科学。今后,在向社会公布大气负离子监测数据的同时,还将利用负离子与气象条件关系,开展负离子浓度气象条件预报,有效增加服务内容,满足我省社会发展和提高人民生活质量的需要。
  • 用二次离子质谱法检测锂——表面形貌与化学分析的相关性
    古德伦威廉(Gudrun Wilhelm) 乌特戈拉-辛德勒(Golla-Schindler)蒂莫伯恩塔勒(Timo Bernthaler) 格哈德施耐德(Gerhard Schneider)二次离子质谱 (SIMS) 允许分析轻元素,尤其是锂。研究者使用三种不同的探测器将二次电子图像与表面形貌、化学分析相关的元素映射相结合,过测量标准样品并将其质谱信息与老化阳极的质谱信息相比较来鉴定化合物,获得了对锂离子电池老化现象的新见解。介绍电动汽车、自行车和踏板车的使用正在增加,而这些都需要高性能、长寿命的电池。在开发这些电池时,需要了解的一个重要主题就是老化过程。如果锂电池老化,阳极表面会发生锂富集,这与功能性工作锂的损失成正比,将会降低电池的容量。然而,确切的结构和化学成分仍然难以捉摸。我们预计,将二次电子成像和二次离子质谱 (SIMS) 与锂的相关可视化相结合,将带来新的见解。材料和方法使用配备 Gemini II 柱、肖特基场发射电子枪、Inlens 检测器、Oxford Ultim Extreme EDS检测器和使用镓离子的聚焦离子束的 Zeiss crossbeam 540 进行研究。连接了 Zeiss 飞行时间检测器和 Hiden 四极检测器以实现 SIMS 分析。第三个检测器是一个扇形磁场检测器,它连接到使用氦或氖离子工作的 Zeiss Orion NanoFab。使用三种不同的 NMC/石墨电池系统证明了锂检测,这些系统具有降低的容量 ( 80%) 和更高的 900 次充电和放电循环。 结果使用扫描电子显微镜 (SEM) 检测二次电子可以使循环阳极箔的表面形貌具有高横向分辨率(图 1a、b、c):阳极石墨板覆盖有 (a) 薄壳(几纳米厚),(b)纳米颗粒(约 10-100 nm),(c)大的沉淀物,如球形颗粒(约 100-500 nm),以及微米范围内的大纤维。这些结构具有不均匀分布,表明局部不同的老化条件和过程。化学成分使用能量色散光谱法(EDS,图 1d)进行了分析。EDS 光谱检测元素碳、氧、氟、钠和磷。除碳外,检测到的最高量是氧和氟。很明显,EDS场光谱和点光谱是不同的:场光谱具有更高量的氧、氟和磷。相位映射表明EDS点谱的测量点位于氧和氟含量低的区域,氧和氟都是纳米颗粒的一部分。这证明了不均匀分布与局部不同的元素组成成正比。图:1:具有高横向分辨率的循环阳极箔的表面形貌;石墨板覆盖有(a)结壳,(b)小颗粒,(c)由球形颗粒和微米级纤维组成的大沉淀物;(d) 用 EDS 分析的循环阳极表面;所呈现的点和场光谱显示了氧、氟和磷含量的差异;氧和氟在相位映射中更喜欢相同的表面结构。SIMS 可以检测到高锂信号(m/z 6 或 7),这允许锂映射与二次电子图像相关(图 2a、b)。锂覆盖整个表面并且是所有表面结构的一部分:结壳、纳米颗粒以及大小纤维。由于氧的电负性提高了对锂的检测,因此可以检测到具有高氧浓度的粒子的高信号。锂具有不同的键合伙伴,导致不同的表面结构。示例性地,显示了质荷比 33 和 55(图 2c,d)。M/z 33 是大纤维结构的一部分,而 m/z 55 在小纤维结构中富集。必须仔细解释质荷比。M/z 33 可以解释为正离子 Li2Li3+、OLi2+ 和 Li2F+。M/z 55 可以解释为锰。铜、钴和镍存在于与锰相同的表面结构中。这些元素表明正极材料(Mn、Co、Ni)的分解和负极集流体(Cu)的浸出。结壳和纳米颗粒均不含 m/z 33 和 m/z 55。在正离子质谱中只能检测到 m/z 6、7 和 14。负离子质谱为它们提供 m/z 16 和 m/z 19,可与氧和氟相关联。在正离子质谱中可以检测到图7和14。负离子质谱为它们提供 m/z 16 和 m/z 19,可与氧和氟相关联。 图 2:与 SIMS 元素映射 (bd) 相关的循环阳极箔的表面形貌 (a);(b) 锂覆盖整个表面,是所有表面结构的一部分;(c) m/z 33 和 (d) m/z 55(锰)偏好不同的表面结构,表明不同的化合物。使用 Zeiss Orion NanoFab [1] 测量了隔膜的阳极侧,与传统 SIMS 相比,它具有更高的横向分辨率。横向分辨率取决于离子探针的尺寸,因此 NanoFab 的横向分辨率显着提高(图 3)。可以识别球形颗粒和纳米颗粒。对于 (b) m/z 6 (锂)、(c) m/z 19 (氟)和 (e) m/z 16 (氧),球形颗粒显示出高信号。纳米粒子包含相同的元素和额外的 (d) 硅 (m/z 28)。可以使用每个像素的平均计数来半定量地解释质谱结果。这证明了球形颗粒和纳米颗粒的不同化学组成。 图 3:循环隔膜的表面形貌(阳极侧);与 SIMS 元素映射相关;沉淀物中含有锂和氟以及少量的氧气;纳米粒子含有锂、氟、硅和氧;二次离子质谱测量的半定量解释。SIMS 质谱由元素峰和分子峰组成。元素峰代表单个同位素,分子峰由几个同位素组成。通过将分子峰与标准样品的峰光谱进行比较,可以精确解释分子峰。这已在下一步中完成,并允许确定表面结构的化合物。图 4a 显示了化合物 LiF 的质谱(正离子)。可以找到几个峰:m/z 6、7、14 和 m/z 32 和 33 附近的一系列峰。这些是可以解释为 Li(6 和 7)和 Li2(14)的主峰。该组可能被视为 Li2Li3+ 或 OLi2+ 或 Li2F+。锂同位素 6 和 7 导致几个 m/z 比。该质谱可以与循环阳极的质谱(正离子)进行比较(图 4b)。主峰显示出良好的相关性,而由于循环阳极上的低 LiF 含量,强度较小的峰可能不可见。对于负离子的质谱也必须这样做。那里的主峰也可能是相关的。该过程证明 LiF 沉淀在循环阳极的顶部。将此结果与图 2 中的 SIMS 映射进行比较,发现 m/z 33(和 m/z 6、7 和 14)是大纤维结构的一部分(图 3c)。因此,大纤维结构可能包含 LiF 或可能由 LIF 组成。测量标准样品可用作指纹技术,并为解释 SIMS 结果开辟了新途径。对于负离子的质谱也必须这样做。那里的主峰也可能是相关的。该过程证明 LiF 沉淀在循环阳极的顶部。将此结果与图 2 中的 SIMS 映射进行比较,发现 m/z 33(和 m/z 6、7 和 14)是大纤维结构的一部分(图 3c)。因此,大纤维结构可能包含 LiF 或可能由 LIF 组成。测量标准样品可用作指纹技术,并为解释 SIMS 结果开辟了新途径。对于负离子的质谱也必须这样做。那里的主峰也可能是相关的。该过程证明 LiF 沉淀在循环阳极的顶部。将此结果与图 2 中的 SIMS 映射进行比较,发现 m/z 33(和 m/z 6、7 和 14)是大纤维结构的一部分(图 3c)。因此,大纤维结构可能包含 LiF 或可能由 LIF 组成。测量标准样品可用作指纹技术,并为解释 SIMS 结果开辟了新途径。因此,大纤维结构可能包含 LiF 或可能由 LIF 组成。测量标准样品可用作指纹技术,并为解释 SIMS 结果开辟了新途径。因此,大纤维结构可能包含 LiF 或可能由 LIF 组成。测量标准样品可用作指纹技术,并为解释 SIMS 结果开辟了新途径。 图 4:(a) LiF 质谱与 (b) 循环阳极质谱的比较;m/z 6、7、14、32 和 33 的峰可以与循环阳极质谱相关;m/z 33 的正确解释需要进一步的标准样品测量。结论显示结壳、纳米颗粒和大沉淀物的不均匀表面形貌可以通过二次电子图像进行可视化,并通过 EDS 和 SIMS 进行分析。使用 SIMS 进行的锂分析表明,所有结构都包含具有不同键合伙伴的锂,例如纳米颗粒中的氧、氟和硅,球形颗粒中的锂、氟和氧,以及小纤维结构中的锰。标准样品(例如 LiF)的制备能够通过质谱解释来定义准确的化合物。 致谢我们感谢 Hiden GmbH 的四极质谱仪和 Graham Cooke 的有益讨论,我们感谢 Peter Gnauck、Fouzia Khanom、Antonio Casares 和 Carl Zeiss 使用 Orion 进行 SIMS 测量,我们感谢 Hubert Schulz 在飞行探测器,我们感谢 IMFAA 合作者的帮助和项目 LiMaProMet 的财政支持。联系古德伦威廉(Gudrun Wilhelm)德国,阿伦(Aalen),阿伦大学(Aalen University),材料研究所 (IMFAA),gudrun.wilhelm@hs-aalen.de 参考文献:[1] Khanom F.、Golla-Schindler U.、Bernthaler T.、Schneider G.、Lewis B.:显微镜和微量分析 25 (S2) S. 866-867 (2019) DOI:10.1017/S1431927619005063 ---------------------------------------------------------------------------------------------------关于作者古德伦威廉(Gudrun Wilhelm)德国,阿伦大学(Aalen University),材料研究所 (IMFAA),Gudrun Wilhelm 在弗里德里希-亚历山大-埃尔兰根-纽伦堡大学学习地球科学,重点是矿物学。2019 年,她以科学员工和博士生的身份加入阿伦大学材料研究所(IMFAA)。她的研究重点是锂离子电池的老化机制。主要方法有扫描电子显微镜法、能量色散光谱法和二次离子质谱法。原文Lithium detection with Secondary Ion Mass Spectrometry,Wiley Analytical Science 2022.8.10翻译供稿:符 斌
  • 食品农残新标实施 | 谱育科技“三重四极杆质谱”双剑合璧,助力食品农残检测分析
    日前,农业农村部会同国家卫生健康委、市场监管总局发布新版《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》。标准规定了564种农药在376种(类)食品中10092项最大残留限量,完成了国务院批准的《加快完善我国农药残留标准体系的工作方案》中农药残留标准达到1万项的目标任务。新版标准涵盖农药品种和限量数量大幅增加,其中一个特点是农药残留限量配套检测方法标准进一步完善,本次三部门还同步发布了GB 23200.121-2021《植物源性食品中331种农药及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱联用法》等4项农药残留检测方法标准,有效解决了部分农药残留标准“有限量、无方法“的问题。标准解读GB 23200.121标准采用QuEChERS前处理方法、液相色谱-三重四极杆串联质谱一次进样正负源切换同时测定331种农药及44种农药代谢物,解决了现行液质标准适用农产品基质种类少、农药及代谢物品种不全、前处理操作复杂、部分农药方法定量限高于最大残留限量等诸多问题。同时,将GB 23200.121与GB 23200.113标准配合使用,能够显著提高检测效率。共可覆盖GB 2763-2021农药品种的60%、2021版国抽农药品种的89%、例行监测农药品种的96%,适用范围广。标准特点解决方案新农残标准对农药残留限量规定严格、品种剧增,为准确定性定量分析带来巨大挑战。谱育科技针对新国标GB 23200.121 和2018版的GB 23200.113两大农药残留方法标准建立了从前处理到仪器分析方法的匹配全套解决方案,对该两种标准涉及的多种农药及其代谢物进行合理分段,正负离子同时采集,对国标规定不同基质前处理方法进行实验,满足国标灵敏度及准确度要求,助力食品农残的检测分析。检测仪器方案谱育科技EXPEC 5210 LC-MS/MS和EXPEC 5230 GC-MS/MS三重四极杆质谱性能优异,具有出色的灵敏度、较佳的抗污染离子源设计、优异的稳定性以及全中文的Mass Expert质谱工作站,“双剑合璧”轻松应对复杂的植物源性食品基质样品。谱育科技质谱应用服务团队第一时间根据新标准方法验证,解决实验中各种问题,为食品用户提供农残解决方案。部分代表性农药在基质中的图谱举例(浓度为5ng/ml)部分代表性农药的基质标准曲线(浓度范围为10ug/kg-200 ug/kg)样品前处理及试剂耗材方案方案特点
  • 大连化物所:开发出首例温和条件下超快氢负离子导体
    氢负离子(H-)具有强还原性及高氧化还原电势等特点,是颇具潜力的氢载体和能量载体。氢负离子导体是在一定条件下具有优异氢负离子传导能力的材料,在氢负离子电池、燃料电池、电化学转化池、膜反应器、氢传感器等能源及电化学转化器件中具有广阔的应用前景,有望在未来实现一系列的技术革新。目前仅有少数国外团队专注此研究。该研究面临材料体系少、操作温度高、温和条件下离子电导率低等问题,是洁净能源领域的前沿课题。近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员陈萍、副研究员曹湖军团队提出了全新材料设计研发策略,即通过机械化学方法在稀土氢化物——氢化镧(LaHx)晶格中引入大量的缺陷和晶界,开发了首例温和条件下超快氢负离子导体。4月5日,相关研究成果发表在《自然》(Nature)上。审稿人评价该工作展示了一种非常有趣且新颖的研究方法。在20世纪的变色玻璃研究中,研究发现氢化镧具有快速的氢迁移能力,但其电子电导很高。近几年,科研人员在氢化镧晶格中引入氧使其形成氧氢化物以抑制其电子传导,但氧的引入显著阻碍了氢负离子的传导。本工作创新地采用机械球磨制备方法,通过撞击和剪切力,造成氢化镧晶格的畸变,破坏了晶格的周期性,形成了大量的纳米微晶和晶格缺陷。这些晶格缺陷可以显著抑制电子传导,其电子电导率相比结晶态的氢化镧下降5个数量级以上。尤为重要的是,材料结晶度的改变对氢负离子传导的干扰并不显著,可在“震”住电子转移的同时,仍旧“维持”氢负离子通过协同迁移机制快速传输,最终获得了优异的氢负离子传导特性。此前报道的氢负离子导体只能在300℃左右实现超快传导,而本工作实现了在温和条件下(-40至80℃温度范围内)的超快离子传导。在-40℃时,该氢负离子导体的电导率高达10-2 S/cm,活化能仅为0.12 eV。此外,团队还首次实现了室温全固态氢负离子电池的放电,证实了这种全新的二次电池的可行性。“许多已知的氢化物材料都是离子-电子混合导体,”陈萍介绍道,“我们建立的这种材料结构调变的方法具有一定的普适性,有望为氢负离子导体的研发打开局面。”本工作的理论计算和中子衍射实验分别与厦门大学副教授吴安安和中国工程物理研究院核物理与化学研究所副研究员夏元华合作完成。陈萍团队聚焦金属氢化物的研究,从最初的储氢材料研究到后来的化学固氮,再到如今的氢负离子导体,通过拓展完善金属氢化物的特性和功能范围,让这一独特材料在多个领域不断地展现出新的潜力。大连化物所开发出首例温和条件下超快氢负离子导体氢负离子电导率性能对比图氢负离子导体潜在的应用场景
  • 复旦中山检验升级RAAS激素质谱检测方法,助力原醛症精准诊疗
    复旦大学附属中山医院检验科郭玮教授团队开发了三合一肾素-血管紧张素-醛固酮系统(Renin-angiotensin-aldosterone system,RAAS)激素质谱检测方法,有效简化了RAAS激素的检测流程,在保证检测准确性的前提下显著降低成本,具有重要的临床应用价值。该成果发表于国际期刊《Journal of Chromatography B》 [1] ,受到业内广泛关注。RAAS激素检测的临床意义RAAS由一系列激素及相应酶组成,在调节人体血压、水、电解质平衡,维持人体内环境稳定中发挥重要作用。其中肾素作为一种酶直接催化血管紧张素原向血管紧张素I转化,临床中常用的肾素活性即为血管紧张素I的生成速率。RAAS激素水平的变化对多种高血压综合征具有关键的指示作用,尤其是原发性醛固酮增多症(也被称为原醛)。原醛是由肾上腺皮质肿瘤或增生等病变引起的醛固酮自主分泌过多,导致潴钠排钾和体液容量扩张的一种综合征,也是临床上最常见的继发性高血压病因之一。原醛在新诊断高血压中的发生率超过4.0%,在难治性高血压人群中占比更高达17-23% [2] 。图1 肾素-血管紧张素-醛固酮系统原醛患者多以高血压起病,而普通降压药物往往效果不佳,手术或盐皮质激素受体拮抗剂药物才是原醛患者的有效治疗方式。此外,原醛诊断和治疗的延误会增加高血压靶器官并发症的发生风险,研究发现过量醛固酮会增加代谢综合征和心脏重塑风险。因此,对高血压特别是难治性高血压及新诊断高血压人群进行RAAS激素筛查,对高血压精准诊疗有着现实的指导意义,国内外原醛的诊疗指南均将RAAS激素的检测作为重要的筛查、诊断和定位手段 [2] 。精益求精——从逐一击破到一网打尽中山医院检验科利用质谱平台的高敏感性和高特异性,分别开发了血浆醛固酮、肾素活性(即检测血管紧张素I的生成速率)、血管紧张素II的质谱检测方法,在实际应用中得到临床广泛好评,但是上述三种激素的分开检测导致了较高的检测成本和繁琐的工作流程。为了优化RAAS激素检测,中山医院质谱团队利用多种酶抑制剂共同作用,升级开发了三合一RAAS激素检测方法。该方法只需经过一次样本前处理,便可同时准确定量检测醛固酮、肾素活性和血管紧张素II。三合一RAAS激素检测三合一RAAS激素检测方法采用离子源正负离子切换模式,同时兼顾了三种不同类型化合物的不同电离模式,从而获得较优响应。该检测方法具有以下优势:更经济:减少固相萃取板的用量,减少操作人员数量,直接降低耗材和人员成本。更方便:检测三种激素只需一次样品前处理,简化操作流程,也减少了样本用量。更快速:仪器检测一个样本只需5 mins,同时得到醛固酮、肾素活性和血管紧张素II的检测结果,提高了分析通量。更稳定:全新设计的孵育体系,确保实验结果的准确性。三种激素同时检测,简化流程,减少了人为影响因素,有利于方法的稳定性。图2 血管紧张素I、血管紧张素II和醛固酮色谱图复旦大学附属中山医院检验科遵循以患者为中心,以临床需求为导向的原则,依托LC-MS(液相色谱-质谱)技术平台,在类固醇激素、儿茶酚胺类激素、治疗药物监测等检测项目的研发与临床转化上,取得了大量的实践经验和成果。本实验室的RAAS激素质谱检测是实验室自建方法(Laboratory developed tests, LDT)的典型代表。LDT项目具有极高的灵活性,并且具有自我更新迭代的巨大优势。在临床不断增加的新需求面前,LDT作为常规商品化检测项目的有益补充,发挥着越来越重要的作用。中山质谱团队将一如既往地利用好质谱LDT的诸多优势,精益求精,不断创新,致力于让临床在准确结果前满意,患者从技术创新中受益。
  • 禾信推出PM2.5在线源解析质谱监测系统
    目前,中国大气污染严重,治理迫在眉睫。污染状况如何、污染是什么、如何快速判断污染来源、以及治理效果如何评估等问题,均是大气污染治理的难点。为了应对大气成分染污来源解析的需求,增强大气颗粒物污染防治工作的科学性、针对性和有效性,禾信公司全新推出基于国际领先的单颗粒气溶胶飞行时间质谱技术的PM2.5在线源解析质谱监测系统(SPA-MS 05系列),实现气颗粒物的在线源解析功能,不仅对快速变化大气污染过程进行监测,而且可在短时间内对污染来源进行判定。PM2.5 在线源解析质谱监测系统SPA-MS 05系列(实现PM2.5在线源解析的一种高效、可靠手段)  PM2.5 在线源解析质谱监测系统SPA-MS 05系列,是禾信公司具有完整自主知识产权、基于质谱技术的国际先进的在线源解析设备,是实现PM2.5在线源解析的高效、可靠手段。  开展快速精准的在线源解析工作  为政府及时了解污染现状及来源提供技术支撑  为重点城市、重点行业、重点企业的污染状况监测提供技术支撑  在AQI接近临界点时,为政府及时采取有效控制措施提供科学依据  为产业结构调整等治理措施提供科学依据  为环境管理部门检验治理成效提供技术支撑  为环保精细化管理提供科学依据  在环境应急、污染投诉排查时快速找到污染源  在线源解析(质谱直接测量法)的优势  基于国际领先的单颗粒气溶胶飞行时间质谱技术  直接进样、不需要前处理  高时间分辨率,1小时可得到源解析结果  不同的来源,颗粒物的质谱特征不同  实时在线监测每一个颗粒物的粒径和质谱特征  智能高效的在线源解析功能,实现快速精准分析  具备全天候监测能力,在恶劣气象条件下发现污染排放现象  具备捕捉间歇式瞬间污染排放现象的能力在线源解析(质谱直接测量法)在线源解析技术与传统离线源解析综合对比  在线源解析的基础:丰富的谱图库资源  结合全球顶尖科学家20年的应用成果,与国内权威机构多年合作完成建立拥有100余类典型源谱谱库;  具备在线源谱库自建功能;  与用户紧密合作不断完善和修订谱库资源,提高源解析精确度。  领先的飞行时间质谱技术  实时在线:无需繁琐的前处理过程  快速、高时间分辨:可捕捉到瞬时变化  单颗粒质谱技术:粒径,有机、无机成分正负离子同时检测  数据分析:每天几十万个颗粒物质谱信息记录与处理  机动性强:实验室、车载、船载  智能高效的在线源解析软件  禾信自主研发的应用于SPA-MS系列仪器的在线源解析软件,可实时显示颗粒的粒径、正负谱成分信息,融合了在线源解析、颗粒类型统计的功能,具备在线源谱库自建功能,实时采集大气颗粒物,对其进行在线源解析。  同时,基于Matlab平台,软件以简捷的数据结构,直观的界面操作,并融入各种成熟的数据模型,满足客户离线获取数据的需要 并且能够根据科研需求,兼容其它多种数据分类方法。
  • 岛津推出阴离子・ 两离子・ 非离子表面活性剂的LC/MS/MS同时检测方案
    表面活性剂用于洗涤剂、洗发精、牙膏等许多家庭用品之中。表面活性剂根据亲水基的化学性质,分为阴离子系、阳离子系、非离子系、两离子系,洗涤用合成洗涤剂多使用阴离子系、非离子系。含在洗涤排水中的表面活性剂有可能造成土壤、水质等环境污染,因此,需要高精度地测定表面活性剂。以往多是以不同的测定方法分别检测各离子系的表面活性剂。本方案介绍了使用岛津三重四极型质谱仪LCMS-8040同时分析具有代表性的阴离子、两离子、非离子表面活性剂的实例。 具有代表性的9种阴离子、两离子、非离子表面活性剂成分在2.5分钟内得到了高分离。尽管此次选择的化合物包括正离子和负离子两种类型,但所有化合物都可以高灵敏度地检出。显示在多种表面活性剂的同时分析中,正负离子化切换的高速性能是重要因素。确认到本方案可有效地应用于厨房用洗涤剂、液体洗涤剂中所含表面活性剂的定量分析。 详细内容请点击&ldquo 阴离子・ 两离子・ 非离子表面活性剂的LC/MS/MS同时分析&rdquo 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所为扩大中国事业的规模,于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司。 目前,岛津企业管理(中国)有限公司在中国全境拥有13个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心;覆盖全国30个省的销售代理商网络;60多个技术服务站,构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地,已构筑起了不仅面向中国客户,同时也面向全世界的产品生产、供应体系,并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标,岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。
  • 禾信质谱助力第七届大气细与超细粒子研讨会
    2013年10月10日由中国颗粒学会气溶胶专业委员会、中国科学院地球环境研究所和宁波诺丁汉大学共同主办的大气科学及污染控制技术国际会议暨第七届大气细与超细粒子研讨会在宁波诺丁汉大学顺利召开。来自中国大陆、香港、台湾与新加坡的众多国内外专家学者汇聚一堂,共同探讨大气细与超细粒子的新方向与新方法,灰霾的形成机理、细粒子的流行病学研究等方向已经成为该领域的研究热点。会议现场禾信公司宣传片亮相大会现场  禾信公司作为该会议赞助商,并特邀做了《在线单颗粒气溶胶质谱仪在大气污染源解析中的应用》的专题报告。在线单颗粒气溶胶质谱仪首先获得每一个颗粒物的正负离子成分信息和粒径大小。在线软件ART-2a根据颗粒物质谱特征对颗粒物进行分类。然后将时间、粒径、成分等信息进行合并,通过每一类的因子,调取源谱库进行源对比。最后获得源分配饼图等信息,可达1小时的高时间分辨率。利用在线源解析(质谱直接测量法)技术开展快速精准的在线源解析工作,能为政府及时了解污染现状及来源提供技术支撑 为重点城市、重点行业、重点企业的污染状况监测提供技术支撑 在AQI接近临界点时,为政府及时采取有效控制措施提供科学依据 为产业结构调整等治理措施提供科学依据 为环境管理部门检验治理成效提供技术支撑 为环保精细化管理提供科学依据 在环境应急、污染投诉排查时快速找到污染源。  关于广州禾信分析仪器有限公司  禾信公司成立于2004年,是集质谱仪器研发、制造、销售及技术服务为一体的国家级火炬计划重点高新技术企业。注册资金4000万元,场地6000平方米。  通过多年努力,掌握高分辨垂直引入式飞行时间质谱分析器、电喷雾离子源、电子轰击离子源、真空紫外光电离源、大气压基质辅助激光解析离子源、大气压差分真空接口、膜进样以及质谱专用高速数据采集卡等,具有自主知识产权的质谱核心技术和飞行时间质谱仪器全套装配工艺 通过ISO9001:2008质量管理体系认证。在国内率先实现质谱仪器产品自主正向开发。产品研发得到国家“863”计划、国家重大科学仪器设备开发专项、国家火炬计划以及多项省市级科技攻关重点项目的支持。  禾信公司向环境监测、气象、工业生产、医药等领域提供商品化质谱仪器以及技术服务。近年来,质谱仪器销售额连创新高实现数量级增长,入选2012年中国优秀创业投资项目。2012年实现首台质谱仪器出口美国。
  • 广西大学预算809万元购买1台离子源-高分辨质谱分子成像仪
    8月24日,广西大学公开招标购买1台离子源-高分辨质谱分子成像仪,预算809万元。  项目编号:GXZC2021-G1-003071-KLZB  项目名称:专用仪器设备采购  预算总金额(元):8090000  采购需求:  标项名称:广西大学激光离子源-高分辨质谱分子成像  数量:1  预算金额(元):8090000  简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:技术参数  1、离子源  ★1.1 具有ESI和MALDI双离子源  1.2 ESI和MALDI离子源可通过软件全自动切换  ★1.3双激光器,主激光频率:10,000Hz 后电离激光1,000Hz  1.4 MALDI离子源:样品盘采用工业标准的微滴定盘设计,可点384个样品,最多能够放1536个样品  1.5 ESI离子源:离子漏斗传输技术,柔和的离子聚焦和高效离子传输,且不受质量大小的影响  1.6 ESI和MALDI离子源可通过软件全自动切换,时间不超过1分钟  1.7 具备捕获离子淌度谱功能,产生高分辨率离子淌度数据  1.8 具有平行累加连续碎裂功能,几乎达到100%工作周期  1.9 进样口喷针部分电压为零  1.10 玻璃毛细管,起到将大气压与真空系统隔离和产生电压差的目的  2、飞行管  2.1 同轴、快速高灵敏度的检测器系统,飞行中重聚焦离子光学系统,提供高灵敏度  2.2正负离子切换  ★2.3飞行管配有水冷恒温温控装置和智能化温度补偿装置,在MS和MS/MS模式下质量准确度具有长时间的超稳定性。  2.4 采用ADC模拟数字化转换器,确保得到准确的真实同位素分布  2.5 CID离子碎裂功能  2.6四极杆质量过滤器,质量范围20-3000m/z  3、技术指标  ★3.1 具备离子淌度功能,离子淌度分辨率≥150,可计算CCS值  3.2 分辨率:高达 50 Hz 采集速度下不损失分辨率,TOF分辨率≥60,000  3.3 准确度:内标校准:平均误差 ≤ 0.8 ppm 外标校准:平均误差 ≤ 2 ppm  ★3.4 采样频率:  QTOF和TIMS模式:MS和MS/MS均为 50 Hz  PASEF模式:MS/MS 100 Hz  3.5 质量范围:20-20,000 m/z,可由软件自动设定  3.6 灵敏度:1pg/uL利血平,信噪比100: 1  3.7 具备基质成像分析的样品制备、信号采集和数据分析处理功能。  3.8 具备常规和纳升流速的ESI离子源。  3.9 在断电的情况下维持仪器持续运行1小时以上。  设备清单:见招标文件  最高限价(如有):8090000  合同履约期限:自签订合同之日起120历日内整体完成供货安装调试  本标项(否)接受联合体投标  开标时间:2021年09月15日 09:00G1-003071招标公告附件.docx
  • 国产离子源技术新进展在美国质谱年会受到关注
    浙江好创生物技术有限公司董事长朱一心在2015年美国质谱年会(ASMS 2015)上发布了有关电喷雾离子源(ESI)带电机理,相关的论文在ASMS上作为墙报展示。由于这套理论与传统ESI带电理论有所不同,引起了强烈的反响。仪器信息网编辑将发布的内容整理,供国内感兴趣的专家学者参阅。  当前,蛋白质组学研究中最大的技术瓶颈之一就是生物质谱的离子源技术,因为现有离子源对离子的利用效率极低。  事实上,自从80年代中期John B. Fenn 将电喷雾离子源应用于大分子质谱分析以来,全世界成千上万的科学家涌入了这一研究领域。快30年过去了,对于电喷雾离子源机理,还是停留在两个模式:Ion Evaporation Model (IEM) 离子蒸发,与Charged Residue Model (CRM) 电荷残留机理。这两个模式所描述的都是带电液滴离开Taylor Cone 以后的单分子气相电荷的形成过程(如图1所示),至今也无法解释以下两个问题:  1、为什么电喷雾离子源中存在多电荷离子?  2、为什么电喷雾离子源存在离子抑制现象?图1 电喷雾离子源机理  有些学者认为多余的电荷是来自于液滴(Droplets that contain an excess of positive and negative charge detach from its tip.)  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、负分离。在电极的同一端更不可能产生正、负离子分离的现象。图2 离子源机理实验图  下面是朱一心研究团队的实验过程。首先将离子源全封闭起来。图2中,瓶子 1、2、3 可以加上不同的液体或气体,作为辅助液气,控制泰勒锥周围的离子化气氛。图3 离子源离子化室内充满空气和氮气时的离子图  当离子源离子化室(Chamber)充满空气时,肽段离子信号如图3左所示,肽段离子信号非常强。  将离子源离子化室(Chamber)充满氮气,并且控制其质谱仪的真空度与离子源离子化室暴露大气时一样,如图3右所示,质谱仪无法检测到肽段离子信号。  这样我们可以直观的推断(M+H)+ 中的正氢离子并非来自于 Tip 中的液体(流动相)。图4 Air气氛状态下,咖啡因的溶剂为D2O和H2O的谱图  还有实验也能说明氢离子不是来自于流动相。分别用水(H2O)和氘水(D2O)溶解咖啡因,在没有辅助液体的时候,离子化室充满空气时,得到如图4所示的图谱,图中可见,上下图谱完全一致,这就说明了氢离子不是来自于流动相(Solvent)。如果是自于流动相,那么在用氘水(D2O)溶解咖啡因的质谱图中的主峰应该是(M+2)=196.17,而不应该与用水(H2O)溶解样品时得到的主峰一样(M+1)=195.17。咖啡因的结构如下图,它没有OH键,所以无法产生氢氘交换,最适合我们的实验。咖啡因(Caffeine),分 子 式:C8H10N4O2, 分 子 量:194.19  那氢离子到底来自于哪里呢?看了下面实验就知道了。  在上面的实验中的辅助气中加以D2O为辅助液体以后,得到了完全一致的谱图,主峰均为(M+2)=196.26如图5所示。图5 Air+D2O 气氛状态下,咖啡因的溶剂为D2O和H2O的谱图  从咖啡因的分子式可以判断,它100%无法进行氢氘交换。所以用氘水溶解样品,咖啡因的分子式不发生变化,在高电场中被电场极化的分子式与水溶解的咖啡因一致,分子量没有发生变化,还是M,吸附上一个氢离子以后形成(M+H)+ 正离子。加以氘水(D2O)辅助蒸汽以后,在泰勒锥(Taylor Cone)周围产生氘离子(D+),所以极化后的分子吸附一个氘离子(D+),形成(M+D)+ 正离子。这一实验就证明了氘离子((D+),是来自于泰勒锥以外的。  如果用传统的电喷雾理论,在这一实验中,用水(H2O)溶解咖啡因时,是永远见不到(M+2)+ =196.26的离子峰的。  这三个实验可以说明,电喷雾离子源使分子带电的过程其实是场致水分子电离后产生氢离子,极性分子在高电场中的极化,极化后的分子与氢离子又产生了静电吸附,从而形成多电荷分子离子。  图6 电喷雾离子源机理  如图6所示,电喷雾发射针处于正电压,在尖端表面形成一个稳定的Taylor Cone,因为Taylor cone 的曲率半径很小,在纳米数量级,尖端表面的电场很强,将刚刚离开Taylor Cone 的极性分子极化,形成长条形的不稳定极性分子 同时将尖端表面的水分子场蒸发,形成氢离子,氢离子被长条形的极性分子的负端吸附,从而形成了多电荷离子。  同时可见,当两个极性分子同时出现在Taylor Cone 附近,氢离子被极性大的分子吸附,从而出现了离子抑制现象。  美国康奈尔大学化学与化学生物学荣誉教授Fred Mclafferty(右)与朱一心先生探讨技术问题  赛默飞世尔R&D Director Jean-Jacques(右),与朱一心先生探讨技术问题
  • 一招直接检测赛马毛发中的违禁药物——成像质谱显微镜技术应用大解析
    p style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/1b29067b-1fd8-40e4-ad30-65ef06707ece.jpg" title="微信截图_20200619185620.png" alt="微信截图_20200619185620.png"//pp style="text-align: center "由 Equine Racing Co. Co.,Ltd. 的首席执行官 Masaru Sese 先生提供/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "1.简介/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "在法医学领域,除尿液作为药物测试样品外,毛发样品也在不断引起研究者注意。由于通常药物作为尿代谢产物接收检测时,如果没能在药物清除前采集到尿液样品,就无法检测出来。而毛发中的药物则不会代谢掉,并且停留时间很长。换言之,尿液中的药物可能会在最后一次摄入后几天内,由于代谢和排泄的关系排除体外,而毛发样品的特点在于只要不修剪,即可长期保留摄入历史。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  目前,已将气相色谱质谱(GC-MS)和液相色谱质谱(LC-MS)等常规手段作为检测毛发样品的新方法,投入实际使用。采集的毛发经洗涤、干燥后,切割为约 5mm 至 1cm 长度,经提取、纯化后,进行分析。人类毛发平均每月增长 1cm,如果可以确定所测毛发的位置,即可确定“何时使用过药物”、“使用过何种药物”以及“用量多少”。请关注 Ono、Mizuno 等人的文献,该文献作为法医学领域的毛发分析提供参考,包括上述样品预处理方法sup(1) - (3)/sup。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  当前此类毛发分析方法不仅在人来源样品,同时在赛马药物检测领域引起了极大关注sup(4)(5)/sup。迄今报告用于马毛分析的测试样品均来自马鬃毛(以下简称“马毛”)。但是,马毛通常较长,需要充分洗涤和干燥来去除样品表面的污染物。另外,由于切割后所得样品数量很多,前处理过程也会十分麻烦。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  鉴于此,目前除 GC-MS 或 LC-MS 方法以外,已有报道使用质谱成像(MSI)技术进行毛发分析的新方法。利用 MSI,经预处理的毛发样品可被直接分析。近年来,Kamata 等发表使用 MSI 检测人类毛发中药物摄入史的开创性论文sup(6) (7)/sup。使用 MSI 检测毛发中的药物摄入史,则必须沿纵向去除毛发角质层,露出髓质。该过程十分困难, 因此如参考文献 6 所述,尽管制造专用装置进行该步骤,依然无法去除长度超过约 1-2cm 的角质层。与人的毛发不同,马的鬃毛很长,从而导致这一过程变得更加麻烦,因此目前尚未有在马毛中进行检测药物摄入的报道。本文将介绍使用MSI 技术检测马毛中甾体抗炎药磷酸地塞米松的应用实例,该马毛样品长 4cm,经手动方式去除角质层。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  2. 质谱成像/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  在质谱分析时,分子被离子化,根据其在电场和磁场中的位移差来测量其质量(实际为 m/z 值,将质量除以离子所带电荷数)。如前所述,MSI 与使用现有 GC-MS 和LC-MS 方法的不同之处在于,无需进行提取,可直接分析样品表面,获得待测药物空间分布信息。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  通常的实验步骤包括准备样品切片,并将其放置在ITO 导电玻璃上。随后样品被电离并进行质谱分析。在分析时,确定样品检测区域和测量点间的间隔, 获取每个测量点的质谱图及对应位置信息。获取所有测量点质谱图后,选择与目标分子对应的m/z, 并根据其强度分布获得目标分子的定位信息。与常规成像技术不同,IMS 不需要进行免疫化学染色或span style="text-indent: 0em "GFP 标记等。由于直接获得分子量信息,可区分目标化合物的原型及其代谢物 由于能够同时电离多种化合物并进行质谱检测,可在一次分析中获得多种不同物质的定位信息。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  3. iMScope iTRIO/i 的开发理念/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  目前,可以在多种质谱仪上进行 MSI 实验,可选择的离子源以及质谱种类也是各种各样。自 2004 年以来,作者与岛津株式会社(8)合作开发iMScope TRIO™ 成像质谱显微镜,目前正在大阪大学岛津分析创新研究实验室(9)进行各种相关应用研究。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  iMScope TRIO 的开发理念如图 1 所示。尽管普通显微镜可以观察组织结构,但很难获取相关各种组分的信息。另一方面,iMScope TRIO 将对样品的显微观察和基质辅助激光解吸电离(MALDI)技术相结合从而进行成像质谱分析。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/2029d9c6-f5b4-43f7-b811-16f72c0baad9.jpg" title="1.png" alt="1.png"//pp style="text-align: center text-indent: 0em line-height: 1.75em "  图 1 iMScope iTRIO/i™ 成像质谱显微镜的理念/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  使用常规显微镜,可区分样品结构上的差异,但是难以获取相关化学成分的信息。相比之下,iMScope iTRIO/i™ 可同时进行光学显微观察和质谱检测,获得对应组分的强度分析信息。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/a181f299-6dcb-4cff-a093-46608a9dd1f2.jpg" title="2.png" alt="2.png"//pp style="text-align: center text-indent: 0em line-height: 1.75em "  图 2 本研究中使用的分析设备/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  (A) iMLayer™ :基质升华仪,(B)iMScope iTRIO/i ™ :成像质谱检测,以及(C)iMScope iTRIO/i ™ 系统的示意图。该系统在大气压下进行样品的显微镜观察,并使用 MALDI 电离方式,生成的离子引入离子阱并由飞行时间质谱仪进行检测。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  4. 实验方法/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  本研究使用 iMLayer™ 基质升华仪进行 MALDI 基质涂敷(图 2(A))。所用基质为 α-氰基-4-羟基肉桂酸(α-CHCA,Merck)和 9-氨基吖啶(9-AA, 东京化学工业有限公司),分别用于正离子模式分析和负离子模式分析,通过 iMLayer 涂敷在样品表面上厚度为 0.5 μm。正离子模式分析中,基质升华后,使用喷枪手动喷涂 α-CHCA 溶液(10 mg/ml, 使用 30%乙腈/0.1%甲酸溶液)sup(10)/sup。负离子模式分析中,9-AA 升华后,将 5%的甲醇蒸气喷覆于样品表面 3 秒钟,进行重结晶sup(11)/sup。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  使用iMScopei TRIO/i 进行检测(图 2(B),(C))。如上所述,iMScope TRIO 配有光学显微镜,可在大气压下获得样品表面图像,同时配置大气压MALDI 离子源。MALDI 所用激光器为 Nd:YAG 激光器,频率为 1 kHz。在大气压下产生的离子通过差级真空系统导入质量分析单元,并由离子阱飞行时间质谱仪检测。质量范围(m/z)在 50-3000 之间,本次目标药物磷酸地塞米松为小分子药物,质量范围设定至m/z1000。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  图 3(A)显示该样品的的分析流程。基本过程:span style="text-indent: 0em "采集马毛、去除角质层、涂覆基质、使用 iMScope /spani style="text-indent: 0em "TRIO/ispan style="text-indent: 0em " 检测成像。用浸有蒸馏水的布擦拭所采集每一束马毛的表面。该方式仅针对 MSI 可行,因为MSI 无需提取即可直观分析样品。相反,在已有方法中,如清洗不充分,在提取过程中会发生污染问题。清洁马毛表面后,立即干燥马毛。将干燥后的马毛固定于黏贴导电双面胶带的 ITO 载玻片(Matsunami Glass Ind.,Ltd.)上,并使用切片刀在立体显微镜下从毛囊末端开始去除角质层,如图3(B)所示。由于马毛的直径约为人类毛发直径的两倍(约 200μm),因此即使通过手动操作,也可轻松去除表面。除去角质层后,将剩余附着于 ITO 玻璃载玻片上的毛发作为待测样品,涂覆基质并进行检测。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  本研究所使用药物为地塞米松磷酸钠(DexaSP),为一类甾体类抗炎药。DexaSP 可使用 9-AA 基质直接以负离子模式进行检测。或者,通过用吉拉德T 试剂(GirT)对DexaSP 进行衍生化,提高正离子模式的离子化效率(图 4)sup(12)/sup。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/6d74094f-3a75-4167-8954-e714ae6c80a0.jpg" title="3.png" alt="3.png"//pp style="text-align: center text-indent: 0em line-height: 1.75em "  图 3(A)分析流程和(B)马毛表皮去除方法/pp style="text-indent: 0em line-height: 1.75em text-align: center "在立体显微镜下使用冷冻切片机刀片去除角质层,暴露出髓质/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/60fdbd8b-a130-43a6-87b2-c4fd636464d0.jpg" title="4.png" alt="4.png"//pp style="text-align: center text-indent: 0em line-height: 1.75em "  图 4 地塞米松磷酸钠(DexaSP)是靶向药物/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  如进行正离子模式检测,将以 Gir T 试剂作为衍生试剂生成的 DexaSP 衍生物作为检测目标。对于负离子模式检测,将无变化的 DexaSP 作为检测目标。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  5. 结果/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  图5 显示使用标准品在正离子模式和负离子模式获得的检测结果。span style="text-indent: 0em "如前所述,在正离子模式检测中,将 GirT 衍生后的 DexaSP 衍生物作为检测目标,而在负离子模式检测中,将无变化 DexaSP 作为检测目标。正离子模式下, 使用α-CHCA 检测,DexaSP 衍生物的质荷比为 m/z 586.267,对应[GirT-DexaSP-2Na + 2H] +离子。另一方面,负离子模式中,使用 9-AA 检测, [DexaSP-H]- 的质荷比为 471.160。两种模式下均观察到 DexaSP 由来的峰,但鉴于前处理所需时间且负离子模式强度约高出正离子模 式 100 倍,决定使用 9-AA 在负离子模式下对马毛进行检测。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  分析可疑马毛样本时,需进行对照实验,检测未给予 DexaSP 的马毛样品,确认没有 m/z 471.160 离子的出现(图 6(A))。图 6(B)显示地塞米松磷酸酯给药后马毛的质谱成像结果。该测试样品于 2017 年 7 月 13 日采集的马毛,该马匹在 2017 年 6 月上旬,连续 3 天注射 15 至 20 mL 0.1%的地塞米松磷酸钠水溶液(Fujita Pharmaceutical Co)。iMScope TRIO 的测量间隔在 x 方向上为 80 μm,在y 方向上为 5 μm,激光斑点大小为 2(系统参数)。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  在该实验中,测量总长为 4cm 的马毛,将其划分为1cm 的区间分别进行检测。在图 6(B)中,所得数据虽然分为 4 个部分,但马毛样本并未被分割: 4cm 长的马毛被固定在 ITO 载玻片上。从毛囊向尖端进行扫描,并在距毛囊约 16.48 mm 处,检测到较高强度地塞米松磷酸酯信号。该结果是首次从毛发中直接检测到原本会于体内迅速代 谢的磷酸酯,具有重要意义。此处质谱成像结果使用绝对强度来表示峰强度,并在 300-1500 强度范围内以多色带显示。在这一结果中暖色表示较高的峰强度。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/d2a0f5a7-7467-4895-8488-c1387c81251f.jpg" title="5.png" alt="5.png"//pp style="text-align: center text-indent: 0em line-height: 1.75em "  图 5 标准品的检测结果/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  正离子模式和负离子模式均可获得信号,但考虑前处理的简便性和离子强度的差异,选择负离子模式进行检测。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/f4d9af67-3298-4f85-9e23-22c90acd07f8.jpg" title="6.png" alt="6.png"//pp style="text-align: center text-indent: 0em line-height: 1.75em "  图 6 马毛中 DexaSP 分布检测结果/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  (A)是未给药马匹的马毛检测结果,作为阴性对照 (B)给药后马匹的马毛中检测结果(注射 15-20 mL 由 Fujita Pharmaceutical Co.提供的 0.1%地塞米松磷酸钠水溶液,浓度 1.315 mg/mL, 连续注射 3 天。)用 iMScope TRIO™ 扫描从毛囊开始 4 cm 长度的马毛样本。记录每 1 cm 马毛的检测结果。在距毛囊 16.48 mm 处观察到目标药物最大强度。由于马毛平均每月以 2.0 cm 的速度生长,可判断在采样日期前 25 天给药。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  6. 讨论/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  本实验中,根据目标化合物离子化效果选择负离子模式进行分析,成功在马毛中检测出目标药物。给药后的马毛样本中,在距毛囊 16.48 mm 位置处观察到药物的强大信号。马毛的平均生长速度为每月2cm,是人类的两倍。 基于该生长速率以及最大强度信号距离毛囊的位置估算给药时间,大约在24-25 天前。根据给药记录,该药物在采集毛发前约一个月给药,通过对比该信息,认为药物定位正确。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  另一方面,尽管离子强度较低,但是在毛囊附近依然检测到一些信号。经确认质谱图,发现该信号源自噪声,由此认为进一步提高离子化效率和信噪比对分析实际样品十分重要。为达到这一目标,可能需要进一步改进基质涂覆方法或选择其他基质。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  7. 总结与展望/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  地塞米松磷酸钠是一种经获准使用的抗炎药,但禁止在比赛前使用sup(13)/sup。最近一次在 2016 年 12 月东京大奖赛上,冠军赛马阿波罗肯塔基在赛后发现使用过这一药物的事件依然记忆犹新。本次结果是将iMLayer 基质升华与iMScopei TRIO /i成像质谱分析相结合,应用于违禁药物检测领域的首个示例。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  此外,由于磷酸酯可在体内迅速代谢,直接在毛发中检测到未变化药物同样是一项十分重要的成果。另一方面,由于在成像结果中存在大量噪声,有必要对毛发预处理流程进行进一步优化,提高离子强度。从该检测结果来看,探索对可检测药物(包括合成类固醇类)定量分析方法的建立也是必不可少的。尽管该应用仍存在许多问题以待解决,但我们依然认为iMScope iTRIO/i 的潜力十分值得期待。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  8. 马毛分析的可能性/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  当前,世界范围内关于赛马违禁药物控制的讨论很多, 讨论赛马违禁药物检测和赛马伤害保护(ICRAV:国际赛马分析专家和兽医会议)的国际会议每两年召开一次。2018 年,在阿拉伯联合酋长国的迪拜举行该会议,作者首次参加并介绍了这项研究结果。图 7 显示了会场和 Meydan 赛马场的景色。能够在世界顶级赛马场之一的 Meydan 赛马场旁会议厅中展示这项研究,是迄今为止作者一生中最难忘的事件之一。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  通常,来自日本的参会者均为 JRA 相关人员或赛马化学实验室的研究人员,而作者则是大学中唯一的参会者。不仅如此,来自香港赛马会、澳大利亚赛马会和其他地方的研究人员对使用 IMS 进行药物检测产生了浓厚兴趣并寄予厚望,讨论非常活跃。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  2018 年 11 月,在撰写本文时,岩手赛马比赛中参赛的赛马 Ubatouban 被检测出使用禁用药品去氢睾酮(14)。今后,我将继续改进和优化该检测方法(包括简化毛发前处理技术),使这种来自日本的新型检测方法在世界赛马领域中用以进行违禁药品检测。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  作者同时还得到岛津制作所的大力支持, 并与Equine Racing Co., Ltd.的全体员工进行广泛合作,其中来自Equine Racing Co., Ltd.的代表人也是本文的合著者。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  作者将在图8 中展示马毛采样图片以及作者和合著者的最新照片作为本文的结尾。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/ee91fa21-88d0-4e07-a965-a1df9ad924ef.jpg" title="7.png" alt="7.png"//pp style="text-align: center text-indent: 0em line-height: 1.75em "  图 7 ICRAV2018/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  (A)、(B)ICRAV 2018 会场的场景,(C)举行 ICRAV 的 Meydan 赛马场。Meydan 赛马场景色壮观,其规模和完备程度在日本也数一数二。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/6a43445f-916c-4ab3-9fb7-890880d85bf3.jpg" title="8.png" alt="8.png"//pp style="text-align: center text-indent: 0em line-height: 1.75em "  图 8 参观 Equine Racing Co., Ltd./pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  (A)Equine Racing Co., Ltd.的工作人员介绍马匹。(B)在马腿上可以看到的称为“栗子”的部分:角质化的退化拇指(C) 鬃毛采样 (D)作者(右)和合著者(左)的近期照片。/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  参考文献/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  (1) Masahiro Ohno (2005) Asahi Law Review, 32, 144-199/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  (2) Dai Mizuno (2017) Analysis, 12, 589-590/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em " (3)Shima N et al. (2017) Drug. Metab. Dispos., 45, 286-293, https://doi.org/10.1124/dmd.116.074211/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em " (4)Wong JKY et al. (2018) J. Pharm. Biomed. Anal., 158, 189-203,a href="https://doi.org/10.1016/j.jpba.2018.05.043" _src="https://doi.org/10.1016/j.jpba.2018.05.043"https://doi.org/10.1016/j.jpba.2018.05.043/a/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="text-indent: 0em "(5) Madry MM et al. (2016) BMC Vet. Res., 12, 84, /spana href="https://doi.org/10.1186/s12917-016-0709-5" _src="https://doi.org/10.1186/s12917-016-0709-5" style="text-indent: 0em "https://doi.org/10.1186/s12917-016-0709-5/a/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="text-indent: 0em "(6)Kamata T et al. (2015) Anal. Chem., 87, 576-81, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.5b00 971/span/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em " (7)Hang W, Ying Wang (2017) Anal. Chimica Acta, 975, 42-51, a href="https://doi.org/10.1016Zj.aca.2017.04.012" _src="https://doi.org/10.1016Zj.aca.2017.04.012"https://doi.org/10.1016Zj.aca.2017.04.012/a/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="text-indent: 0em "(8)Harada T et al. (2009) Anal. Chem., 81,9153-7, https://doi.org/10.1021/ac901872n/span/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  (9) https://www.shimadzu.co.jp/labcamp//pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em " (10)Shimma S et al. (2013) J. Mass Spectrom., 48, 1285-90, https://doi.org/10.1002/jms.328/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em " (11)Nakamura J et al. (2017) Anal. Bioanal. Chem., 409, 1697-1706, a href="https://10.1007/s00216-016-0118-4" _src="https://10.1007/s00216-016-0118-4"https://10.1007/s00216-016-0118-4/a/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="text-indent: 0em "(12) Shimma S et al.(2016) Anal. Bioanal. Chem., 408, 7607-7615,/spanspan style="text-indent: 0em "https://doi.org/10.1007/s00216-016-9594-9/span/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  (13) http://company.jra.jp/0000/law/law07/07.pdf/pp style="text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.75em "  (14) http://www.iwatekeiba.or.jp/news/180915i/ppbr//p
  • 文献解读丨质谱联用技术对中药制剂中非目标成分的全面检测与鉴定及其策略
    本论文发表在Anal. Chem.(2008)80,8187-8194,介绍了中国药科大学仪器分析中心药物代谢与药代动力学重点实验室团队通过液相色谱-离子阱-飞行时间质谱联用技术建立的对中药制剂中非目标成分的全面检测与鉴定方法。 虽然现有文献记载了许多从草药制剂中鉴定成分的报告,但大多局限于目标成分。本文利用液相色谱-离子阱-飞行时间质谱(LC/MS-IT-TOF)技术,提出了一种全新的、通用的中草药制剂中非目标成分的鉴定方法。最初开发了一个简单的程序,用于从所有实验生成的离子中搜索常见的诊断离子。在此基础上,将具有相同离子的组分(质量误差5mDa)分为一个家族,再通过存在于两个或更多家族中的桥接组分将各家族连接成连贯的网络。构建该网络的好处在于,一旦某单一组分被重新鉴定,就可以依次描述所有诊断离子的结构。 诊断离子的结构可以作为“先验”信息,用于从主数据库中选择包含相应诊断离子子结构的精确候选离子。这种策略使数据库访问范围缩小了近7倍,从而大大提高了分析效率和清晰度。通过使用这种方法,纳入网络的53个成分中有43个已成功地从供试草药制剂中识别出来。对于其余的成分,该方法未能识别 根据片段之间的准确质量差异,建立了一种通过特定化学基团的连续丢失进行筛选的补充方法,以缩小数据库访问量。除未能区分某些异构体外,两种方法的联合应用成功地鉴定了87个峰。目前开发的方法和原则有助于从各种复杂混合物(如草药制剂、生物和环境样品)中识别复杂的非目标成分。 采用LC/MS-IT-TOF法对MLN注射液进行负离子模式下的总离子色谱分析(a)MAX柱提取(b)HLB柱提取 根据桥接组分建立的家族网络 在明确识别非目标组分方面,目前开发的策略和方法仍有一定的局限性。首先,结合碎片比较方法的数据库查询在很大程度上取决于现有化学数据库的性能和信息含量,这意味着如果检测到的成分没有包括在目标化学数据库中,就不可能通过这种方法来识别这类成分。 第二,当在某些条件下不能产生相应的诊断离子时,诊断离子引导的族分类策略可能无法包含某些组分。而LC/MS谱图又会受应用的条件所限,为了解决这一限制,碎裂应在多个CID能量下进行,以产生足够的高响应碎片。 第三,受制于LC/MS方法学的固有局限,仅仅依靠LC/MS永远不足以明确识别非目标组分。由于这些局限性,我们不能排除某些组分的错误识别的可能性,特别是那些其真实结构没有被纳入目标化学数据库的成分。通过对两种复方制剂非目标成分的鉴定,证明了该方法的有效性和应用价值。这些限制并不妨碍它广泛应用于从各种复杂基质中识别非目标成分。从复杂混合物中鉴定非目标化合物在制药、代谢组学、环境分析等许多领域都具有重要意义。鉴于这些混合物中所含的化合物在结构上也是相关的,并且可以归类为家族,因此我们的策略将不仅在草药制剂中得到广泛的应用,也将在许多其他复杂混合物中得到广泛的应用,如环境和生物样品。
  • iCMS2016第七届质谱网络会议-环境检测与食品检测
    p  strong仪器信息网讯 /strongspan style="font-family: times new roman "仪器信息网网络讲堂与中国化学会质谱分析专业委员会合作举办的" 第七届质谱网络会议(iConference on Mass Spectrometry,iCMS2016)于2016年11月22日正式开幕。会议为期四天(11月22日-25日),共设质谱新技术、生命科学、药物、食品、环境、仪器维护及软件操作六个主题会场。质谱新技术、生命科学主题会场已于11月22日-23日顺利进行。/span/ppspan style="font-family: times new roman "  11月24日上午,上海市供水调度监测中心高级工程师向华、江苏天瑞仪器质谱事业部总经理周立、国家地质实验测试中心研究员饶竹三位嘉宾在环境检测主题会场做出了精彩报告。食品检测主题会场于24日下午由中国农业大学李晓薇、珀金埃尔默质谱产品专家蔡成元、浙江疾病预防控制中心研究员任一平、中国广州分析测试中心研究员吴惠勤四位嘉宾共同呈现。/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "img title="huanj.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/60938148-dc58-4e56-9eb9-2b634f93bf2a.jpg"//span/ppspan style="font-family: times new roman "span style="font-family: times new roman font-size: 24px "strong环境检测主题会场/strong/span/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "span style="font-family: times new roman font-size: 24px "img title="20161124115832_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/498d334c-6d01-4fe9-9f56-80bc0709d017.jpg"//span/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman "strong上海市供水调度监测中心高级工程师向华报告题目:质谱技术在水中低浓度污染物检测中的应用优势/strong/span/span/ppspan style="font-family: times new roman "  水体中主要污染物主要包括金属、植物营养素、含挥发性有机物和内分泌干扰物在内的有机污染物等。针对不同类别和性质的污染物,目前的常用检测技术包括光谱类、色谱类和色质联用类技术。向华在报告中介绍了质谱技术ICP-MS和GC/MS等在水中低浓度污染物的分析中具有简单方便和分析准确的优势。ICP-MS一次可分析多个甚至几十个元素,并具有高灵敏度低检出限的特点。GC/MS在低浓度污染物的定性方面有较大优势,无需单标逐一定性,配合十几万种有机化合物谱库和逐渐简化的前处理,让检测分析更快速和准确。另外,研究团队也采用液相色谱三重四极杆质谱联用技术用于藻类毒素、激素等污染物的分析,得到了更高的分离度和灵敏度,方法最低检出限也远低于之前常规的色谱方法。目前,各种质谱联用技术的前处理方法都在朝着更简化更有效的方向发展。在本领域未来技术发展方面,向华还介绍了二维液相与串联质谱联用技术,该方法能够大大减少进样量并得到更好的被测组分保留。另外,色谱与ICP-MS联用技术如HPLC-ICP-MS非常适合用于水中低浓度有机金属(如甲基汞、乙基汞)检测,可免前处理直接进样。/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "img title="158_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/37dba364-8ddb-477f-b73d-dc16041b94fa.jpg"//span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman "strong江苏天瑞仪器质谱事业部总经理周立 报告题目:质谱技术在环境水质、大气和土壤监测中的应用/strong/span/span/ppspan style="font-family: times new roman "  周立在报告中介绍了天瑞仪器的GC-MS和ICP-MS两个系列的产品以及在环境检测方面的具体应用。目前天瑞GC-MS6800是该系列中应用最为广泛的气质产品,6800系列还包括用于在线、教学的GC-MS 6800s以及专门测定VOCs GC-MS 6800VOC等。在水质监测方面,根据相关国家标准,天瑞质谱研发部门建立了吹扫捕集-GC-MS测定水中27中VOCs的分析方法。据介绍,该方法的重复性和检出限等指标都高于目前的相关标准要求。研发团队已经通过此方法进行了桶装饮用水、自来水等样品的实际测定。除此之外,团队也完成了23种半挥发性有机化合物(SVOCs)的GC-MS检测方法开发。在空气质量检测方面,研发团队采用热脱附浓缩仪与气质联用的方法分析空气中主要挥发性物质,目前也建立了一些成熟的方法,可用于空气中多种VOCs检测、车内空气VOCs检测等方面。另外,团队开发了应用于土壤检测的气质和ICP-MS方法,如顶空自动进样与GC-MS联用检测土壤中35种挥发性卤代烃、王水提取法应用在ICP-MS 2000平台上的土壤中金属元素测定方法等。/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "img title="20161124115852_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/37a20bb1-5b61-430e-9c53-a399e6bfaa02.jpg"//span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman "strong国家地质实验测试中心研究员饶竹 报告题目:典型土壤场地有机污染物的定性定量分析/strong/span/span/ppspan style="font-family: times new roman "  地下水资源仅占全球水资源的0.4-1.7%,非常宝贵。65%的生活用水来自地下水,多种途径导致地下水污染,受污染地下水的恢复需要300年甚至更长时间。饶竹表示,中国目前的地下水调查落后于美国至少15年,有机污染物调查指标偏少,评价不全,需要更多方法支持。/span/ppspan style="font-family: times new roman "  该研究团队建立了地下水中新型多环芳烃及其母体的分析方法。方法关键步骤包括含羟基多环芳烃衍生化、色谱质谱条件和毛细管色谱柱的选择以及液-液萃取、固相萃取、萃取棒萃取的优化和比较,对比发现液液萃取的回收率更好。将此方法用于各地地下水有机污染物筛查发现确实存在多环芳烃衍生物污染,部分地区严重。另外,研究组还建立了水中102种酸性、碱性和中性有机污染物同时分析的GCMS分析方法。除了色谱质谱条件的优化,该方法前处理方面也非常关键。102种目标物性质差距很大,研究人员舍弃了SPE法选取了液液萃取。萃取的pH条件顺序也会大大影响回收率,优化后选取了中性、酸性、碱性的萃取顺序。研究人员应用此法对全国部分地区地下水样品初筛,总样品检出率为34.9%,以多环芳烃和邻苯二甲酸酯为主。/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "/span img title="shipin.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/0c38092d-0961-4a38-89c5-72ba3803cee9.jpg"//ppspan style="font-family: times new roman "span style="font-family: times new roman font-size: 24px "strong食品检测主题会场/strong/span/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "span style="font-family: times new roman font-size: 24px "img title="QQ截图20161124140138_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/7be2f834-0230-45b4-a498-1bec4d1cdac7.jpg"//span/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman "strong浙江清华长三角研究院 任一平 报告题目:应用液质联用技术对乳及乳制品中微量蛋白质定性与定量分析/strong/span/span/ppspan style="font-family: times new roman "  GB 10765-2010规定乳基婴幼儿配方食品中乳清蛋白含量需大于60%。对此,我国甚至国际上并没有理想的检测标准方法,在标准方法方面我国仍沿用1997年GB/T的SDS-PAGE法。据任一平介绍,对于乳清蛋白的分析检测,现有的几种方法都存在一定不足,建立更加准确的方法非常必要。/span/ppspan style="font-family: times new roman "  任一平在报告中讲到,该研究团队首先用LC-单四极杆质谱尝试建立乳粉中不同种类蛋白的测定,接着继续调整改进,研究了采用同位素内标标记的串联四极杆MRM方法。此方法的建立包括寻找特异肽段、酶解条件优化、同位素内标物设计与合成等关键步骤。研究发现了牛α-乳白蛋白特异肽并设计了其同位素特异肽VGI*NYWL*AH,进行了定量分析方法的应用流程建立,方法在实验室内和多实验室间的平行性良好。新的乳清蛋白质谱检测法也包括折算系数和计算法则,分析检测原料乳中主要蛋白含量。2016年,在该实验室进行的海淘婴幼儿乳粉抽检中发现,所有抽检产品乳清粉均未达60%,即为我国标准判定的不合格产品。该实验室还将特异肽质谱检测法应用在了羊奶制品的产品质量评价中。/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "img title="20161124144512_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/80597e99-ce81-4572-984e-21fcff73b9ca.jpg"//span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman "strong珀金埃尔默质谱产品专家蔡成元 报告题目:QSight LCMSMS在食品检测分析中的应用/strong/span/span/ppspan style="font-family: times new roman "  珀金埃尔默在2015年收购了加拿大质谱创新型公司IONICS。凭借在分析仪器行业的实力和IONICS的创新技术珀金埃尔默于今年10月发布了立式三重四极杆质谱QSight LC-MS/MS。蔡成元在报告中介绍了QSight的创新之处,以及其解决问题的能力。/span/ppspan style="font-family: times new roman "  据介绍,此款立式质谱占地面积为目前同类质谱最小,HSID热表面诱导去溶剂质谱接口技术加之基于气流的离子传输,在离子源具有雾化气和同轴加热气,可有效防止污染干扰。该系统具有双源设计,能够提供成倍工作效率。碰撞池在电场电压方面加入了一些改变,如入口电压高于出口电压,而产生快速和高效碰撞。在检测器方面,QSight配备目前唯一一款不需要切换电压就可以同时检测正负离子的统一场检测器。另外,QSight配备的软件在控制、智能诊断和数据处理方面都更加简单易用。蔡成元还介绍了QSight液质联用系统在食品安全领域LC-MS/MS检测豆芽中植物生长调剂、饮用水中亚硝胺的检测中的应用案例。/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "img title="20161124152212_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/547e3d0c-26a0-451f-ad51-4e58dd6d21e0.jpg"//span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman "strong中国农业大学/农业部兽药安全监督检验测试中心李晓薇 报告题目:兽药多类多残留分析方法的研究/strong/span/span/ppspan style="font-family: times new roman "  目前质谱技术在兽药残留检测中扮演着重要角色。李晓薇介绍了该团队在靶向性多类兽药残留检测中建立的两类方法:动物组织中磺胺类(21种)、喹诺酮类(13种)、四环素类(4种)药物的残留检测和鸡肉和鸡蛋中氯霉素、硝基咪唑类(4种硝基咪唑类及3种代谢物)、硝基呋喃类(4种硝基呋喃类代谢物)药物的确证分析。对于母离子和子离子相同的两种物质,需要优化液相方法在保留时间上完全分开。另外,大多数兽药都存在基质效应,大部分是离子抑制,可在前处理方面采用基质加标方法减少抑制程度。固相萃取柱的选择对于方法建立非常重要,也是需要优化选择的前处理因素。/span/ppspan style="font-family: times new roman "  Orbitrap MS和TOF MS是目前兽药多残留分析中的主要高分辨质谱。在兽残分析中LC-HR MS能够提供高质量精度、高分辨率的全扫描,且仪器参数优化相对简单,但是具有灵敏度和线性范围的局限。该研究团队建立了UPLC-TOF MS检测牛奶中150种兽药和UPLC-TOF MS检测动物组织中100种兽药方法,发现强极性和强非极性化合物回收率偏低。研究组采用UPLC-Orbitrap MS检测动物组织中100种兽药方法与之前的TOFMS方法相对比,延用UPLC-TOF MS的前处理方法,在Orbitrap中一些目标化合物出现严重的“后离子源离子抑制”,原因是来源于样品基质中过多的共萃取蛋白质进入Orbitrap中造成电荷过载,因此需要优化样品前处理方法。经过优化,减少离子抑制的代价是回收率降低。在HR MS的技术进展方面,李晓薇提到,针对负离子检测的LC-HR MS技术方法未见报道,相应的高分辨软件也有待开发。/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "img title="20161124162031_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/3615d1d5-aab6-4853-b18e-e38716e98f89.jpg"//span/pp style="text-align: center "span style="font-family: times new roman "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman "strong中国广州分析测试中心研究员吴惠勤 报告题目:色-质联用技术在食品色素分析中的应用/strong/span/span/ppspan style="font-family: times new roman "  吴惠勤在报告中介绍了食品中色素非法添加情况的现状,包括国家相应标准和限量要求、食品中非法添加色素焦点事件等。液质联用技术是目前用于食品中色素检测的常用有效技术,吴惠勤介绍了LC/MS的优势与其它技术特点,并详细介绍了两种离子化方式的离子化机理。/span/ppspan style="font-family: times new roman "  据介绍,该研究团队采用液相色谱-离子阱质谱研究发现了包括苏丹红、孔雀石绿、苏丹明B等在内的常见色素的质谱裂解规律。并根据离子阱质谱得到的结果,在LC-串联四极杆质谱仪平台选择合适电离条件和扫描方式得到了佳MRM方法,建立了可同时测定17种色素的LC-MS/MS技术。另外,研究团队针对不同食品类别,建立了不同的样品前处理方法。应用所建前处理技术和液质联用方法,研究者对易非法添加色素的食品如粉条、茶叶、辣椒、沉香进行了筛查分析。研究发现仍存在不少违规添加色素的行为,应引起更多关注。/span/pp style="text-align: right "span style="font-family: times new roman "  编辑:郭浩楠/span/ppspan style="font-family: times new roman "  a title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20161122/206970.shtml" target="_self"strong质谱新技术(上)、(下)主题会场/strong报告内容链接/a/span/ppspan style="font-family: times new roman "strong  /stronga title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20161123/207060.shtml" target="_self"strong质谱新技术(下)主题会场、生命科学主题会场/strong报告内容链接/a/span/ppspan style="font-family: times new roman " a title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20161125/207303.shtml" target="_self"strong药物与天然产物、仪器维护主题会场/strong报告内容链接/a/span/ppspan style="font-family: times new roman "  药物分析主题会场、质谱仪器维护及相关配件主题会场将在11月25日举行。/span/ppspan style="font-family: times new roman "/span /pp /p
  • 质检总局新一轮高端仪器招标 含十余套质谱系统
    中信国际招标有限公司(以下简称&ldquo 招标代理机构&rdquo )受 国家质量监督检验检疫总局(以下简称&ldquo 招标人&rdquo )的委托,就国家质检总局2013年提升食品安全检(监)测能力建设专项专用仪器设备采购项目所需的货物和服务,以国内公开招标方式进行招标采购。  具体招标情况如下:  招标编号: 0733-146712213001包号品目号货物名称数量(套)用途简要技术要求用户单位11-1液相色谱-串联质谱+DART源1检测质量数范围:优于15-1800amu,Q1和Q3均可以达到天津局22-1超高压液相色谱-四级杆串联质谱仪1检测正负离子采集切换速率 &le 25 ms天津局33-1液质联用仪1检测压力范围:0 &ndash 17000 psi或更高内蒙古局44-1四级杆-飞行时间液相质谱仪1检测信息关联扫描,一级MS扫描至少可接25个MS/MS扫描西藏局  招标编号: B0708-CMC14N7113包号货物名称数量(套)用途简要技术要求用户单位1离子色谱质谱联用仪1检测检测器分辨率:0.00238nS/cm,需提供计量器具型式注册表。青海局2液相串联质谱1检测正负离子采集切换速率 &le 25 ms上海局3超高效液相色谱四级杆串联质谱联用仪(带离子淌度)1检测耐压:0-15000psi或以上云南局4气相色谱四极杆飞行时间质谱1检测TOF分辨率: 12,000 @ m/z 271.9867 1pg 八氟萘,?m = FWHM,同时满足质量分辨率和质量准确度安徽局5四级杆串联超高分辨质谱仪1检测必须是独立的ESI和APCI源陕西局  招标编号: TC13CDD2包号品目号货物名称数量(套)用途简要技术要求用户单位33-3高分辨率质谱1检测分辨率:可以保证分辨率&ge 40,000 FWHM(以利血平进行检测,m/z 609)宁夏局55-2LC-QTRAP1检测质量数范围:最大质量数上限2000amu,以保证全质量范围内均可达到超高灵敏度和稳定性。宁波局  招标编号: 0716-1441QS270240包号品目号货物名称数量交货期简要技术要求质保期用户单位11-1等离子体质谱仪1合同生效后2个月内标准模式下灵敏度,中质量数(Y或In): 220 M cps/ppm,高质量数(Tl或U): 300 M cps/ppm2年黑龙江局  招标编号: OITC-G14026001-2包号品目号货物名称数量(套)用途简要技术要求用户单位61超高分辨热场发射扫描电子显微镜1检测着陆电压: 20V ~ 30 kV电子枪:肖特基热场发射电子枪厦门局71X射线荧光光谱仪1检测光管最大功率&ge 4.0kW最大额定电压&ge 60kV厦门局  招标编号: 0773-1441GNOB00607包号品目号货物名称数量(套)用途简要技术要求用户单位77-1GC-MS/MS1检测最快降温速率:从450?C降至50?C,小于270秒宁波局
  • 一种可同时检测单个颗粒中的多环芳烃和无机成分的新型气溶胶质谱仪研制成功
    据Analytical Chemistry报道,美国罗斯托克大学(University of Rostock)的Johannes Passig, Julian Schade, Markus Oster and Ralf Zimmermann研制成功一种可同时检测单个颗粒中的多环芳烃和无机成分的新型气溶胶质谱仪。  单个气载微粒的在线研究对气溶胶化学具有重要作用,将有助于揭示环境气溶胶在地球气候中的作用,以及评估空气污染对当地和特定健康的风险。特别相关的是,燃烧过程产生的多环芳烃(PAH)与急性和长期健康影响相关。通常,在线单粒子分析是在双极质谱仪中应用激光解吸/电离(LDI),通过检测正离子和负离子来揭示元素成分和有限的分子信息。已经开发了从单个颗粒中检测多环芳烃的方法,但是在这种情况下, LDI产生的颗粒分类和来源分配的元素信息均被丢失。为此,作者提出了一种新型的激光解吸和电离方法,从相同的单个粒子中提供PAH分布和无机组分。试验测量表明,该技术能够以新的直接方式揭示气溶胶中的单颗粒PAH分布(混合状态)及其对特定污染源的分配。  据称,结合气相色谱(GC),该方法可用于复杂环境样品的综合痕量分析。  引自:A new aerosol mass spectrometer for simultaneous detection of polyaromatic hydrocarbons and inorganic components from individual particles. Analytical Chemistry. 89. 10.1021/acs.analchem.7b01207  原文可参阅下列网址:      https://www.researchgate.net/publication/317291558_A_new_aerosol_mass_spectrometer_for_simultaneous_detection_of_polyaromatic_hydrocarbons_and_inorganic_components_from_individual_particles  符斌供稿
  • 魏开华:质谱进展评述专题之【离子源】
    p  这里所指离子源包括离子发生和导入两部分,这是质谱技术领域最活跃的部分,国内外都开发了许多实用技术,最值得关注的是“离子漏斗技术(Ion Funnel)”,它大幅度提高了离子聚焦效率从而提高了灵敏度。离轴导入技术在质谱仪器中所占比例越来越高,是降低信号噪音的第一道关键技术,目前早已不是简单的“Z-Spray”一种技术了,各种角度、各种喷头均已成功融入到离子源中。/pp  各种基于“解吸喷雾离子化(DESI)”思路的离子源技术非常活跃,国内外均开发了多种技术和产品,其中部分技术国内还具有知识产权,获得了国家重大专项的支持,值得进一步大力进行产业化开发。/pp  “可调气氛离子源”是个非常出色的创意,它把大气压下的电喷雾离子源封闭起来且通入不同类型的反应性气体,然后设计合理的气路进行“气聚焦”,可实现特殊目标,该技术是华人学者在国际上首次推出,经实验验证,技术确实可行。在某些情况下可改善信噪比,对于需要“源内裂解”的应用,该技术非常有优势。但还有不少问题需要深入研究,包括既要反应性又要避免高反应性给图谱带来复杂性等。/pp  离子产生方面,涵盖了“电场电离法“、“光电离法”以及“热电离法”,是否还会出现更多形式的电离技术,值得深入研究。/pp  高效化、灵活化、专用化、简便化,是离子源重点考虑的性能,还有许许多多技术需要攻克。离子化效率一直是提高质谱灵敏度的瓶颈,如果能把正离子模式下可能产生的负离子或中性粒子尽可能“原位(in situ)”转化成正离子,可以预期灵敏度将极大提高。质谱相关的诺贝尔奖获得项目提示,离子源是最代表质谱核心技术的领域,也是最可能出现原始创新的技术。/pp style="text-align: right "本文作者为蛋白质药物国家工程研究中心魏开华研究员/p
  • 高选择性敞开式质谱离子源:让检测更高效
    p style="line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "离子源是质谱仪的关键核心部件,其技术及产品的发展不断推动着质谱仪器的进步和应用领域的拓展,如电喷雾离子源(ESI)、基质辅助激光解吸电离源(MALDI)的发明加速了各学科研究领域的革命。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "常压敞开式离子源是近年来新兴的一种离子源,这类离子源具有无需复杂的样品前处理、操作方便、快速、实时原位、非破坏性等特点。2004年,Cooks等报道了电喷雾解吸离子化(DESI)技术,且首次提出商业化常压敞开式离子源质谱技术的概念,为大气压下直接采样的常压离子化技术的发展起到了重要的推动作用。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "近日,中国检验检疫科学研究院科研团队在敞开式质谱离子源的研制方面又取得新进展!(点击链接了解更多:a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200709/553444.shtml" target="_blank"span style="font-family: 宋体, SimSun color: rgb(192, 0, 0) "strong张峰团队成功研发出新型敞开式质谱离子源/strong/span/a)。/spanspan style="font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em "科研人员研制出一种新型敞开式质谱离子源。该离子源与常用的液相色谱串联质谱技术相比,检测时间由几十分钟可缩短至不到1分钟,检测灵敏度可达到ppb甚至sub-ppb级,而离子源成本由几十万元降至几千元。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em "仪器信息网编辑在了解到该研究进展后,第一时间联系到中国检验检疫科学研究院副院长张峰老师,请他详细介绍了该项目进展及其研制技术的发展现状与展望。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "据项目团队首席专家、中国检验检疫科学研究院副院长张峰介绍,科研团队是将传统的固体基板电喷雾离子源中的惰性基板改进为导电基板,引入分子印迹修饰技术,首次合成分子印迹聚合材料涂布的不锈钢片(MIPCS)。相较于传统固体基板电喷雾离子源,所研制的MIPCS既结合了分子印迹材料可选择性提取及富集目标物的特性,又结合了导电基板空白质谱噪音低的优势,实现选择性富集目标物并提高检测灵敏度。该技术不但可以应用于食品安全检测,还可应用于药品、化妆品、环境等复杂基质的检测中。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "由于无需繁琐复杂的样品前处理就可以将复杂基质中的目标物质离子化,因此敞开式质谱离子源有其独特优势。张峰说,其团队在该方面的研发主要围绕着“高选择性”进行,通过将高选择性富集材料涂布在导电基板离子源表面,从而提高对样品的选择性富集能力,提高检测灵敏度。 /span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "未来,该团队还将通过应用分子印迹技术、纳米材料技术、MOF/COF富集技术、免疫技术等研发一整套高选择性离子源,系统解决果蔬、牛奶、肉等食品中农兽药残留、生物毒素等有毒有害物质的检测,从而实现复杂食品中痕量目标物的快速灵敏检测。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun " /span/ppbr//p
  • 高分辨QTOF创新技术巡展:稳定快速正负极性切换技术
    前言高分辨QTOF质谱是一种先进的质谱技术,它结合了四极杆和飞行时间质谱的优点,能够提供高分辨率、高质量精度和高灵敏度的质谱分析。高分辨QTOF作为分析领域的高端仪器,始终在技术创新层面不断推陈出新。LCMS-9050是岛津最新推出的高分辨四极杆-飞行时间质谱仪,运用了多项新技术,是技术指标优异、仪器性能卓越的产品。本期将为您介绍稳定快速正负极性切换技术。技术介绍在正离子模式和负离子模式切换时,飞行管电压需要进行连续变化到目标值。如果在电压达到目标值之前进行分析,则会出现严重的质量误差。利用陈旧的技术模型进行电压稳定需要较长的时间,这使得同时进行正离子/负离子分析变得困难。LCMS-9050通过基于岛津全新电气化技术开发的高速化高压电源和UF-stabilization极性切换补偿算法,大幅缩短极性切换期间稳定待机所需的时间。达到百毫秒级稳定质量精度的快速极性切换,实现一次进样同时获得正负离子检测的所有质谱信息。主要优势01增加分析通量,提高分析速度通过一次进样即可获得正负离子检测的所有信息,无需多次进样,大大提高了分析通量。传统QTOF完成正负离子检测需要两针分别进样,而新一代岛津LCMS-9050将分析速度提高了一倍。02全面分析,结构确认正负极性切换可以提供更全面的化学信息。因为化合物在正负离子模式下可能产生不同的碎片和反应产物,所以切换极性可以增加对样品的分析覆盖范围。通过比较正负离子模式下的质谱图可以推断化合物的结构,进一步提高化合物鉴定准确度。03灵敏度增强3、灵敏度增强:极性切换可以提高分析的灵敏度。在某些情况下,化合物在正离子模式下可能检测到较强的信号,而在负离子模式下可能检测到较弱的信号,或者反之亦然。通过切换极性,可以最大程度地提高检测到的化合物数量。04质量精度稳定可靠在实际运行的实验室环境下(约3°C的室温变化),采用正负离子切换模式对6种抗生素成分进行24小时连续分析,质量误差始终在理论值的±3ppm以内。小结稳定快速正负极性切换技术将带来创新的工作流模式,挑战一次进样完成样品中农兽残、毒 品毒物以及环境污染物的高分辨靶向和非靶向筛查分析。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 全新一代Flash-MS 制备液相质谱检测系统 Isolera™ Dalton 2000
    全新一代Flash-MS 制备液相质谱检测系统Isolera™ Dalton 2000Bringing Mass Detection to Flash Chromatography “正离子和负离子检测模式可同时进行”The Isolera™ Dalton 2000系统由三部分组成: Biotage Dalton 2000质谱检测器,Isolera™ Dalton Nanolink连接器以及 Isolera™ Spektra 快速纯化制备系统,Isolera Dalton 2000 可以在样品进行纯化制备的同时,对收集馏分进行质谱在线检测,大大节省您的分析检测时间! 对于制药而言,必须在药物研发领域更快更有效率,企业才能够更具竞争力;当前对于小分子药物的前期研发而言,主要步骤包括:合成,纯化以及活性测试。很多新型分子的合成,都是参照的现有的类似文献的基础上进行尝试性的合成探索,很多情况下,最终的产物和之前设计生成的产物,都会有一些出入,通常情况下,化学家们需要在拿到产物后进行结构鉴定,或者给分析部门进行检测(质谱,核磁等)这个鉴定的过程往往会浪费大量的时间,同时还需要与另外的部门进行有效沟通,费时费力。 为提供研发效率,节约时间成本,Isolera Dalton 2000在这样的背景下应运而生! 系统功能Dalton 2000是一款紧凑型单重四极杆质谱检测器,带有正离子和负离子检测模式,通过APCI大气压化学电离(ESI电喷雾电离,可选)将样品离子化后进行质谱检测。Dalton 2000被设计与Isolera 系统链接,可以在进行Flash纯化的同时,对产物结构进行鉴定。 ? 可完全和Flash的正相系统实时、有效、无缝链接(Nanolink)? 可支持大量产品纯化体系? 可进行全质谱扫描,选择目标质谱峰后,再进行分析? 用户可以选择一个质谱范围用于馏分收集? 可进行选择性离子检测? 选定的目标质谱峰达到基线时,系统会可以自动停止运行? 支持直接进样质谱分析? 质谱分析范围:m/z 80-2000简化工作流程IsoleraTM Dalton 2000 在快速纯化样品时,用Mass实时检测和收集含有目标化合物的馏分,检测结果更准确,纯化效果更好,回收率更高,最重要的是,节省了大量的检测时间。整个过程,不需要复杂的分析检测程序,这样,大大提高工作效率,节省纯化和检测时间。全新升级的 Mass 检测器,使快速制备色谱达到了前所未有的扩展,我们创造的系统,使快速制备色谱技术和质谱技术第一次完美的结合。整个过程进一步减少了使用者的人为因素,使得化学家把重点放在化学和合成,而不是纯化和分析,大大提高实验室效率。智能,集成快速制备色谱和 Mass 检测器的智能集成,需要非常先进的技术,以保证样品实时而准确的检测,这一切都得益于我们的 Isolera™ Dalton Nanolink, 一种智能取样装置,保证了在任何时刻,都能提供给 Dalton Mass 检测器精确的样品量。当使用不同类型、规格的色谱柱时,Dalton Nanolink 会自动控制流速保证样品检测的准确性。 TIC 和 XIC :两种收集模式TIC 对特定质核比范围内的所有信号进行收集或者检测。(如果样品容易断裂成碎片或者包含多个不同结构的目标分子,可使用此功能)XIC 对固定的质核比的化合物进行检测和收集,目标分子数目最多可达四种。(如果对样品的结构非常了解,可使用此功能)Default range: m/z 90 – 2000Ionization: XIC模式下,每一个目标分子可以单独设定对应的阴极电离或者阳极电离 End Run After Peak此功能打开后,当目标分子峰被检测和收集完成后,系统会自动结束关机。如果检测到的目标分子峰太小,系统则不会结束,仍会继续进行纯化和检测。注:该功能只有在XIC模式下,才可使用。 Isolera Dalton 2000 相关实例图谱:
  • 热电最新ETD质谱技术PITTCON2007获编辑推荐银奖
    圣河塞,加州( 2007年 3月8日) 服务科学,世界领先的Thermo Fisher Scientific Inc.因Thermo Scientific LTQ XL™ 线性离子阱结合ETD电子转移解离裂解源这一创新技术,荣获PITTCON 2007编辑推荐银奖。首次实现线性离子阱质谱与ETD源的结合,将提供更多传统CID无法得到的肽结构信息。该创新的电子转移解离技术可提供重要的在传统解离配置中无法得到的肽结构信息。从而进一步提高了获奖产品LTQ XL线性离子阱质谱对蛋白质/肽结构确认,翻译后修饰(PTM),以及蛋白质自上而下测序分析。因此,LTQ XL线性离子阱质谱是唯一可配置多种裂解源的质谱,包括PQD,ETD和CID。“我们详细线性离子阱结合ETD技术将是蛋白质组学研究领域的转折点。使研究人员更准确洞察翻译后修饰(PTM)磷酸化和糖基化的微小变化。”Greg Herrema,科学仪器事业部总裁,表示ETD技术PITTCON2007上的殊荣是继06年Thermo Scientific LTQ Orbitrap™ 组合式质谱获得金奖后的又一次肯定。ETD是由电子捕获解离ECD电子捕获解离ECD发展而来,其裂解方式可以提供蛋白质翻译后修饰的重要序列信息,但ECD仅能在高端的FTICR高分辨质谱上使用,而ETD的诞生,可以较为经济的方式在低分辨的离子阱质谱上实现同样的功能。它将极大有助于当今许多重要和未解决的生物学问题,是完成复杂蛋白质鉴定的有效分析方案。ETD 电子转移解离根据2D线性离子阱独特的径向检测方式,允许肽正离子和反应气负离子水平地从前后两个方向注入,并可对正负离子数量、反应时间等参数精确控制。无疑,将为蛋白质组学研究提高一个新的台阶。欲了解更多相关信息请浏览我们的网站www.thermo.com/etd 或 www.thermo.com/pittcon或Email:sales.china@thermofisher.com###关于Thermo Fisher ScientificThermo Fisher Scientific(纽约证交所代码:TMO)是全球科学服务领域的领导者。我们致力于帮助客户使世界更健康、更干净、更安全。公司年销售额超过90亿美元,拥有员工约30000人,在全球范围内服务超过350000家客户。我们的客户包括:医药和生物公司,医院和临床诊断实验室,大学、科研院所和政府机构,以及环境与工业过程控制装备制造商等。我们借助于热电科学和飞世尔科学这两个主要的品牌,帮助客户解决在分析化学领域从常规的测试到复杂的研发项目中所遇到的各种挑战。热电科学能够为客户提供一整套包括高端分析仪器、实验室装备、软件、服务、耗材和试剂在内的实验室综合流程解决方案。飞世尔科学为卫生保健,科学研究,以及安全和教育领域的客户提供一系列的实验室装备、化学药品以及其他用品和服务。我们将一同努力为客户提供最为便捷的采购方案,为科研的飞速发展不断地改进我们的工艺技术,提升客户价值,帮助股东提高收益,为员工创造良好的发展空间。欲获取更多信息,请浏览我们的网站:www.thermofisher.com.###
  • 新品发布:岛津推出双极性台式MALDI-TOF质谱仪MALDI-8030
    仪器信息网讯 2021年12月31日,岛津重磅推出了新一代双极性台式线性基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱仪MALDI-8030。双极性台式线性MALDI-TOF 8030质谱仪1988年岛津作为第一家推出了商用MALDI-TOF系统的公司,至今,岛津在MALDI-TOF领域已经拥有了超过三十年的研发和生产历史。30多年中,岛津推出了多个符合市场需求的MALDI-TOF产品。而且,2002年岛津的田中耕一因对“开发用于生物大分子质谱分析的软电离方法的贡献”而获得诺贝尔奖,为MALDI研究生物大分子铺平道路。今天,岛津上市了新一代双极性台式线性基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱仪MALDI- 8030。新品延续了2017年岛津推出的台式线性MALDI- 8020的设计,同时升级和拓展新的功能。MALDI-8030的主要特点:1. 双极性多功能,适用于广泛的待分析物:系统可实现正负离子模式快速切换,负离子模式扩展了更多样品检测范围。2. 系统采用了200Hz长寿命固态激光器,355nm波长。3. 快速样品台,有效提高工作流程,提高样品吞吐量和易用性。4. TrueClean 自动源清洁功能。配备大口径离子光学系统,使仪器长期使用中源的污染风险降到最低。配备基于紫外激光器的源清洁功能,可自动快速实现源自清洁。 5. 台式仪器占地面积小,可以安装在任何实验室中。负离子检测示例:(一)PMAA不能在正离子模式下分析,但在负离子模式下可以轻松分析(二)基因分析负离子检测的优点是加合物少,更适合基因检测。(三)食品着色剂快速分析特色的WideBore 离子光学技术使用 MALDI 激光束的近法线入射(同轴)和宽孔口,以从离子光学器件中产生出色的效率和性能(灵敏度和分辨率)。特色TrueClean技术可实现离子光学元件的无缝自动自清洁-单击软件即可让用户执行清洁。且无需打破真空,也无需移除离子光学元件。
  • 强强联手│从技术到仪器,聚光科技与德国吉森大学的合作与共赢——LAMPAS-3 Plus大气颗粒物在线质谱监测系统
    德国吉森大学在单颗粒气溶胶质谱技术方面拥有20余年的研究经历,在技术研发和数据应用方面累积了丰富的经验。针对近年来国内大气气溶胶颗粒物污染状况,聚光科技(杭州)股份有限公司(以下简称“聚光科技”)于2014年与德国吉森大学展开技术合作,引进领先成熟的单颗粒气溶胶质谱技术,并于2016年推出了LAMPAS-3 Plus大气颗粒物在线质谱监测系统,实现了在大气颗粒物重度污染情况下对大气气溶胶粒径和化学组分的快速监测以及快速溯源分析。  2018年6月19日,德国吉森大学单颗粒气溶胶质谱技术团队的核心研究人员之一,Klaus-Peter Hinz博士到访聚光科技并参观LAMPAS-3 Plus仪器的产业化研发实验室。在产品负责人的带领下,Hinz博士查看了最新的单颗粒物气溶胶质谱的软硬件配置并进行实操体验,同时听取了有关仪器应用实施情况的详细介绍。Hinz博士表示,聚光科技与吉森大学研究团队一直保持着紧密良好的合作关系,聚光科技在产业化方面拥有突出的能力,每次到访聚光科技都能看到显著的进展,他希望能够与聚光科技继续保持密切的交流,并表示对LAMPAS-3 Plus在国内大气环境监测领域未来的广泛应用充满信心。Klaus-Peter Hinz博士与聚光科技团队合影  随后,Hinz博士受邀赴上海参加气溶胶质谱仪器和技术应用交流。Hinz博士首先向客户分享了吉森大学在单颗粒气溶胶质谱技术领域二十余年的研究经历,以及从LAMPAS-1到LAMPAS-3产品迭代和性能优化的过程;之后详细介绍了LAMPAS在欧洲多个应用现场的气溶胶监测案例和分析数据。客户对吉森大学在LAMPAS技术研究和不同场合下的应用研究表现出浓度的兴趣,并就关心的气溶胶质谱粒径监测范围,质谱质量范围,化学成分检测识别、不同环境下的特征质谱峰,气溶胶溯源等方面进行了广泛热烈的探讨。最后, Hinz博士表示非常期待后续有更多的机会和国内科研单位开展气溶胶质谱应用技术交流。 Klaus-Peter Hinz博士做技术交流LAMPAS-3 Plus产品介绍  LAMPAS-3 Plus大气颗粒物在线质谱监测系统采用差分真空进样方式以及双光束粒径测量,利用紫外脉冲激光瞬间解析电离颗粒物,通过双极性飞行时间质谱仪同时检测正负离子,获得颗粒物化学组分质谱图。LAMPAS-3 Plus能够实时在线监测单个颗粒物的粒径和化学组成,统计颗粒物粒径分布,输出颗粒物来源解析结果以及组分和来源的时空变化趋势,同时集成气象参数仪,可实现污染来源气象分析,自动生成监测报告功能。目前,LAMPAS-3 Plus已被应用于环境监测总站颗粒物组分监测网等多个项目中。LAMPAS历程欧洲LAMPAS环境监测应用
  • 岛津超快速质谱助力靶向代谢组学研究
    靶向代谢组学中,通常需要同时检测多个目标组分,这对质谱数据的采集速度提出了很高的要求。 岛津超快速质谱(UFMS)拥有业内首屈一指采集速度。以LCMS-8050为例,其驻留时间(Dwell time≥0.8 ms)、切换时间(Pause time≥1 ms)、扫描速度(Scan speed≤30000 u/sec)、正负极切换速度(Polarity switching time=5 ms);并且具有触发子离子扫描功能,可以实现MRM定量的同时对目标组分进行子离子扫描定性分析。 以下图为例,假设一个峰宽6秒的UHPLC色谱峰用于定量分析,必须有20个采集点左右,峰型才足够平滑,峰面积和出峰时间的重复性才能达标。如此算来,每个采集点的循环时间(loop time)只有300 ms。在300ms的时间段内,需要进行所有目标组分的采集,如下AB正离子,CD负离子: 1.采集循环开始,切换时间内对质谱通道电压进行调整(为A离子对“铺路”);2.A母离子通过四级杆Q1、碰撞池内进行碰撞、四级杆Q3筛选子离子、最终到达检测器进行离子计数,这段时间总和即为驻留时间;3.为B离子重复以上过程,到此正离子采集完成;4.接着切换从离子源到质谱通道到检测器的电压为负,此为正负极切换时间;5.进入到C、D的采集过程,过程与AB一样;6.最后将电压切换为正,到此结束整个循环时间,开始下个采集点的循环时间。 这只是两个正离子和两个负离子的采集例子,如果采集目标组分数量急剧增加,在峰宽不变的情况下(即循环时间loop time不变),分到每个离子的驻留时间和切换时间将急剧减少,因此最小驻留时间和切换时间,直接决定了该质谱在所能同时采集的离子对数量,这对于靶向代谢组学或其他需要进行多目标物同时筛查的项目,至关重要! 图2. 质谱采集信号的过程,以及频率和点数的关系最后,举例说明岛津UFMS在靶向代谢组学中的一个应用实例:脂质组学属于代谢组学的一个分支。为进行靶向脂质组学研究,岛津公司利用超快速质谱适于多化合物同时检测的特性,推出了第三版脂质介质方法包:包含了主要脂类化合物如类花生酸、二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)等多价不饱和脂肪酸代谢物,花生四烯酸乙醇胺(AEA)、血小板活化因子(PAF)等196种主要脂质介质及其相关物质的色谱、质谱条件(MRM通道)。 该方法只需20分钟的色谱分析便能获得这196种化合物的脂质介质的分析结果。此外,方法包中还根据出峰时间和结构特性,准备了18种氘代内标化合物的MRM通道。另外,该方法包可进行保留时间校正,可使用内标法进行半定量,所以可用于检索多变量解析时的标记物。下图显示了超快速质谱MRM模式中,196种脂质和18种内标同时分离所采集得到的色谱图。 图3. 脂质介质方法包用于196种脂质,18种内标的分离 撰稿人:钟启升
  • 2017无机及同位素质谱大会新晋产品——扫描电镜和飞行时间-二次离子质谱的火花
    质谱主要发展方向—小型化和质谱成像技术人类很早以前就对物质产生兴趣,我们很想知道物质的结构、成分、特点是怎样的,只要仔细观察一下周围的世界,我们就会发现自然界存在着复杂繁多的物质,而物质都在发生着变化,那物质是否是由少数元素构成的?构成物质的微粒是什么?这些构成物质的微粒是如何组成物质的?物质的结构与物质的性质之间存在什么样的关系?物质发生变化的本质是什么? 我们一直在不断努力,发明创造能够检测、观察和分析物质结构的方法和技术。质谱分析技术是一种很重要的分析技术,它可以对样品中的有机和无机化合物进行定性定量分析,同时它也是唯一能直接获得分子量及分子式的谱学方法。其中,无机、同位素质谱技术的发展历史最为悠久,广泛应用于元素含量及其形态、同位素分析,质谱成像分析等领域。 而随着科学技术的发展和研究领域的不断拓展,目前的质谱分析技术日趋成熟,在高通量、高灵敏度、高分辨率、低检出限等性能上均已达到很高的水平。比如表面分析技术飞行时间-二次离子质谱(TOF-SIMS),已拥有非常好的灵敏度和极高的分辨率,可以提供表面、薄膜、界面以至于三维样品的元素、分子等结构信息而被广泛应用。2017年8月19日在成都召开的2017年中国质谱学会无机及同位素质谱学术会议上,核工业北京地质院郭冬发研究员分享了题为《铀矿物质谱成像分析》的大会报告,向与会的的质谱专家们介绍了质谱成像技术的重要性和铀矿物分析的最新应用进展。郭冬发研究员谈到,随着质谱分析技术的发展和成熟,未来质谱的发展方向主要是小型化和质谱成像技术。利用现代质谱成像技术,可以实现单点成像(1D)、二维成像(2D)和 三维成像(3D),并用于铀矿勘查和铀基材料的加工研究。2017无机及同位素质谱学术会议核工业北京地质研究院郭冬发研究员分享报告质谱会议首亮相,联用技术的一场革命随着质谱成像技术的快速发展,现在的质谱成像技术已经不局限于一种或者几种分子,可以同时反应多种分子在空间上的分布信息。但从综合分析的角度,目前的质谱成像技术,无论是哪一种分析手段都无法在分析速度、灵敏率、分辨率、空间三维信息、消除背景干扰上得以兼顾。常规的SIMS分析手段对于样品表面成分分析可以达到非常高的灵敏度,但在样品的整个面和空间深度分析方向,虽然辅以现在的质谱成像技术,已经能够获得一些信息,但在成像速度和三维结构分析上仍然捉襟见肘。而对样品的大面积分析和空间三维信息的获取,正是FIB-SEM(聚焦离子束-扫描电镜)技术的优势所在。借助FIB-SEM极高的分析速度和更优异的空间成像能力,SIMS也能在三维分析上具有更好更快速的分析性能,这也是FIB—SEM—TOF-SIMS联用技术带来的应用价值,使质谱成像技术从单点一维、二维成像走向真正意义上的三维成像分析,快速全面的获取样品的分子和结构信息。核工业北京地质研究院是TESCAN FIB—SEM—TOF-SIMS联用系统的重要用户,在铀矿物质谱成像分析等方面做了大量实验和研究,在此次无机和同位素质谱会议上,核工业北京地质院郭冬发研究员也提到,目前质谱成像(MSI)仪器主要有LA-ICP-MS、FIB-SEM,LG–SIMS,其中LG–SIMS MSI更适用于点成像,LA-ICP-MS MSI更适用于元素成像,FIB-SEM-TOF-SIMS MSI更适用于界面成像。利于这项联用技术,更加有利于实现三维快速成像,获得样品的综合全面信息。TESCAN在此次质谱学术会议上,也携带其FIB—SEM—TOF-SIMS技术产品首次亮相质谱学术界,向参会的专家学者们介绍了这款FIB-SEM和TOF-SIMS新型联用技术碰撞出的新产品以及在质谱和材料分析领域所带来的应用拓展,解读了TESCAN公司在综合分析和联用拓展上的创新理念,而在TESCAN展台,不少专家在了解了这项技术后表示出了浓厚的兴趣。2017无机及同位素质谱会议TESCAN展台三维质谱成像,FIB—SEM—TOF-SIMS技术得天独厚TESCAN是第一个将TOF-SIMS和自己的SEM/FIB成功集成在一起,拥有这项技术的公司,这项技术是用聚焦离子束 (FIB)将试样剥离,产生带电离子或者中性粒子,采集带电离子作为TOF-SIMS的分析信号,实现对于轻元素、同位素、三维数据重构或者对薄膜深度方向的剖析和化学高分子试样的官能团等化学结构的解析。更加有利于实现三维快速成像,获得样品的综合全面信息。集成在FIB-SEM上的TOF-SIMSFIB—SEM—TOF-SIMS技术独特的优势同位素快速检测三维重构更好的空间分辨率水平方向分析示例:垂直方面分析示例:正离子和负离子模式而正是因为TESCAN“All In One” 的创新产品设计理念,使得TESCAN的任何系统在接入EDS、WDS、RAMAN、TOF-SIMS等更多分析附件和设备时表现出更好的兼容性和更优异的性能,对于样品的进一步组合分析提供了很大的便利。尤其是随着分析技术的发展,对分析的要求也越来越高,FIB与TOF-SIMS的联用开始受到越来越多的关注。TESCAN将TOF-SIMS和自己的SEM/FIB成功集成在一起,创新成为一体化系统,为更深入、更全面的分析应用提供解决方案,其双束聚焦离子束与飞行时间二次离子质谱联用系统(TOF-SIMS)将越来越多地在分析行业发挥巨大价值。TESCAN FIB—SEM—TOF-SIMS一体化系统(核工业北京地质研究院分析测试研究所) 关于TESCANTESCAN发源于全球最大的电镜制造基地-捷克Brno,是电子显微镜及聚焦离子束系统领域全球知名的跨国公司,有超过60年的电子显微镜研发和制造历史,是扫描电子显微镜与拉曼光谱仪联用技术、聚焦离子束与飞行时间质谱仪联用技术以及氙等离子聚焦离子束技术的开拓者,也是行业领域的技术领导者。关注微信公众号“TESCAN显微平台”,更多精彩资讯。
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