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质谱参数中碰撞能量

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质谱参数中碰撞能量相关的资讯

  • ​基于碰撞活化解离技术的非变性自上而下质谱用于蛋白复合物高级结构解析
    大家好,本周为大家分享一篇最近发表在 Journal of the American Chemical Society上文章,Native Top-Down Mass Spectrometry with Collisionally Activated Dissociation Yields Higher-Order Structure Information for Protein Complexes1。该文章的通讯作者是美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的Joseph A. Loo教授。非变性质谱(native MS,nMS)通常用于揭示蛋白及其复合物的分子量大小和化学结合计量比,但若要进一步阐明深层次的结构信息,则需要与串联质谱结合,即非变性自上而下质谱(nTDMS),通过对母离子进行二级甚至多级碎裂可获取额外的序列、翻译后修饰(PTMs)以及配体结合位点信息。此外,nTDMS能以构象敏感的方式断裂共价键,这样就可以从碎片模式推断出有关蛋白高级结构的信息。值得注意的是,使用的激活/解离方式会极大地影响得到的蛋白质高阶结构信息。电子捕获/转移解离(ECD、ETD或ExD)和紫外光解离(UVPD)等快加热的活化方式因其能够在保留蛋白整体结构的情况下先对共价键进行断裂而被广泛应用于nTDMS分析中。而慢加热的活化方式如碰撞活化解离(CAD)会在断键前进行能量重排,导致一些较弱的非共价相互作用先发生破坏,例如:亚基的释放和展开,因此对高阶结构表征没有帮助。而此次Joseph A. Loo课题组的研究结果显示使用基于orbitrap的高能C-trap解离(HCD)同样也可以从天然蛋白复合物的中直接获得序列信息,并且碎片模式可以提供有关其气相和溶液相高阶结构信息。此外,CAD还可以生成大量的内部碎片(即不包含N-/ C-端的片段)用于揭示蛋白质复合物的高阶结构。为了研究蛋白复合物HCD的碎裂化情况,作者比较了酵母来源的乙醇脱氢酶四聚体(ADH)在Complex-down MS (psedo-MS3)和nTDMS两种分析策略下的碎片模式。如图1所示,在Complex-down MS分析中,ADH经源内解离(ISD)释放出单个亚基,该亚基经HCD碎裂生成肽段b/y离子。而在nTDMS分析中,肽段离子则可以从复合物中直接获得。如图2(上)所示,在Complex-down MS分析中总共获得了24个b离子和18个y离子,能够实现11.8%的序列覆盖率。近乎相等数目的b、y离子表明Complex-down MS分析中释放的ADH亚基N-端和C-端均具有较高的表面可及性,即亚基发生去折叠。此外,碎片模式也揭示了N-端乙酰化、V58T突变体以及Zn2+结合位点等信息。相比之下,nTDMS分析则更反映ADH的高阶结构,如图2(下)所示,在nTDMS分析中主要检测到b离子,几乎没有亚基信号,说明b离子是直接由复合物中共价键断裂产生的。ADH的nTDMS分析共产生了60个N-端b离子和3个C-端y离子(17.6%序列覆盖率)。由HCD产生的大量N端碎片类似于ADH基于电子和光子解离技术产生的nTDMS产物。将这些片段映射到ADH的晶体结构上可以看出,N端区域比C端区域更容易暴露于溶剂,而C端区域主要形成复合物的亚基-亚基界面。ADH的碎片离子中来源亚基界面断裂的仅占8%,大部分碎裂都发生在溶剂可及的N-端。图1 Complex-down MS和nTDMS分析流程图1 Complex-down MS(上)和nTDMS(下)碎片模式比较ADH的nTDMS分析充分展现了CAD在蛋白复合物高阶结构表征上的潜力,为了进一步验证,作者还选择了其他的蛋白复合物进行实验,如醛缩酶同源四聚体、谷胱甘肽巯基转移酶A1二聚体、肌酸激酶二聚体等。这些蛋白复合物在n-CAD-TDMS分析中都产生了与结构对应的碎片离子,说明基于CAD的nTDMS分析是具有普适性。当然也会存在一些例外,膜蛋白水通道蛋白(AqpZ)同源四聚体在nTDMS分析过程中产生了高丰度的单体亚基、二聚体、三聚体信号,这应该归因于AqpZ四聚体亚基之间的弱疏水结合界面,导致亚基的释放发生在共价键断裂之前,因此产生的b/y离子无法反映蛋白复合物的空间结构。相较而言,以盐桥为主要稳定作用的蛋白复合物,如ADH、醛缩酶等则更容易在nTDMS分析中产生肽段碎片离子。此外,基于CAD的nTDMS分析中还发现了大量的内部碎片,ADH产生的大部分内部碎片来源于溶剂可及区。尽管内部碎片难以辨认,但可以大幅度提高序列覆盖率,提供更精细的结构信息。一个从小分子裂解衍生到大分子解离的假设是,在实验的时间尺度内,由碰撞引起的激活是完全随机化的,并以沿着最低能量途径引导碰撞诱导的解离。然而,这些假设没有考虑到熵的要求,缓慢重排可能是释放亚基所必须的,例如重新定位盐桥将一个亚基与其他亚基相连。在碰撞次数或每次碰撞能量不足以碰撞出能释放亚基的罕见构型的情况下,以释放出更小的多肽碎片(具有更少的约束) 代替重排可能具有更高的竞争性。总之,本文展示CAD在nTDMS分析中的应用,无需基于光子或电子的活化方式,CAD可直接从蛋白复合物中获得肽段离子,并且该碎裂离子能够反映蛋白复合物的空间结构。撰稿:刘蕊洁编辑:李惠琳原文:Native Top-Down Mass Spectrometry with Collisionally Activated Dissociation Yields Higher-Order Structure Information for Protein Complexes参考文献1. Lantz C, Wei B, Zhao B, et al. Native Top-Down Mass Spectrometry with Collisionally Activated Dissociation Yields Higher-Order Structure Information for Protein Complexes. J Am Chem Soc. 2022 144(48): 21826-21830.
  • 基于碰撞反应池多接收等离子体质谱的K-Ca-Fe同位素高精度分析
    以Nu Sapphire为代表的最新一代含碰撞池CC-MC-ICP-MS,配有传统MC-ICP-MS的高能通道(6kV加速电压)和基于碰撞池技术的低能通道(4kV加速电压),其中六级杆碰撞反应池使用氢气和氦气,能够有效去除各种含氩基团对41K+、40Ca+和56Fe+等造成的干扰(图1),因此可以在低分辨模式下对K、Ca及Fe同位素开展高精度分析,可有效降低样品测试含量,有利于珍贵样品和低含量样品分析。   中国科学院地质与地球物理研究所成矿元素与同位素分析实验室于2021年4月安装了Nu Sapphire,实验室人员李文君、高炳宇、王静和苏本勋等通过系统优化新一代碰撞反应池(CC)-MC-ICP-MS(Nu Sapphire)的低能路径参数,使用低分辨+碰撞反应池技术,相继建立K、Ca及Fe同位素分析测试方法。 图1 碰撞反应池多接收等离子体质谱工作原理(以K为例)   K同位素:K溶液上机浓度降低至200 ng/g,δ41K的长期精度小于0.04‰ (2SD);在标样-样品间插法的测试分析中,样品和标样的K浓度匹配可扩大至20%,大大提高分析效率;10种地质标样的K同位素分析结果与文献报导一致(图2),并首次报道了锰结核(NOD-P-1)和铁建造(FeR-2,FeR-4)的K同位素组成,为铁、锰样品的实验室数据比对提供新的依据。 图2 地质标样与文献中δ41K值的比对   Ca同位素:实现了40Ca、42Ca和44Ca的同时测定,将Ca测试浓度降低至100 ng g-1,δ44/40Ca的长期精度与TIMS相似(2SD 0.1‰);11种地质标样的Ca同位素分析结果与文献报导一致(图3);δ44/40Ca和δ44/42Ca的同时测定还可以获得放射性40Ca(ε40Ca),40Ca作为40K衰变子体之一,对高K样品进行ε40Ca分析在研究岩浆成因和风化作用中具有较大潜力。 图3 地质标样与文献中Ca同位素比值的比对   Fe同位素:将Fe上样量降低至50 ng,相对中、高分辨模式提高了~ 40倍,且δ56Fe的长期精度优于0.03‰(2SD);21种地质标样的Fe同位素分析结果与文献报导一致(图4)。 图4 地质标样与文献中δ56Fe的比对   以上研究成果发表于Science China Earth Sciences和Journal of Analytical Atomic Spectrometry上。本研究受中国科学院地质与地球物理研究所实验技术创新基金(批准号:TEC 202103)和中国科学院青年创新促进会共同资助。   1. Li W, Cui M, Pan Q, et al. High-precision potassium isotope analysis using the Nu Sapphire collision cell (CC)-MC-ICP-MS[J]. Science China Earth Sciences, 2022, 65(8): 1510-1521. DOI: 10.1007/s11430-022-9948-6. [李文君*, 崔梦萌, 潘旗旗, 王静, 高炳宇, 刘善科, 袁梦, 苏本勋*, 赵野, 滕方振, 韩贵琳. 碰撞反应池MC-ICP-MS(Nu Sapphire)高精度钾同位素分析. 中国科学: 地球科学, 2022, 52(9): 1800-1812.]   2. 高炳宇*, 苏本勋*, 李文君, 袁梦, 孙剑, 赵野, 刘霞. High-precision analysis of calcium isotopes using the Nu Sapphire collision cell (CC)-MC-ICP-MS[J]. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2022. DOI: 10.1039/D2JA 00150k.   3. 王静*, 唐冬梅, 苏本勋*, 袁庆晗, 李文君, 高炳宇, 陈开运, 包志安, 赵野. High-precision iron isotopic measurements in low resolution using collision cell (CC)-MC-ICP-MS[J]. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2022, 37(9): 1869-1875. DOI: 10.1039/D2JA00084A.
  • 双特异性抗体解析新方法:离子迁移质谱结合碰撞诱导去折叠
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章,Ion Mobility-Mass Spectrometry and Collision-Induced Unfolding of Designed Bispecific Antibody Therapeutics1,文章的通讯作者是密歇根大学的Brandon副教授。  双特异性抗体(bispecific antibodies, bsAbs)是一类重要的新兴疗法,能够同时靶向两种不同的抗原,已被开发作为对某些单克隆抗体疗效有限疾病的治疗手段。尽管bsAbs具有独特的优势,但它的结构较为复杂,需要特殊的制备工艺,“knobs-into-holes”(KiH)是其中一种可以用于制备bsAbs的技术,这种技术通过将knob链CH3结构域表面的特定氨基酸突变为较大氨基酸,将hole链上的突变为较小氨基酸,从而实现“knobs-into-holes”的配对形式,提高不同轻重链在配对时的正确配对率,产生正确的bsAbs。然而,由于抗体治疗药物分子量较大,通常比传统的小分子药物表现出更大的结构复杂性和异质性,对KiH bsAb 高级结构的完整表征对定义bsAb的结构功能关系,以及确保最终治疗的稳定性、有效性和安全性都至关重要。目前已开发的分析方法有很多,但是普遍存在样品消耗量大、数据采集和解析时间较长等缺点。近年来,非变性离子迁移质谱(ion mobility-mass spectrometry, IM-MS)和碰撞诱导去折叠(collision-induced unfolding,CIU)逐渐被证实是用于分析单克隆抗体高级结构的有效方法,能够从存在结构异质性和杂质的几微克样品中表征单抗治疗药物的高级结构。IM可以根据气相蛋白离子的电荷和旋转平均碰撞截面(collision cross sections,CCSs)在毫秒时间尺度上对蛋白进行分离。当与质谱耦合时,可以很容易地将质荷比相同但CCS不同的离子区分开来,而CIU可以使IM-MS同步提供蛋白质结构和构象稳定性信息。CIU根据二硫键、糖基化水平、结构域交换特性等信息来区分差异。  在这篇文章中,作者描述了定量CIU在bsAbs中的首次应用,扩展了非变性IM-MS和CIU的能力,用于稳定表征KiH bsAb及其亲本knob和hole同型二聚体单抗的高级结构。  图1 Native、未修饰的knob(蓝色)和hole(橙色)同型二聚体,以及KiH bsAb异型二聚体(绿色)的CIU实验。(A)24+电荷态(左)及其相应重复RMSD基线(右)的平均CIU指纹图谱(n=3)。所有的指纹图谱都显示了白色虚线框所示的三个主要特征。在(B) 5 V、(C) 65 V、(D) 110 V时的标准化TWCCSN2分布。在较低的激活电位下,所有抗体均具有相似的CCS,在较高的加速电位下则存在显著差异。(E)两两的RMSD分析显示,与重复的RMSD基线(虚线)相比,抗体之间的整体高级结构差异。(F)CIU50分析说明了KiH bsAb模型的稳定性如何保持在knob和hole的同型二聚体之间。  如图1所示,bsAb的稳定性似乎与本文研究的KiH模型的两个亲本同型二聚体单克隆抗体相关。在电压为65V时,KiH bsAb的TWCCSN2分布与亲本knob同型二聚体单抗的分布相似 而在110V时,则与亲本hole同型二聚体单抗的分布相似。并且KiH bsAb的稳定性介于两种亲本同型二聚体单抗的稳定性之间。与指纹图谱中记录的第一次CIU转换相对应的是CIU50-1值,第二次的则是CIU50-2值,从3组样本的数据分析推测,CIU50-1和CIU50-2很可能代表了KiH bsAb和mAb结构中不同结构域的局部稳定性。  图2 knob和hole的半体CIU数据。(A)16+电荷态的平均CIU指纹图谱(n=3).(B)两两RMSD分析显示,半体之间的高级结构存在显著差异。(C)CIU50分析显示,蛋白质稳定性存在显著差异。  为了更好地展示KiH bsAb不同结构域的CIU特征,作者记录了同型二聚体单抗IM-MS光谱中16+电荷态的knob和hole半体的CIU数据。从图2A的指纹图谱可以看出,每种结构都包含4种主要的CIU特征,但是图2B的RMSD分析显示两种半体的高级结构之间存在显著差异。CIU50分析进一步表明,在观察到的两次展开过渡中,knob半体明显比hole半体更稳定。作者推测造成这种CIU主要差距的原因可能是Fab结构域的差异。  图3 Fab和Fc片段的CIU数据。(A)13+电荷态的平均CIU指纹图谱(n=3).(B)两两RMSD分析显示,knob和hole的Fab片段之间存在显著差异。(C)CIU50分析显示,不同片段之间稳定性存在显著差异。  为了进一步将CIU特征联系到KiH bsAb的结构域当中,作者对木瓜蛋白酶消化后产生的Fab和Fc片段进行了CIU分析。从图3A可以看出,knob和hole的Fab片段都具有3种CIU特征,但是嵌合的Fc片段则具有4种CIU特征。尽管knob和hole的Fab片段具有相似的CIU指纹图谱,但是RMSD分析显示它们之间的高级结构仍然存在较大差异,并且knob的Fab片段稳定性明显高于hole的。至于Fc片段的稳定性则远高于两种Fab片段,可能的原因是重链CH3结构域的强非共价作用以及knobs-into-holes配对的影响。  图4 去糖基化后的knob、hole同型二聚体和KiH bsAb异型二聚体24+离子(n=3)。(A)比较对照组和去糖基化抗体的RMSD分析显示,高级结构有显著差异。CIU50-1(B)和CIU50-2(C)分析显示抗体去糖基化后表现出显著的不稳定性。(D)对照组和去糖基化抗体之间的CIU50值差异图。  先前的研究已经证明,CIU对不同水平的单抗糖基化很敏感,其中去糖基化会导致单抗高级结构的不稳定。作者利用高分辨率非变性轨道阱质谱分辨添加PNGaseF前后同型二聚体mAb和KiH bsAb糖型的变化。实验结果显示,KiH bsAb表现出高度糖异质性,包含至少12种不同的糖型。这很可能归因于组装的KiH bsAb中每个独立的knob和hole重链上存在独特的糖基化,进一步增加了其复杂性。  总而言之,这篇文章展示了IM-MS结合CIU用于建立KiH bsAb及其亲本同型二聚体之间高级结构联系的能力。单独的CCS不足以解决此研究中抗体之间细微的高级结构差异。相比之下,CIU指纹图谱则可以分辨和区分每一个等截面的抗体。这一解释bsAb CIU细节的能力,加上对KiH bsAb稳定性的更深入理解,有可能提供支持KiH bsAb发现和发展的关键信息。  撰稿:梁梓欣  编辑:李惠琳  文章引用:Ion Mobility-Mass Spectrometry and Collision-Induced Unfolding of Designed Bispecific Antibody Therapeutics  李惠琳课题组网址www.x-mol.com/groups/li_huilin  参考文献  Villafuerte-Vega, R. C., Li, H. W., Slaney, T. R., Chennamsetty, N., Chen, G., Tao, L., & Ruotolo, B. T. (2023). Ion Mobility-Mass Spectrometry and Collision-Induced Unfolding of Designed Bispecific Antibody Therapeutics. Analytical Chemistry.
  • 中国科学院大连化学物理研究所开发新型多重碎片化碰撞诱导解离技术
    近日,中国科学院大连化学物理研究所所仪器分析化学研究室质谱与快速检测研究中心(102组)李海洋研究员团队在现场检测微型质谱及应用方面取得新进展,基于自主研发的现场快速检测微型质谱(Anal. Chem.,2022),开发了简单易控、高碎片化效率的新型多重碎片化碰撞诱导解离技术,可实现单次进样条件下获得丰富碎片离子信息,对于化学战剂、D品的准确识别,以及新型合成D品的结构解析具有重要意义。  新型D品层出不穷、种类繁多,成为当前D品犯罪案件的突出特点。此外,D品的种类不断翻新,更具伪装性、隐蔽性和迷惑性,使得检测难度大。因此,开发便携式仪器用于新型D品的及早发现,以及传统D品的现场快速准确识别对禁D工作具有重要意义。李海洋团队前期基于微型质谱关键技术,实现了传统D品和新型芬太尼类D品的定性检测(Anal. Chem.,2021;Anal. Chem.,2021;Anal. Chem.,2019;Anal. Chem.,2019),并在云南边境多个检查站开展了推广应用。  传统共振碰撞解离技术需要多次进样才可以获得多重碎片离子信息。本工作中,基于此前构建的现场检测微型质谱,该团队开发了一种简单易控的新型碰撞诱导解离方式技术,可实现单次进样条件下获取多重离子碎片信息。基于对离子阱内微区电场分布的研究,团队还揭示了该技术的微观本质,即增大离子阱质量分析器的直流偏置电压有利于增强径向电场强度,从而驱动离子进入强射频场获得能量、发生碰撞诱导解离。通过调控电场、离子的初始动能和气压等,该碰撞诱导解离技术可实现100%的碎片化率。该技术还可同时获得多个碎片离子,有利于提升识别准确性,实现痕量D品同分异构体的区分、化学战剂的准确识别等。此外,该技术通过分析母离子以及不同碎片离子之间的质量数差异,可实现对D品的结构解析与分类,适用于新型合成D品早期发现预警,在D品稽查、公共安全等领域具有广阔应用前景。  相关研究以“Radial Electric Field Driven Collision-Induced Dissociation in a Miniature Continuous Atmospheric Pressure Interfaced Ion Trap Mass Spectrometer”为题,于近日发表在《美国质谱学会杂志》(Journal of the American Society for Mass Spectrometry)上,并被选为封面文章。该工作的第一作者是我所102组博士研究生阮慧文。上述工作得到国家自然科学基金、我所创新基金等项目的支持。(文/图 王卫国、阮慧文)  文章链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jasms.3c00324
  • 基于高光谱成像技术的青香蕉碰撞损伤检测
    香蕉是中国岭南特色水果之一,香蕉在采收和运送过程中往往处于绿硬期(青香蕉),在此过程中易受到各种碰撞损伤。不同类型碰伤均可加速香蕉果皮活性氧的积累进而导致香蕉果实的衰老腐败 青香蕉受到碰撞损伤后,微生物容易侵染损伤部位,经过催熟过程中的乙烯释放和果实软化后,造成於伤腐烂或黑斑花脸,严重影响其色泽品质和销售价格。因此,亟待寻找一种快速无损检测青香蕉碰撞损伤的方法。为探究有效检测青香蕉早期轻微碰撞损伤的方法,本文结合青香蕉的结构特点利用高光谱技术找出青香蕉关于碰撞损伤特性的特征波长段,实现碰伤程度的区分与可视化。研究为开发青香蕉表面碰伤快速无损检测系统,提高香蕉经济效益具有重要意义。1.材料与方法1.1青香蕉碰撞损伤程度分类青香蕉的品质分级标准14中,果身表面的机械类损伤面积是一个重要指标。标准规定,果身表面无碰压伤的青香蕉属于优等品;碰压伤面积小于1cm² 的属于一等品;碰压伤面积为1~2 cm² 的属于二等品;碰压伤面积大于2cm² ,属于劣等品将不进入市场。将碰伤的香蕉置于温度15℃、相对湿度88%的恒温恒湿环境中保存48 h取出切开,损伤面积如表所示。1.2 高光谱图像采集系统试验可采用彩谱科技有限公司的高光谱成像仪,主要包括高光谱相机、光源、载物台、滑轨、计算机控制硬件和软件系统。光源采用仪器自带的卤素灯,光谱仪的光谱范围为400~1000 nm,采样间隔为2.39 nm,将光谱范围分为256个频带范围。仪器扫描的具体参数设置:曝光时间20 ms,移动台前进速度1.4 cm/s,回退速度2cm/s,镜头与样本距离42 cm。本研究使用的光谱数据由256维图像组成。区别于三维的RGB图像,高光谱图像的数据信息高维且冗余,如果对每份样品的所有图像进行处理,不仅工作量庞大且后续的建模效果不佳。如图所示是同一份样品在不同波段下(500、600、700、800nm)的图像,对比可知:不同波段下的图像其呈现出的碰伤情况存在差异。因此探究青香蕉关于碰撞损伤的特征波段,利用特征波段下的图像提取碰伤部位的光谱数据,可为后续的检测模型提供可靠且精准的数据集。2结果与分析2.1 原始光谱数据预处理结果使用软件进行预处理,首先对原始光谱进行多项式平滑法处理,再采用多元散射校正法对光谱进行预处理,以降低极限漂移和散射效应。对原始样本数据集如图a先进行SG处理,将处理后的光谱曲线再进行多元散射校正法处理。处理后的效果如图b所示。可以看出,预处理后的光谱曲线修正了部分反射率为1的数据,总体曲线更加归一且平滑,噪音点减少,曲线的凹凸处变少。说明该预处理方法效果较好,后续研究所用的光谱数据皆为经过SG和MSC方法预处理后的数据。2.2基于BP神经网络的检测模型和可视化碰伤等级图像通过图像分割流程,将918张灰度图像进图像分割,提取香蕉碰伤部位的轮廓区域,同时利用图像全像素点下的反射率数据,用光谱反射率数据去表示碰伤轮廓区域的每个像素点所代表的信息。对健康样品、轻度碰撞伤样品、中度碰撞伤样品、重度碰撞伤样品的测试集的识别准确率分别为97.53%、92.59%、93.82%和96.29%,平均碰伤程度的判断准确率为95.06%。为了更好地展示分类结果,同时考虑检测的可视化,对每一个像素点用“00”代表健康,标记为黄色RGB(255,255,0) “01”代表轻度碰撞伤,标记为蓝色RGB(67,142,219) “10”代表中度碰撞伤,标记为紫色RGB(128,0,128) “11”代表重度碰撞伤,标记为红色RGB(255,0,0)的方式进行最后的输出显示。其中区域的总体识别结果若有85%以上的相同数值和颜色,那么本区域都用此数值和颜色进行归一显示,最后的可视化图像如图所示。3.结 论本文以青香蕉为研究对象,利用高光谱成像仪采集青香蕉健康表面和不同碰伤程度香蕉的光谱反射率数据和不同波段下的图像信息,结合特征变量筛选对青香蕉的碰撞损伤程度进行了研究,主要结论如下:1)采用3种类型的支持向量机算法,验证了青香蕉碰撞损伤的识别机理以及采用光谱数据和图像信息结合进行无损检测的合理性。2)对通过预处理和异常样本剔除后的数据进行特征波长提取和验证,得到9段特征波长。3)通过获取特征波长段下的图像,提取碰撞损伤区域的轮廓分布边界数据以及该区域的每个像素点对应的光谱反射率数据。将此数据作为BP神经网络的输入层进行训练,最后得到的模型对健康样品、轻度碰撞伤样品、中度碰撞伤样品、重度碰撞伤样品的测试集识别准确率为97.53%、92.59%、93.82%和96.29%。
  • 欢迎参加岛津新品质谱参数有奖猜想活动
    随着中国经济的飞速发展,近年来,各个领域对串联质谱的需求快速增加。在食品安全,环境分析,法医毒物分析,药物研发,药物代谢物鉴定和药物代谢动力学研究,生物标记物筛查确认分析,定量蛋白质组学,代谢组学,新生婴儿筛查及治疗药物监测等诸多领域,串联质谱已经成为复杂样品中目标化合物扫描及定量分析的必要手段。目前,在许多实验室,如食品检测实验室,环境分析实验室,法医分析实验室,临床药理中心,医院,大学的分析测试中心及科学院的检测中心都可以看见串联质谱的身影,串联质谱仪正日益成为各实验室的常规分析仪器。 始终引导分析测试技术潮流的分析仪器综合厂家岛津公司,在世界质谱发展之路上留下了一个又一个闪亮的足迹。岛津的质谱技术在世界上各个领域正发挥着重要的作用,为&ldquo 实现人类与地球的健康&rdquo 做出着贡献。龙腾盛世大地春,岛津质谱产品线即将迎来大扩展。岛津以全新的UFMS (Ultra Fast Mass Spectrometry)开发理念、打破质谱快速性常识的三款质谱新产品即将闪亮登场! 即将推出的三重四级杆液相色谱质谱联用仪LCMS-8040,在正负极性切换速度、最快扫描速度、最小延迟时间和最小驻留时间方面均不低于现有的岛津LCMS-8030。创新升级的离子透镜和碰撞池设计,增强离子聚焦,减少离子损失,更是将各种扫描模式的灵敏度全面提升。尤其是MRM模式下,灵敏度大幅提高,充分扩展了应用领域,能分析出更多复杂基质中的痕量化合物。除此之外,专利的UFsweeper II碰撞池,还将可能产生的串扰降至最低。 全新设计的三重四级杆液相色谱质谱联用仪LCMS-8080其独特小巧的外形和超凡的性能,使其明显区别于同类产品。创新的高温离子源设计,同轴加热气将加速溶剂雾化及化合物离子化,去溶剂效率大大提高,并且化学噪音被降至最低,从而显现出优势明显的灵敏度,使复杂基质中的超痕量化合物分析(如ag/mL级浓度样品)成为可能。独特的竖直离子通道,设计紧凑,最大限度的减少仪器的占地面积。当一台具有优雅外形、占地小于50cm× 50cm,并且能获得最佳性能的串联四极杆液质联用仪摆在面前的时候,谁又能说一点不动心呢? 岛津全新三重四极杆气相色谱质谱联用仪GCMS-TQ8030继承GCMS-QP2010 Ultra的超快扫描速度,并融合LCMS-8030的专利碰撞室技术,成为目前速度最快的三重四极杆气相色谱质谱联用仪。支持快速 Scan/MRM 同时测定,在保证质谱图正确性的前提下,一次进样同时获得定性和定量信息,满足日益广泛的多种目标组分的同时分析。独特的Q3离轴设计,有效降噪,充分满足痕量化合物的分析要求。与GCMSsolution相同操作平台的GCMSsolution for GCMSMS操作软件,轻松掌握,操作简便。无与伦比的痕量化合物检出能力,无可比拟的样品通量,GCMS-TQ8030广泛适用于食品安全、环境、法医、制药等领域。 为了使广大用户对岛津质谱新产品的UFMS(Ultra Fast Mass Spectrometer)开发理念有一个实际的感受,岛津公司市场部特别启动了&ldquo 岛津质谱腾龙年 新品参数大猜想&rdquo 活动,期待各位尊敬的用户积极参与,精美奖品等您拿!本次活动时间自2012年5月4 日起,至2012年6月18日结束,热忱欢迎您参与本次活动! 您可通过登陆&ldquo 岛津质谱空间站&rdquo 官方网站http://ms.shimadzu.com.cn/参与本次活动。 &ldquo 岛津质谱空间站&rdquo 官方网站 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12个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州分析中心;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。
  • 质谱成像:MALDI技术在质谱成像中的应用
    p style="text-align: left "  strong一、质谱成像技术简介/strong/pp  成像质谱(IMS)是一种非常灵敏的分子成像技术,可提供组合的分子信息和空间分辨率。它允许从组织切片、单细胞或其他物质表面直接鉴定和定位化合物分子。成像质谱研究的核心特点是质谱仪的高灵敏度、技术的无标签性、对肽和蛋白质的成像能力,以及从个体水平(几百微米)到细胞水平(几十纳米)空间分辨率。成像质谱允许在单个实验中同时检测数千个不同分子的图像。因此,它是一种有效的多组分分子成像技术。科学家们已经开发了许多不同的成像质谱方案和仪器来研究生物内源性化合物,如脂质、肽和蛋白质,以及外源化合物,如聚合物,或者用于研究组织处理药物的分布。这些研究提供了从亚细胞层次到有机体层次生物过程的详细情况。/pp style="text-align: center "img title="00.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/023209d6-c059-4300-b7e9-75b5d86cff30.jpg"/  /pp 当今,成像质谱主要是用于病理学离体组织研究的技术,并不具备MRI(磁共振成像)或PET(正电子发射断层摄影)扫描的体内诊断能力。然而,它可以作为体内成像的补充技术来验证生物分子的分布代谢规律或不同疾病阶段药物的递送方式。许多研究人员正在探究用这种补充成像方式来解决分子分布的具体问题。这种做法的理由很明显。没有其他单一的成像技术能够以适当的空间分辨率、时间分辨率及生物学状态提供分子结构和解剖信息的适当组合。与其他分子成像方法相比,如MRI,PET或免疫组织化学(IHC),成像质谱有一个独特的特征:它可以使化合物分子可视化而又无需标记,这可以实现其他技术所不能实现的对新化合物分布规律的研究。通常,它是在使用影响色差的常规染色剂(例如通常用于组织染色的苏木精和曙红(H& E)情况下,可以做化合物分子鉴定的唯一工具。它可以用于常规组织学染色剂不可实现的化合物分子分布规律的研究。这是因为在病理学中使用的常规染色剂只提供一般组织分型,而不识别特定分子,不提供分子修饰及其组合信息等。不能被常见组织染色剂染色的几种药物和代谢物如表1所列。/pp style="text-align: center "img title="(MS@0{[%]6Q49XJ@3VDOVZA.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/4e4940a0-12c9-4169-b75e-f37f5d2ef818.jpg"//pp  strong二、质谱成像的解吸和电离技术/strong/pp  IMS需要从被研究物质的表面解离和离子化化合物分子。主要有两种物理方法:(1)用载能带电粒子碰撞分析物表面,(2)用来自脉冲相干光源的光子照射表面。/pp  1. 带电粒子的解吸和电离/pp  带电粒子主要用于二次离子质谱(SIMS)成像。在这种方法中,分析物表面暴露于高能聚焦的一次离子束下。离子撞击会导致表面上下分子的级联碰撞,从而引起表面分子的移动和电离。随后,碰撞产生的二次离子可以进入质量分析器分析以确定其性质。碰撞能量通常会保持较低,以确保一次离子可以与不同区域表面分子相作用,并且确保已碰撞区域不再进行二次碰撞分析。低于表面层分析碰撞能量的实验被称为静态SIMS实验。高于该碰撞能量的实验,被称为动态SIMS实验。在动态SIMS实验过程中,分析物表面会发生持续的变化。在静态SIMS实验中,被分析的表面通常在1%以内。/pp  在SIMS实验过程中,大量的内部能量被转移到表面分子中。这会导致表层化合物分子产生大量的碎裂。这使得该方法不适合直接研究大分子物质,如肽和蛋白质等。该方法可以较好地观测待测物表面元素和小分子化合物分布规律。化合物碎裂模式与电子碰撞电离中观察到的碎裂模式相似。/pp  最常用的一次离子种类是铟和镓。它们主要应用于半导体表面上的元素和有机杂质研究,以及薄层表面涂层的研究。受益于较大簇离子或分子离子的应用,切片组织等生物表面也可以被分析。较大的一次离子有Aun+、Binm+、C60+等。这些离子可以使完整次级分子离子的产率更高,并且减少了分子离子碎裂。此外,这些离子的应用还可以显著降低对表面下层分子的破坏,从而增加三维成像实验成功的可能性。/pp  所有的SIMS实验与以上所述的离子光束均需要保持真空环境,否则初级离子会因为平均自由程太短而不能到达分析物表面。解吸电喷雾电离(DESI)是大气压下的解吸和电离技术。它会产生电喷雾液滴,然后在大气条件下被传送到待分析物表面。溶剂液滴吸附到表面分子上,从而产生与常规电喷雾质谱电离相似的二次离子。这种方式可以产生带多电荷的准分子离子。据报道,该方法适用于多种待测物的表面分析,包括药物片剂、血迹和组织切片等。研究显示,DESI技术用于组织成像可以可视化观察脑和肿瘤组织切片中的磷脂和脂质。/pp  2. 光子解吸、电离/pp  2.1 LDI和MALDI/pp  能够从表面解离和电离分子的第二种方法是光子与表面分子产生相互作用。通常,脉冲激光束聚焦在分析物表面上。由表面层吸收的光子能量会导致表面材料的爆炸性去除或消融。/pp  当使用红外(IR)或可见光时,光子能量主要转化为表面振转能量。在紫外线或真空紫外线(VUV)光下,光子能量增加可以引发大量的电子激发。如果积累在待分析化合物分子中的内部能量足以引起直接电离,该过程被称为激光解吸和电离(LDI),如图1(a)所示。在激光解吸过程中积累的内部能量通常比较高,表面分子可以发生大量的碎裂。此外,有机化合物的低电离效率使得该技术不太适合于大分子质谱分析。这些情况下,可以应用激光解吸后电离(LDPI)策略来电离解吸过程中产生的中性粒子(图1(b))。后电离策略可以在真空条件下通过UV或VUV波长范围内的二次能量激光束照射实现。最近研究表明,激光解吸可以有效地与ESI离子源联用,从而在大气压力条件下可以进行激光烧蚀电喷雾电离(LAESI)(图1(c))。这种组合增加了可以用激光解吸策略分析的化合物类别,并能减少化合物碎裂。当与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)组合时,激光烧蚀可以成功地用于待测品表面元素的定量分析。烧蚀的组分被等离子体源雾化并离子化成构成元素和同位素离子,随后通过质谱仪进行分析。当与光发射光谱法结合时,使用从ICP发射的光可以获得更多定量基本信息。/pp  由于存在大量碎裂,直接LDI策略不适用于分子量超过500Da的生物大分子分析。这时可以选择使用能量调节基质。分析物混合或被涂布在待分析物表面上(参见图1(d))可以克服这个限制。在20世纪80年代晚期,由Karas和Hillenkamp构想的这种技术被称为基质辅助激光解吸和电离(MALDI)。它是现代蛋白质组学研究中的关键技术,可以应用于生物大分子,如蛋白质和DNA分子的解吸和电离。在复杂待测物表面的MALDI分析中,基质辅助方案有更多的用途。/pp style="text-align: center "img title="2.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/44bc0e85-da34-4110-9c06-ae524e9d48ad.jpg"//pp  首先,应用基质后,它可以将复合物样品中的待测分子重构在基质晶体中间或者表面。这些分析物掺杂基质晶体的形成,可以将待分析物与其他辅助因子如盐等分离,并可以将大分子分散在基质中。用脉冲激光对晶体表面的后续照射能够快速地使样品过热。这是作为激光能量强吸收体的基体受到电子激发(UV-MALDI)或振动激发(IR-MALDI)作用的直接结果。协同运动的过热基质与其夹带的分析物可以被引导到的真空中。这有助于分析物分子气相化的非破坏性转变。基质的最后一个目的是通过电荷转移促进分析物分子的电离。该方法通常会使[M+X]+型的阳离子转化成完整的准分子离子,其中X表示产生的阳离子的类型。最常见的阳离子是氢、钠和钾。为保证分析成功,分析物分子必须与固体基质材料共结晶,并且这些基质应该是过量的。最常用的基质与分子的比例在103:1至105:1的范围内。根据经验,研究的分析物的质量越高,完全解吸所需的基质剩余越多。/pp  2.2 MALDI在敞开环境中的应用/pp  近来敞开式解吸策略的发展已经产生了一些进步,该策略也需要使用基质。类似于LAESI方法,其基质、分析物混合物需要在基材上共结晶,这样可以有更多完整样品从表面移除。 MALDI离子会受质谱入口和样品表面之间电场的作用而发生偏转。从MALDI基质上产生的中性粒子含有大量在真空MALDI实验中丢失的分析物分子。它们可以被吸附在尚未完全雾化的电喷雾液滴表面。接下来是常规的产生多电荷离子的电喷雾电离过程。该过程又缩写MALDESI(基质辅助激光解吸电喷雾电离),它可以将MALDI在敞开环境中的优点以及电喷雾电离的灵敏性结合起来。/pp  2.3 MALDI和液相色谱/pp  MALDI技术和液相色谱(LC)分离技术的成功联用,提高了复杂混合物的分离检测效率。分析复杂混合物时,MALDI会受到显著的离子抑制。不同物化性质的化合物分子共存通常会导致一种或几种组分优先于其他组分离子化。离子抑制效应是许多分析学科量化研究的主要障碍。对MALDI质谱强度差异的解释本质上是定性的。克服该问题的一个方法是进行色谱分离以降低混合物的复杂性。许多nano-LC-MALDI方法已经实现了将分离时间尺度转换为空间分布尺度。自动点样技术可以将一系列二维纳升液相洗脱液滴(通常每滴为150纳升)沉积到MALDI基质预涂层上。也可以采用其他方法将基质溶液与LC洗脱液混合,并将该混合物液滴有序沉积在干净的基质靶板上用于质谱分析。/pp  3. SIMS中基质的使用/pp  使用能量调节基质材料的优点并非仅限于光子解吸和电离技术。MALDI质谱技术的成功使MALDI基质在SIMS(二次粒子质谱分析法)样品制备中的应用成为可能。分析物与MALDI基质(2,5-二羟基苯甲酸/DHB)的共结晶,更加方便了采用基质增强型SIMS(ME-SIMS)方法对质量超过10kDa的大分子离子进行检测。因此,这种仅基于SIMS电离方法产生完整大分子离子(肽,蛋白质,寡核苷酸)的技术是成功的。有人提出,基质在ME-SIMS中的作用与在MALDI中的作用相似:都是为分析物分子提供了一个嵌套环境,并提供了质子来增强电离。以DHB为基质可以获得最佳结果,可能解释是DHB提高了样品表面区域中分析物的浓度。由于ME-SIMS(与MALDI相比)仅检测表面50nm之内,所以分析物的定位在样品制备中至关重要。分析物分子必须存在于晶体的表面,因为在静态SIMS条件下不能检测到基质共结晶的较深层次。/pp  strong三、成像质谱的空间分辨率/strong/pp  IMS的一个关键参数是可实现的空间分辨率。空间分辨率决定细胞和组织表面可观察到的细节。获得质量分辨率图像的最常见方法是使用微探针或扫描模式。微探针模式质谱成像通过SIMS扫描样品上的电离探针束或移动样品通过MALDI对焦进行。对于每个特定位置,带电离子束与样品相互作用,存储坐标,并获得位置相关离子产生的质谱数据。以这种方式构建光栅,光栅中的每个点都具有与其相关联的质谱数据。使用专用软件,可以从这些数据集中构建质量分辨的离子图像。微探针成像实验中最大的可实现空间分辨率由微探针的尺寸决定。在技术上,光栅中每个点的精度是控制分辨率的另一个因素,但是对于SIMS和MALDI成像,通常这不是一个问题。此外,实验实现的空间分辨率受样品制备(基质)和灵敏度(信噪比)相关因素的影响。/pp  1. 二次离子质谱(SIMS)和解吸电喷雾电离质谱(DESI)成像质谱的空间分辨率/pp  SIMS使用离子源的大多是由液体金属离子枪构成。 Ga +和In +主要用于表面元素和小分子分析。使用这些枪可以获得的空间分辨率由发射器的大小,离子柱中的静电光学元件和主光束电流决定。后者通常保持较低以防止光束的空间电荷膨胀和分辨率损失。当在低电流下进行调谐时,这两支枪可以提供50nm的焦点。金属簇光束Aun+、Bin+以及C60+可以在非常低的光束电流下提供100-200nm的光斑尺寸。低光束电流通常需要更长的实验时间。因此,为了应用更大的束电流增加分析速度,空间分辨率通常会受到一定损失并减小到大约1μm。 DESI使用指向表面的带电溶剂液滴喷射流。喷射流与表面的润湿相互作用中,作用区域大小决定了空间分辨率。研究表明,DESI成像的常规空间分辨率为1mm左右。/pp  2. 激光直接成像(LDI)和基质辅助激光解析电离(MALDI)成像质谱的空间分辨率/pp  聚焦激光束的分辨率是波长决定的,并受阿贝衍射极限的限制。长波长的红外激光器难以聚焦在50μm以下。商业仪器中的UV激光光斑的物理尺寸限制在约10μm。在商业仪器上,大多数实验用激光光斑尺寸在50和250μm之间。这个选择是由灵敏度和完成实验所需的时间决定的。特殊的共焦目标可以将斑点尺寸减小到1μm,但是使用MALDI的这些小斑点所需的激光阈值通量对于组织中化合物的无损分析是不是太高仍存在实质性的争论。初步实验显示了其从分析物获取高分辨率图像的能力。替代方法是使用常规MALDI-ToF仪器的过采样方法增加空间分辨率。在这种方法中,激光探针点的移动增量小于光点直径。所有样品在第一个采样点完成后,每个采样增量都会从比激光焦点尺寸小得多的区域采集信息,从而达到增加空间分辨率的目的。这种方法的两个缺点是有限的质谱串联可能性和较大的总样品消耗量。/pp  strong四、成像质谱仪:发展和改进领域/strong/pp  使用上一节描述的解吸和电离技术,可以在复杂表面产生原子和分子离子。质谱图像的产生需要对这些产生的离子进行后续质量分析。现代质谱方法提供了一系列质量分析仪器来达到此目的。本文介绍三种类型的质量分析仪器,为生物表面的MALDI或SIMS质谱成像提供独特的分析能力。/pp  1. 飞行时间成像质谱法/pp  IMS中最常用的质量分析器是飞行时间分析仪。它需要产生脉冲离子,这一要求理想地与MALDI和SIMS要求兼容。所有离子都具有相同的加速电位。相同质荷比的离子将在其解吸过程产生的初始动能之上获得相同的动能。因此,它们的速度取决于它们的质荷比,并且离子可以通过在无场区域中的漂移而分离。离子检测是通过多通道板(MCP)类的粒子检测器实现的。ToF分析提供了非常宽的质量范围,该范围仅受大分子物质检测灵敏度的限制。MALDI-ToF-MS最多可以对数百万道尔顿的分子进行分析。微秒范围内的高传输效率和总飞行时间,为使用高重复率激光器进行高灵敏度表面检测提供了可能性。这使得高通量分析成为可能,而高通量分析正是大表面积样品分析的关键要求。分辨能力的提高可以通过补偿解吸过程产生的初始动能来实现。使用延迟提取,半球形静电扇形器件和反射镜等技术可以在m/z 1000下将半峰宽(FWHM)质量分辨率增加到m/△m = 30 000。用于化合物鉴定的串联质谱通常通过碰撞诱导解离(CID)或通过观察电离后亚稳离子的衰变实现。为此,两个独立的ToF系统可以以所谓的ToF / ToF配置串联。第一个ToF用于前体选择,第二个ToF用于产物离子分析。/pp  2. 傅里叶变换离子回旋共振质谱法/pp  傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR-MS)是一种离子捕获技术,它决定了强磁场中潘宁离子阱中捕获离子的回旋加速频率。在外部离子源产生离子后,离子被转移到潘宁离子阱中,直到进一步分析。使用宽带射频电激发,所有离子被激发到大的回旋加速轨道。它们的轨道半径不仅增加,而在潘宁离子阱中,相同质荷比的离子也相互连贯地在轨道绕行。在绕行期间,它们可以在一组双检测电极中引起振荡图像电荷。该时域信号被数字化并进行傅里叶变换以产生回旋加速频谱。质谱图可以通过对回旋加速器方程w=qB/m校准产生。/pp  FT-ICR-MS的主要优点是具有无与伦比的质量分辨率和质量测量精度,可用于从MALDI图像分析中发现新的结构细节。此外,使用捕获离子技术不仅允许CID,而且允许红外多光子解离(IRMPD)和电子捕获解离用于串联质谱的结构测定。分析速度受观测时域信号的长度和相关质量分辨率的限制。质量分辨率取决于轨道离子的相干时间。典型的分析时间是每像素1 s,与所用的离子源无关。可以通过增加磁场强度来降低相同分辨率下的瞬态长度。MALDI组织成像实验可以在FT-ICR-MS系统上进行,FWHM分辨率范围从40000到400000。(图2)。/pp style="text-align: center "img width="450" height="616" title="3.png" style="width: 450px height: 616px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/91f3b7ae-f7c9-4edd-81d2-1fe8a264e388.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp  3. MALDI离子迁移成像质谱法/pp  通过MALDI生成离子的迁移分离,质谱图中可以得到更多附加信息。离子迁移谱是基于离子通过碰撞横截面面积的分离技术。在离子迁移质谱中,有充气的漂移池用于质谱分析之前的离子分离,这些离子由于构象或组成变化而具有不同碰撞截面。当用于质谱成像时,除了空间维度和质谱维度之外,还增加了时间漂移的气相分离维度。离子迁移光谱法在两个主要方面有利于MALDI成像质谱的研究。首先,增加额外的分离维度能够检测到更多的质谱峰。离子迁移有利于减小质谱分析复杂度,并有助于不同种类化合物的分离,例如肽和磷脂。第二,质量与漂移时间选择结合使得等压肽或其它类似物分解为分裂谱。/pp  离子迁移、MALDI与用于IMS的ToF-MS组合,能够通过其相关的消化肽片段定位和鉴定蛋白质。离子迁移分离可以鉴定通过常规MALDI-ToF-MS无法鉴定的等压离子。与传统的MALDI-ToF相比,该方法每次测量的观察峰数量增加,能够产生质量和时间选择的离子图像,同时可以对单个离子进行鉴定。图3所示结果证明了离子迁移飞行时间成像质谱(IM-ToF-IMS)对来自组织的蛋白质鉴定的可行性。/pp style="text-align: center "img title="4.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/bfc037cb-3061-4ea0-b5a6-6c3b3bf23e09.jpg"//pp  组织消化与MALDI-IM-ToF-IMS方法相结合,可以对不同种类组织蛋白质鉴定实行“自下向上”的策略。/pp  strong五、MALDI成像策略/strong/pp  1. 质谱成像流程/pp  不同解吸电离方法与不同质量分析器组合,为在单个组织样品上进行互补实验提供了可能性。/pp  需要仔细的实验设计来确保获得相关的互补分子图像信息。图4中显示的实验工作流程提供了从单个组织生成六个补充图像数据集的示例。在该示例中,通过外科手术获得一块组织。组织中的细胞表达荧光标记的蛋白质,因此成像工作流程中的步骤是产生荧光图像。这提供了一种特定蛋白质的详细位置。在将衬底表面上的10-20μm薄片进行组织切片和安装之后,进行SIMS分析。这提供了在高空间分辨率下的低分子量成像MS数据。静态SIMS除去表面材料的不到1%,因此残留的表面仍然可以进一步分析。SIMS研究完成后,可以用基质涂层覆盖组织表面(参见“基质涂层”一节)。根据感兴趣的分析物,表面可以或不能被洗涤。洗涤方案对所得结果有重要影响。在图4的实验工作流程中,在基质沉积之前不进行洗涤以允许小的水溶性分子成像。在基质沉积后,进行的第一次分析是ME-SIMS。再次只有少量化合物分子从表面去除,晶体表面保持可用于后续的MALDI分析。ME-SIMS数据集提供了更大的完整有机分子(如脂质和分子量小于2000 Da的小信号分子)的信息。进行的下一个分析是具有略高于解吸阈值的激光注量的MALDI-ToF分析。 MALDI-ToF数据集包含有关内源性肽和完整蛋白的信息(取决于使用的洗涤方案和基质)。可以获得的最后一个MS成像数据集是MALDI-FTICR-MS数据集(或离子迁移率图像数据集)。这些技术需要去除大多数基质材料。它们可以提供高质量分辨率和质量精度信息,有助于识别构成图像的分子。任何残留的基质材料都可以从多次分析的表面上洗去,以便进行最终的H& E染色。这提供了其他的组织学信息,可以与成像质谱数据集结合来鉴定特定区域或组织类型。/pp style="text-align: center "img title="5.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/6e50bb6c-daeb-4a23-895c-3da7452a8caa.jpg"//pp  2. 基体涂层/pp  在MALDI和ME-SIMS分析之前,必须将基质溶液涂布于组织表面。基质溶液由有机溶剂如甲醇或乙腈组成,添加剂为弱有机酸如芥子酸(SA)或2,5-二羟基苯甲酸(DHB)和三氟乙酸(TFA)。加入TFA可增加分子的离子化质子的量。基质应用方法将强烈影响成像MS结果。应用方法将对灵敏度,表面扩散与空间完整性,空间分辨率,表面平坦度和分析速度产生影响。组织性质和环境参数影响组织中蛋白质的提取效率和基质的结晶。因此,控制基质沉积环境也是很重要。有几个实验室正在考虑创新的沉积方法,如基质升华。对于一般实验室,一般有两种基质沉积方法:点样和喷涂。/pp  2.1基质点样/pp  将基质溶液点样到组织部分时需要将分析物的扩散限制在斑点大小范围。已经开发了两种基质检测方法:手动或自动检测。手动点样产生微滴液滴,经常用于不需要生成图像的MALDI组织分析。自动点样使用更小的体积(pl)液滴,并产生约120-150μm的点样尺寸和约200μm的最小分辨率。两种不同类型的自动识别器用于基质沉积:喷墨式压电喷嘴和使用聚焦声波的液滴分配器。两个喷射器都可以释放100μl在组织上干燥成150μm直径的液滴。在这种情况下,成像MS分析的分辨率通常会受到大于分析光束直径的基质点样点的限制。/pp  2.2 基质喷涂/pp  基质喷涂使均匀小滴的基质溶液覆盖了样品的整个表面。气动、振动喷头或电喷雾可以使基质溶液变生液滴喷雾。喷涂可以手动和自动化的方式进行。手动喷涂采用手持气动喷枪或TLC喷雾器。通过喷雾装置与x-y机器人联用可以实现自动喷雾应用,也可以在较大的区域上进行基质沉积。使用振动喷雾器在较小的区域也可实现自动喷涂,其小型腔室主要控制湿度。喷涂后形成的晶体通常为10-20μm。为了获得更小的晶体,可以使用电喷雾,减小敏感度产生甚至小于1μm的晶体。当使用喷雾沉积时,激光束的直径限制了MALDI成像质谱的空间分辨率。/pp  3. 鉴定策略/pp  用于产生分子图像的质谱峰的识别是所有质谱图像策略中的关键步骤。选择时候,可以使用高质量分辨率以及准确的质量进行测量。通常需要结合其他策略,如使用MALDI串联质谱或其他分析策略来识别表面化合物种类。/pp  3.1 MALDI串联质谱法/pp  串联质谱使用是识别表面产生的不同化合物离子的合理选择。限制因素是前体离子选择的分辨率、裂解效率和方法灵敏度。在相同的位置,通常只能进行几个质谱实验。可以在单个位置进行的实验数量仍然取决于提供信号的激光照射的数量。在相邻位置执行串联实验的隔行扫描成像方法可部分克服此问题。一旦裂解模式已知,可以应用多重反应监测来确定化合物分布。/pp  4. LC-MS / MS鉴定/pp  研究可以使用互补组织匀浆和提取来产生组织成分的信息库。也可以使用LC-MALDI来解决混合物复杂性的问题,增加灵敏度,以及降低离子抑制效应。/pp  在直接MALDI成像实验中观察到的MALDI图谱比较分析可以用作识别策略的一部分。在这些研究中,串联MS可用于识别在LC-MALDI靶上发现的各个化合物成分。/pp参考文献:/ppa title="" href="http://sci-hub.cc/10.1016/B978-0-08-043848-1.00028-6" target="_self"The Development of Imaging Mass Spectrometry./a/ppa title="" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780123744135000087" target="_self"MALDI Techniques in Mass Spectrometry Imaging. /a/pp /p
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)作为反应气和氦气(He)作为碰撞气,研究着重于多元素测定的能力,特别是在抑制基于氩的背景离子、提高多同位素灵敏度和优化激光剥蚀定量分析方面。这些CCT中的气体分子和离子束发生化学反应或者物理碰撞,从而实现清除某些特定的同位素,或者将多原子离子解离。 使用H₂ 作为反应气体时,能够显著降低氩离子(Ar⁺ )和氩分子离子(Ar₂ ⁺ )的信号,使得钙(Ca)和硒(Se)的丰度最高的同位素得以检测。此外,降低Ar⁺ 信号时还允许在进行飞行时间分析前,无需陷波技术(notch filter)来选择性减弱特定质荷比(m/z)信号值,从而改善了质荷比40和80附近同位素的传输效率。 研究发现,以不超过4mL/min的流量引入氢气、氦气或两者混合气体,可以通过碰撞诱导聚焦机制将离子检测灵敏度提升1.5至2倍,并且质量分辨率也提高了16%。使用CCT后,钙(40Ca)的检出限(LOD)提高了超过三个数量级,硒(80Se)的检出限(LOD)提高了一个数量级。对于NIST SRM610标准中的多种元素,检出限均提高了2到4倍,同时在大多数元素上保持了定量准确性(小编注:如果应用偏重于轻质量数元素分析,可以通过关闭CCT模式来达到最优效果)。 实验还表明,当采用微液滴样品引入技术时,碰撞池中的He缓冲气体量会导致单个微液滴信号的宽度增加至数十至数百微秒。但是,高速激光剥蚀产生的单气溶胶羽流事件的持续时间未受碰撞效应影响,表明在100 Hz的激光剥蚀频率下,即使开启CCT,也不会对成像效果产生显著影响。这些发现强调了CCT在提高ICP-TOF-MS性能和分析精度方面的潜力,尤其是对于高时间分辨率的多元素分析。01实验参数和设置 实验是在瑞士TOFWERK AG公司生产的icpTOF仪器上进行的,该仪器与多种样品引入系统相结合使用。icpTOF装备有陷波滤波器,位于碰撞/反应单元(CCT)下游,用于精确调控飞行时间(TOF)谱图中多达四个特定质荷比(m/z)的高信号强度。通过调整频率和振幅,可以选择性地衰减特定m/z离子信号,同时这也会影响到相邻的m/z。在进行激光剥蚀(LA)实验时,通常只需衰减氩离子(Ar+)的信号,以避免信号饱和导致探测器损坏。表1:在不同实验设置的情况下,ICP-TOFMS的运行参数和碰撞/反应池的设置。碰撞/反应单元操作:碰撞/反应单元使用的氦气(99.999%纯度,由瑞士Dagmersellen的PanGas AG提供)和氢气(99.9999%纯度,同样由PanGas AG提供)或这些气体的混合物进行加压。气体的流量通过质量流量控制器进行精确控制,使用Micro Torr气体净化器(由加利福尼亚的SAES Pure Gas, Inc.提供)来去除气体中的杂质。在需要进行离子束衰减的实验中,调整陷波滤波器的操作参数以确保背景信号的总强度维持在500 kcps以下。激光剥蚀导入:激光剥蚀实验在NIST SRM610、NIST SRM612和USGS BCR-2G标准样品上进行。使用的是193nm ArF准分子激光剥蚀系统(GeoLasC,由德国哥廷根的Lambda Physik提供)。高分散LA实验在一个充满氦气的单体积圆柱形剥蚀室中进行,使用44μm直径的圆形激光光斑和10Hz的激光剥蚀频率,单脉冲信号的持续清洗时间为1.5-2秒(FW0.01M)。低分散LA实验在一个双体积管状样品池中进行,使用5μm直径的圆形光斑和100Hz的激光频率,单脉冲信号的持续清洗时间小于10毫秒(FW0.01M)。所有实验都采用线扫描模式,扫描速度分别为5μm/s(高分散)和50μm/s(低分散)。通过调节操作参数,实验每天都能在保持相近的铀(238U)和钍(232Th)的灵敏度以及低氧化物生成率的同时,获得最高的238U+灵敏度。高分散LA-ICP-TOFMS数据的采集时间分辨率为1秒,而低分散LA-ICP-TOFMS数据的采集时间分辨率为1毫秒。在后处理中,对TOF质谱进行了重新校准和基线去除。微液滴导入:微液滴导入实验使用的是德国Microdrop Technologies GmbH公司的商用微滴生成器(MD-K-150-020和MDE-3001,配备30微米直径喷头)。在50Hz的条件下产生直径为25到30微米不等的液滴,并通过氦气和氩气传输到ICP。多元素标准溶液由单元素标准溶液制备而成(由德国达姆施塔特的Merck AG和美国弗吉尼亚克里斯琴斯堡的Inorganic Ventures提供),每个元素的最终浓度通常为100 ng/g。02实验结果使用氢气作为反应气体以衰减背景信号:本研究的激光剥蚀NIST SRM610实验是在仪器参数优化后进行的。实验使用高色散LA-ICPTOFMS装置,并在反应池中通入不同流量的氢气。除了氢气流量和陷波滤波器的设置外,三个实验中的ICP-TOFMS操作参数和碰撞/反应池设置保持恒定。图1报告了气体背景信号强度的平均值。当通入氢气流量大于1.5mL/min以上,m/z=40的信号是无需使用陷波滤波器进行衰减的。气体背景信号分析虽然仅反映了仪器在不引入样品时的背景信号情况,但这种分析并不完全代表分析特定样品时的背景信号水平,因为样品基质可能会提升基线信号。尽管存在这一局限性,此类测量对于估计激光剥蚀实验中的背景信号强度仍然非常有用,特别是低背景信号对于实现更佳的检出限(LOD)至关重要。在不引入氢气的条件下,背景信号主要由Ar+离子及其相关的氩基分子离子(例如Ar2+、ArN+和ArO+)贡献,同时H2O+、N2+和O2+也展现出显著的峰值。ICP-TOFMS的丰度灵敏度特性导致这些背景离子增加了质谱的基线水平。通过向CCT中增加氢气流量,Ar+信号可以显著衰减至每秒几百次的强度水平。特别是当氢气流量达到5 mL/min时,Ar2+的信号可以降低超过四个数量级,达到每秒几个的强度水平。这一衰减效果涉及到的反应主要是氢原子的转移,例如Ar+转变为ArH+,使得在质谱中m/z=37和m/z=41位置的信号变得占主导地位。在更高的氢气流量下,ArH+通过质子转移的方式进一步减少。图1:分析m/z小于100的范围内的平均背景信号强度与通入氢气流量的关系。左右两图为同样的数据但被绘制在线性y轴(a)和对数y轴(b)上。当没有氢气流过反应池时,使用陷波滤波器来衰减m/z=40处的信号强度。当H2气体以2.5mL/min和5mL/min则不需要信号衰减。 图2a和c展现了在高色散LA-ICP-TOFMS条件下,特定同位素(27Al、55Mn、89Y、141Pr、238U)的灵敏度与氢气和氦气流量之间的关系。这些同位素覆盖了广泛的m/z范围。对于氢气和氦气,灵敏度随气体流量增加先升高后降低,显示出相似的趋势。特别是,对于55Mn,在气体流量为1 mL/min时,其灵敏度达到最大值,与不通气的标准条件相比,分别增加了28%(氢气)和84%(氦气)。对于27Al,在氢气流量为0.5 mL/min时灵敏度最高,而对于238U,在氢气流量为1.5 mL/min时灵敏度最高,相较于不通气的标准条件,它们的灵敏度分别提高了11%(27Al)和2%(238U)。在通入氦气时,27Al和238U的灵敏度分别在氦气流量为0.5 mL/min和3.5 mL/min时达到峰值,相比不通气的标准条件,它们分别提高了3%(27Al)和73%(238U)。灵敏度的提升主要归因于碰撞聚焦效应。随着m/z增大,较高的气体浓度下灵敏度的下降趋势减缓,这与低质量离子的速度减慢和散射过程加快有关。 同位素238U+/232Th+的信号强度比随气体流量的增加而稳步上升,在通入氢气和氦气时分别从1.25增加到1.36和从1.31增加到1.47。这表明在通入气体时,Th+的减少速度超过U+。这可能是由于Th+与气体中的杂质反应或散射过程。然而,鉴于U和Th的碰撞截面和动能相似,散射过程的影响可能较小。Th+相对于U+更快的减少可能与其与气体中水分子的反应有关。 同时,137Ba++/137Ba+的信号强度比随着气体流量的增加先上升后下降,这一趋势在通入氢气和氦气时均被观察到。这表明Ba++的透射率最初随气体流量的增加而提高,可能是由于双电荷离子在进入碰撞/反应池前在静电离子光学器件中获得较高的动能。然而,随着气体流量的进一步增加,Ba++离子的反应速率可能超过了Ba+,导致其离子信号强度的连续下降。图2:灵敏度和选定的离子强度比与通入反应池的氢气H2流量的关系(a)。钙的同位素的检出限与通入反应池的氢气流量的关系(b)。在低于1.5mL/min的氢气流量设置时,每种氢气流量设置都会相应调整陷波滤波器上的设置,以保持尽可能高的灵敏度,同时防止检测器饱和。对于H2气体流量大于1.5mL/min,则未启用陷波滤波器。灵敏度和选定的离子强度比与通过碰撞池的氦气He流量的关系(c)。质量分辨率和灵敏度与通过碰撞池的氦气流量的函数关系(d)。在此实验期间,陷波滤波器设置保持不变,m/z=40处的信号强度必须始终衰减。所有实验均在NIST SRM610上进行,使用直径44微米的圆形光斑和10Hz的激光频率。实验采用线扫描模式进行,扫描速度为5µ m/s。03检出限和氢气气体流量的关系及同位素的选择 图2b展示了多个Ca同位素(40Ca, 42Ca, 43Ca和44Ca)的检出限随着通过反应池的氢气流量变化的情况。在氢气流量为3mL/min时,40Ca的检出限数值最佳,达到0.33mg/kg,这一检出限比CCT模式下其他Ca同位素的检出限好一个数量级以上。与无氢气流的标准条件相比,检出限提升超过了三个数量级,这主要归因于氢气对Ar+信号的选择性衰减,从而显著提升了检出限。随着氢气流量的进一步增加,检出限的上升归结于灵敏度降低。 此外,研究中还观察到Se同位素(特别是80Se)在氢气流量为3.5mL/min时达到了最佳检出限0.95mg/kg,相比于标准条件下可获得的检出限(针对77Se为4.1mg/kg)提高了约四倍。对于238U和89Y,当氢气流量分别达到5mL/min和3.5mL/min时,观察到检出限降低了四倍,这表明通过调整氢气流量,可以显著改善某些特定元素的检出限。 对于27Al,在无氢气通入的条件下其检出限数值最低,但即使在低氢气流量下,27Al的信号也可能因碰撞而衰减。当通入3.5mL/min的氢气时,27Al的检出限恶化了两倍,这表明氢气流量的增加对某些元素的检测性能有负面影响。 这些观察结果说明,在通过反应池的氢气流量对检出限有着显著的影响,不同元素和同位素受氢气流量影响的程度各不相同。通过优化氢气流量,可以在不牺牲其他性能的前提下,针对特定元素达到更低的检出限。对于更多细节和氢气流量与灵敏度及背景信号之间的相关性分析,建议参考原始研究的辅助材料。04质量分辨率和丰度灵敏度与He气体流量的函数关系 图2d的结果表明,通过向碰撞池中添加氦气(He)作为碰撞气体,可以略微提高特定同位素的质量分辨率。这一发现对于改善质谱分析的准确性和分辨能力具有重要意义。质量分辨率的提高允许更好地区分质量相近的同位素,从而降低了分析中的误差和不确定性。例如,141Pr和238U的质量分辨率分别在氦气流量为5mL/min和6mL/min时提高了16%和13%。这种效果是由于碰撞导致离子动能的离散度减小,从而使得同位素峰更加尖锐。 与使用氦气相似,实验中也观察到使用氢气(H2)作为反应气体时,同样可以提高质量分辨率。例如,在氢气流量为2.5mL/min时,238U的质量分辨率提高了4%。这进一步证明了通过调整碰撞/反应池中的气体种类和流量,可以有效地优化质谱分析的性能。 在进行了ICP-TOFMS操作参数和碰撞/反应池设置的优化后,特别是在优先考虑峰形而非灵敏度的情况下,238U的质量分辨率可以超过4000。尽管这种优化导致238U的灵敏度降低了7%,但显著提高的质量分辨率对于解决复杂样品分析中的同位素重叠问题至关重要。 此外,通过监测209Bi+在m/z=209和m/z=210处的强度,研究人员还探讨了丰度灵敏度的变化。发现通过将氦气流量提高至3mL/min,可以提高丰度灵敏度。这是因为增加的氦气流量导致重质量侧的质谱峰底部变宽,尽管这种效果在质量分辨率的测定中未能得到充分体现。这一发现强调了在实际应用中,对碰撞/反应池中气体流量和种类的精细调节对于优化质谱分析性能的重要性。 钙的定量与氢气气体流量和同位素选择的关系:图3a和b的研究报告通过使用高色散LA-ICP-TOFMS技术在NIST SRM612和USGS BCR-2G样品中测定钙(Ca)元素含量,并探讨了通过反应池的氢气(H2)流量对测定结果的影响。这项研究选择NIST SRM610和29Si+作为参考样品和内标,因为NIST SRM610与NIST SRM612成分相似,适用于校准,而对于USGS BCR-2G的定量,使用NIST SRM610进行校准则被视为非基质匹配的方法。 研究发现,在没有氢气流的标准条件下,能够测定的Ca浓度主要基于44Ca+的强度,而40Ca+、42Ca+和43Ca+的信号未能检测到高于背景水平。当在NIST SRM612中测定Ca时,发现无论选择哪种同位素,准确度和精确度都遵循相似的趋势,并且在氢气流量低于2.5mL/min时得到提升。这表明低氢气流量有助于提高钙定量的准确度和精确度,而较高的氢气流量则因碰撞引起的信号损失而导致逆向趋势。 此外,2.5mL/min的氢气流量被发现能够实现最准确的Ca测量,基于40Ca强度测得的Ca浓度与GeoReM数据库中的参考值相比,偏差仅为1.3%。在USGS BCR-2G标准样品中,较小的氢气流量同样能够提高Ca定量的准确度和精确度。 然而,Ca离子的强度可能会受到MgO+、MgOH+、AlO+和AlOH+等多原子离子的干扰,尤其是在USGS BCR-2G样品中钙浓度高的情况下。这些干扰主要影响低丰度同位素42Ca+、43Ca+和44Ca+,并且随着H2气体流量增加,其影响也随之增大。研究指出,在NIST SRM和USGS BCR-2G样品中,较高的氢气流量可能有助于减少Ca+/Ar+比率的差异和K+信号的拖尾现象, 但为何在较高H2气体流量下基于40Ca+的定量结果更为准确仍然不明确, 这项研究不仅展示了LA-ICP-TOFMS技术在测定特定元素含量时的应用潜力,也强调了优化氢气流量在提高测定准确度和精确度中的重要性。通过调整反应池中的氢气流量,可以有效地减少多原子离子的干扰,从而实现更准确和精确的元素定量分析。 在2.5mL/min的氢气流量下,研究对NIST SRM612和USGS BCR-2G样品中多种元素的定量能力进行了测试。选择这一氢气流量是基于它能够有效平衡背景信号的衰减和由于碰撞引起的信号损失。结果表明,在没有氢气流量的标准条件下与2.5mL/min氢气流量条件下,大多数元素的定量结果之间没有显著差异。实验数据显示,在无氢气和2.5mL/min氢气条件下,分别有43%和36%的测试元素的浓度落在NIST SRM612的首选值不确定度范围内。同时,大约70%的元素在两种条件下与NIST SRM612的首选值相对偏差小于5%。对于USGS BCR-2G样品,62%(无氢气流)和69%(2.5mL/min氢气流)的元素浓度落在首选值的不确定度范围内,且在这两种实验条件下,大约62%的元素与USGS BCR-2G首选值的相对偏差小于5%。 然而,对于磷(P)、钾(K)和钪(Sc)等某些元素,随着氢气流量的增加,其定量准确性有所降低。这一趋势在两种标准参考材料中均被观察到。分析光谱数据时发现,31P、39K和45Sc的信号强度受到了显著的干扰,这些干扰主要来源于氢化物和氢氧化物,如30Si1H、38Ar1H和28Si16O1H。随着氢气流量的增加,这些干扰物对这三种同位素的影响变得更加明显。这些发现强调了在使用氢气作为碰撞/反应池气体时,对于绝大多数元素而言,2.5mL/min的氢气流量能够在不牺牲定量准确性的情况下有效减少背景信号,从而提高定量分析的性能。然而,对于易受氢化物和氢氧化物干扰的元素,需要进一步优化实验条件以提高定量分析的准确性。图3:在NIST SRM612上进行的激光剥蚀实验中,通入反应池的氢气流量和不同钙同位素的定量结果的关系(a)。在USGS BCR-2G上进行的激光剥蚀实验中,通入反应池的氢气流量和同位素选择的量化钙浓度(b)。误差线代表三个单独测量值的标准偏差。红色实线表示标样NIST SRM612和USGS BCR-2G中的钙浓度的参考值,红色虚线是参考值的不确定性范围。蓝色虚线标记与参考浓度的5%偏差。实验使用44微米直径为圆形激光光斑,激光频率10Hz,并以线扫描模式进行,扫描速度为5微米/秒。在这两种情况下,分别选择NIST SRM610和29Si为外部参考材料和内部标准。在这两实验中,如果不使用H2气流,则无法检测到高于背景水平的40Ca+、42Ca+和43Ca+强度。图4:H2/He气体混合物中H2体积分数对选定同位素归一化灵敏度的影响。本图展示了在1mL/min和3mL/min两种不同总气体流量下,通过碰撞/反应池的实验数据。灵敏度归一化基于未使用碰撞/反应池技术条件下的观测值。所有实验使用NIST SRM610作为样品,在直径为44微米的圆形激光斑点下以10Hz的激光频率进行。实验采用线性扫描模式,扫描速度设置为5μm/s,同时陷波滤波器的配置保持一致。05分析物信号与H2/He气体混合比及总气体流量之间的关系 图4展示了随着H2/He气体混合物中氢气体积分数变化,归一化灵敏度的变化情况。我们选取了特定同位素,并在总气体流量分别固定为1mL/min和3mL/min的条件下进行了两组实验。通过将在特定仪器条件下的灵敏度与标准条件(无气体流动的碰撞/反应池)下的灵敏度相比较,计算得到归一化灵敏度。研究结果表明,归一化灵敏度受到总气体流量及氢气与氦气体积比的影响。无论是低质量元素(如55Mn、89Y和141Pr)还是高质量元素(如238U),都显示出对氢氦比例的依赖性,但表现出不同的响应模式。 实验数据表明,低质量元素对气体混合比的变化更敏感。例如,在总气体流量为3mL/min条件下,238U的归一化灵敏度变化为28%,而55Mn为92%。不同元素对最优氢氦混合比和总气体流量的需求各异。例如,对于238U,当总气体流量为3 mL/min,氢气比例为13%时,归一化灵敏度最高。对于141Pr,当总流量为3 mL/min,氢气比例在20%到60%之间时,归一化灵敏度达到最大。而对于55Mn,在总流量3mL/min,氢气比例在40%到65%范围内时,灵敏度最高。少量氦气混入氢气中有助于通过碰撞冷却提高信号,同时氢气能有效抑制背景物质。 此外,氢气还能减弱由氩基物质引起的干扰。通过将少量氦气与1.5mL/min的氢气混合,可以显著提高信号与背景的比例,尤其是对于受氩基干扰的同位素更为明显。例如,当氦气以0.5mL/min和2mL/min的流量混合时,40Ca+和80Se+的信背比分别提高了一倍和五倍。为达到分析目的,需要根据具体情况确定最佳条件。如果目标是最大化选定元素的灵敏度,应调整气体混合比和总流量以实现最高灵敏度。对于需要低检出限的K、Ca或Se等元素,推荐使用1.5mL/min的氢气流量。在此条件下,m/z=40的信号不需通过陷波滤波器衰减,改善了其附近的离子(如39K和41K)的传输效率。然而,这一最小氢气流量是基于仅使用氢气的实验得出的。若结合使用氢气和氦气,实现充分衰减Ar+信号所需的最小氢气流量可能更低,但具体值尚待确定。图5:在100ng/g多元素溶液中采集2000个单个微液滴信号并计算出平均瞬态信号强度(a)。数据的时间分辨率为30.3微秒且CCT未通入气体。虚线标记了不同同位素最大信号强度的时间。同位素信号强度被标准化为其最大值,以便更好地观察随时间变化(b)06CCT中气体流量对离散样品引入产生的信号时间结构的影响 在本研究中,利用微液滴作为引入ICPMS的样品,可产生大约300微秒持续时间的离散信号。得益于微液滴的狭窄尺寸分布,一个微液滴到另一个微液滴所需经历的完全脱溶、原子化、激发和电离的时间高度可重复。这使得此种离散样品引入系统成为研究基础ICP过程的理想工具。本研究使用微液滴来研究碰撞/反应池(CCT)条件对信号结构和持续时间的影响。采用30.3微秒的时间分辨率检测到含有100ng/g多元素溶液的单个微液滴中的同位素信号。从2000个单独微液滴的信号强度中计算得出平均信号强度。可以观察到同位素到达时间的轻微偏移,但偏移的顺序不是由元素的耐火或挥发性质决定的,而是由它们的质量决定的。这些偏移的时间尺度在微秒范围内,表明不同m/z的离子在从等离子体提取后以不同速度移动 (表2)。表2:最大同位素强度的时间偏移。偏移是根据图5中报告的数据计算得出的,以27Al+同位素的最大强度为参考点,相对于此点报告其他同位素的数据。 通过碰撞池施加氦气流对从单个微液滴检测到的信号结构产生影响。随着氦气流量增加,信号被拉伸。例如,当氦气流量从2.5增加到8.5mL/min时,238U+的瞬态信号宽度从120微秒扩展到600微秒。这一观察可以用离子到达TOF提取区所需时间的增加来解释。尽管离子在离开加压池后的动能分布减少,但一旦它们到达TOF提取器,它们的时间分散就会增加。这是因为与未加压池进行实验相比,它们的行进速度降低了。此外,到达TOF分析器的到达时间序列随着通过CCT的氦气流量的增加而变化。实际上,随着通过CCT的氦气流量的增加,发生了显著的冷却效应,这对轻质量元素的影响大于重质量元素。通过逐渐增加氦流,可以观察到轻质量离子被更多地减速,从而逐渐减少直到消除所有偏移(氦气流量为4mL/min)。将氦流增加到4mL/min以上,轻离子被减速得太多,以至于m/z依赖的偏移序列被逆转。在图6中,选择了三个氦气流量来展示这三种情况;可以首先用4mL/min的氦气流量观察到时间偏移,然后使用4mL/min的氦气流量消除时间偏移,最后使用不少于6.5mL/min的氦气流量导致偏移序列被逆转。为了利用icpTOF的高时间分辨率,数据采集是使用触发选项来完成的,其中可以连续读出31个光谱。但由于在较高的氦气流量下出现峰尾拖延,图6中报告的数据不得不以60.6微秒的时间分辨率采集。因此,在实验报告的图5中时间分辨率减半的情况下,一些偏移不再被解析,即140Ce+和238U+现在同时出现。 此研究还探讨了碰撞/反应气体流量对低色散激光剥蚀(LA)实验中信号结构的影响。评估了碰撞/反应池技术对低色散LA-ICP-TOFMS成像的适用性,发现当使用不同流量的H2和He进行低色散LA时,没有观察到明显的信号展宽,从5微米直径的圆形激光斑点可以实现小于10毫秒的瞬态信号宽度。以1毫秒的时间分辨率,未检测到不同同位素强度峰值之间的偏移,这表明在以1毫秒时间分辨率进行的实验中,发生在几十到几百微秒时间尺度上的信号结构变化是不重要的。图6 单个微液滴的信号持续时间和离子到达检测器的时间的偏移与通过碰撞池的氦气流量的关系。图上显示了所选同位素在2.5mL/min (a)、4mL/min (b)和6.5mL/min (c) 氦气流量下的归一化信号强度。数据的时间分辨率是60.6微秒。虚线表示不同同位素强度达到最大值的时间。请注意三个子图的时间坐标轴的差异。07结论 在本项研究中,作者系统探讨了ICP-TOFMS仪器配合碰撞/反应池技术(CCT)的效果。通过采用多种样品引入方法,包括高分散与低分散激光剥蚀和微液滴发生器,本研究特别关注了H2作为反应气体和He作为碰撞气体对检出限(LOD)、定量性能和信号事件的影响。实验结果表明,使用较小流量的H2、He或它们的混合气体,能显著提升中到高m/z范围的灵敏度。碰撞聚焦效应的程度和灵敏度达到最大值的气体流量随分析物质荷比m/z的不同而变化。大多数元素的灵敏度可提升1.5至2倍。氢气作为反应气体能有效选择性抑制如Ar+和Ar2+这类背景离子的信号,而适量添加氦气能进一步增强碰撞冷却效果,提高对Ar+和Ar2+信号衰减的效率。特别地,最丰富的40Ca和80Se同位素的检出限分别提升了三个数量级和四倍。总体上,使用H2作为CCT中的气体时,其他多种同位素的检出限提高了四倍。对于大部分考察的元素,其定量准确性未受到使用碰撞/反应气体的影响。值得注意的是,在H2气体模式下进行反应时,由于氢化物、氧化物和氢氧根离子的形成,P、K和Sc的表现变差。 利用TOFMS的高频全谱采集能力,以30.3微秒的时间分辨率探究了碰撞/反应气体引起的影响。通过微液滴实验,我们发现m/z相关的离子到达TOF提取区域的时间出现变化,这些偏移可以通过在He气流量为4mL/min时的碰撞冷却或在更高的He流量下得到逆转。信号的展宽和变化发生在数十至数百微秒的时间尺度上,在低分散LA实验中这种变化通常不影响结果,因为剥蚀产生的气溶胶瞬态相对较长。当氢气流量为1.5mL/min时,无需陷波滤波器即可操作设备。在这方面,不采用多通道滤波器而仪器运行时保持H2常开的设置值得深入探索。(译者小编注:文中提到“不采用多通道滤波器而仪器运行时保持H2常开的设置”,读者需要根据实际情况对仪器运行的设置决策。因为使用氦气/氢气作为碰撞反应气体虽然有优势,但在某些元素的定量测量上并不是理想的设置。通入氢气会引入更多的干扰物,且氢气的安全性也是需要考虑的。综上,更好的解决方式是在需要时开启碰撞反应池(CCT),在通常状态下则关闭CCT。)参考文献免费获取:J. Anal. At. Spectrom., 2019, 34, 135-146https://doi.org/10.1039/C8JA00275D备注:翻译仅供学习和参考,内容以英文原文为准。文中图片版权均归JAAS杂志社所有。
  • 质谱为什么需要调谐以及参数解析
    为了得到好的质谱数据,在进行样品分析前应对质谱仪的参数进行优化,这个过程就是质谱仪的调谐。调谐是质谱使用中非常重要的一环,今天小编就与大家聊一聊调谐操作。一、质谱调谐调谐这个词来源于模拟电路。电路中,调节L或C使其谐振的过程,叫做调谐。在质谱中,射频电源(RF)含有线圈,相当于电感L 质量分析器相当于电容C。在质谱出产前,实际上要调节射频电源(RF)的线圈,使得线圈和质量分析器组成LC电路达到谐振。这个过程就是最初的调谐。后来将调谐的概念拓展为调谐质谱的多个参数,使其达到最佳工作状态。调谐中将设定离子源部件的电压 设定amu gain和amu off值以得到正确的峰宽 设定电子倍增器(EM)电压保证适当的峰强度 设定质量轴保证正确的质量分配。调谐包括自动调谐和手动调谐两类方式,自动调谐中包括:自动调谐、标准谱图调谐、快速调谐等方式。如果分析结果将进行谱库检索,一般先进行自动调谐,然后进行标准谱图调谐,以保证谱库检索的可靠性。二、质谱调谐液通常一般的调谐用PFTBA(全氟三丁胺)。还有高质量低质量调谐的特殊(目标)调谐。全氟三丁胺 (PFTBA) 放在紧靠着真空室下面的标样小瓶内。当一开始调谐时,PFTBA 自动进入离子源内。通常 PFTBA 使用一年或更长的时间才需要更换。这种化合物的稳定性为再现调谐提供了必要的条件。同样,这种化合物具有足够的挥发性使其进入离子源,而不需要加热。PFTBA 碎片离子质量数覆盖了很宽的质量范围,并且由于只有 C-13 和 N-15 同位素,使碎片离子质量容易解析。三、质谱调谐故障分析故障现象:调谐参数改变时, 调谐峰强度的变化滞后产生故障的可能原因及排除方法:a. 离子源被污染,排除方法是对离子源依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min b. 预四级杆被污染,排除方法是对预四级杆依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min c. 离子源部件未安装到位,电路未接通,排除方法是将离子源拆下,重新安装。故障现象:调谐质谱仪时,需要过高的离子能量和推斥电压产生故障的可能原因及排除方法:a. 高离子能量过高是由于离子源被污染,推斥电压过高是预四级杆、四级杆被污染,排除方法是对离子源、预四级杆、四级杆依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min及保养维护 b. 质谱仪调谐未达到最佳状态,排除方法是重新调谐质谱仪。故障现象:调谐参数改变时,仪器响应不明显产生故障的可能原因及排除方法:离子源短路或电路未接通,排除方法是取出离子源, 用万用表测量各部件间的电路连接是否正常。故障现象:调谐峰的形状不好,有肩峰产生故障的可能原因及排除方法:a. 质谱仪调谐未达到最佳状态,排除方法是重新调谐质谱仪 b. 离子源被污染,排除方法是对离子源依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min c. 分析器有缺陷或损坏,排除方法是检查分析器外观是否有缺陷或损坏。故障现象:调谐时,无参考峰出现产生故障的可能原因及排除方法:a. 参考标样全氟只丁氨瓶中无参考标样,排除方法是添加参考标样全氟砚丁氨于质谱仪内置的参考样瓶中 b. 参考标样的管路被堵塞,排除方法是拆下管路,用丙酮超声清洗 c. 空气泄漏,排除方法是检查空气峰m/z 28的高度,若大于10%氦气峰m/z 4的高度,表明有空气泄漏,用注射器将丙酮滴在各接口处,通过观察丙酮的分子离子峰m/z58的强度变化, 进一步查明泄漏的确切位置。故障现象:出现不规则、粗糙的调谐峰产生故障的可能原因及排除方法:a. 离子源被污染,排除方法是对离子源依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min b. 灯丝老化,排除方法是更换灯丝 c. 质谱仪调谐未达到最佳状态,排除方法是重新调谐质谱仪。故障现象:m/z 18、28、32峰大于10%氦气峰m/z 4产生故障的可能原因及排除方法:a. 空气泄漏,排除方法是检漏,检查柱子的连接情况 b. 氦气即将用尽, 气瓶内杂质富集,排除方法是更换载气瓶并安装脱气装置 c. 新近清洗的离子源未烘干,排除方法是设置250℃的离子源温度烘烤离子源 d. 柱子被污染,排除方法是老化柱子。故障现象:灯丝状态良好时,无离子产生产生故障的可能原因及排除方法:a. 离子源需要重新校准,排除方法是利用校准工具重新校准离子源 b. 空气泄漏严重,排除方法是检漏并紧固各连接处。故障现象:调谐质谱仪时, 高质量峰m/z 502、614不显示产生故障的可能原因及排除方法:预四级杆短路,排除方法是将预四级杆拆下, 用氦气或氮气吹干。
  • 流变和拉曼光谱的再次碰撞——UV胶的固化
    流变和拉曼光谱的再次碰撞UV胶的固化流变学已成为UV固化动力学研究中较为常用的表征方法。流变学中的参数—动态弹性模量G'对形态结构极其敏感,能够很好的反映体系在辐射固化交联过程中双键密度和内部结构发生的变化,因此实时监测G'的变化可以从体系结构的角度反映固化程度。UV固化本质是一种化学反应,材料暴露在特定的UV辐射下会引发自由基反应,导致机械结构发生明显变化。因此UV固化还可以通过拉曼光谱进一步监测,这些化学变化将会通过特征峰的生成或降低(缓慢或快速变化)反映在拉曼光谱中。流变仪与拉曼光谱相结合,可以同时获得材料的化学结构和物理性质的信息,将这些信息关联起来以获得在材料加工、反应机理方面更加深入的洞悉。UV固化系统和拉曼光谱仪均可通过安东帕MCR系列流变仪软件进行触发,从而能够同步监测整个UV固化过程中的粘弹性力学行为和光谱数据。流变&拉曼联用Omnicure S1500紫外固化系统,配备5mm光纤。Cora5001拉曼光谱仪,配备特制的联用拉曼探头——HT fiber probe 785。MCR流变仪,使用帕尔贴罩(H-PTD)和25mm石英玻璃平板。UV固化系统和拉曼仪均连接至MCR流仪中,从而UV辐射源和拉曼光谱仪都可以通过流变仪进行自动触发,保障原位测量的同步性。独特接口设计UV源与特制的联用拉曼探头实验结果图1:UV胶固化反应过程中的损耗模量(红色)和储能模量(黑色)变化曲线流变测量的结果如图1所示。从测量结果可以看出,样品最初表现出粘弹性流体响应,其损耗模量(G')大于储能模量(G')。随后,在UV辐射下激发了固化反应,从而可以观察到模量的快速变化。两个模量的变化曲线的交叉点意味着样品从液体主导状态转变为固体主导状态。然而,在5s的UV辐射时间结束后,固化反应继续进行,这可以从模量的持续增加中观测到。图2:950cm-1和1150cm-1的峰强随固化时间的变化图2为两个拉曼特征峰(950 cm-1和1050 cm-1)的峰强变化曲线。所选的这两个特征峰具备一定代表性,因为大多数其他特征峰的行为与其中一个相似。在5s的UV辐射下,两个特征峰都出现了峰强的骤降。在UV辐射结束后,950 cm-1的峰强迅速达到稳定水平,标志着相应基团化学变化的结束;而1050 cm-1的峰强是逐渐下降的,这与之前图1所示的模量逐渐增大相呼应;其余特征峰强度的变化率都处于上述两个特征峰之间。拉曼光谱中的整体化学信号变化与流变性能变化趋势相吻合,两种技术可以相互印证。然而,拉曼光谱中展示的信息非常丰富,不同特征峰的强度变化曲线代表不同化学基团的反应特性,因此,可以获得每一个感兴趣的化学基团的变化信息。拉曼光谱的这一特性,不仅是样品整体流变特性的补充,还为深入了解不同反应基团的特性提供了可能性。实验结论安东帕的流变-拉曼联用设备已被证明对监测复杂的反应机理非常有益。MCR系列流变仪还可以与不同激发波长的Cora5001拉曼光谱仪,以及不同的UV固化系统(不同波长、汞灯、LED光源)相结合,且流变仪可使用多种型号(如珀耳帖或电加热),为各种应用提供最大的灵活性。想要了解完整的本次应用报告,请点击下载。
  • 岛津应用:红外显微光谱法分析车辆碰撞现场微量油漆物证
    汽车油漆是道路交通事故逃逸案中重要的物证信息之一,现场采集油漆样本的光谱特征对于缩小嫌疑车辆范围,同一性认定并确定逃逸车辆有重要意义。 汽车车身油漆由底漆层、中涂层、面漆层、清漆层等组成,不同厂家和车型对应不同的车身油漆。所以汽车油漆隐含着汽车车型的重要信息,是道路交通事故逃逸案中重要的物证信息之一。了解汽车油漆的光谱特征,对于进行同一性认定,缩小嫌疑车辆范围,查找逃逸车辆有重要意义。汽车油漆信息的检测主要由傅立叶红外显微光谱法、扫描电镜/能谱分析法、质谱法、裂解气相色谱法及各种检测方法的联用等。其中红外显微光谱法具有快速、无损、量少、可视化等优点,能够精确测量和分析油漆的成分信息,是目前汽车油漆物证检测中最常用的方法。本文利用红外显微光谱法对车辆碰撞现场采集的微量油漆碎片与肇事嫌疑车辆油漆样本进行红外光谱比对分析,为交通肇事事故分析提供了强有力的技术依据。 本文利用岛津 IRTracer-100 和 AIM-9000 红外显微镜分析某肇事故现场碎片与两辆嫌疑车取样样本进行对比分析,结果表明:嫌疑车 1#取样样本与事故现场发现油漆碎片在 1300 cm-1~1600 cm-1 区间差异性比较明显;而嫌疑车 2#取样样本与事故现场发现油漆碎片结果一致,所以其作为肇事车辆可能性更大。红外显微光谱法具有快速、无损、量少、可视化等优点,能够精确测量和分析油漆的成分信息,为交管部门快速、准确判断肇事事故案件提供了技术依据。 岛津 IRTracer-100 和 AIM-9000 红外显微镜 了解详情,敬请《红外显微光谱法分析车辆碰撞现场微量油漆物证》关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,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,为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。 岛津微信平台
  • 科学家在重离子碰撞实验中首次观测到超核集体运动
    近期,中国科学院近代物理研究所等机构的科研人员参与RHIC-STAR国际合作实验研究,首次在重离子碰撞实验中观测到超核的集体运动。该成果为研究致密核物质环境中的超核-核子相互作用开启了一个新的方向,相关成果于5月24日发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)杂志上。 超子是包含有奇异夸克(s)的重子,核子(质子和中子的统称)中只包含有上夸克(u)和下夸克(d)。超子和核子可以形成束缚态,人们称之为“超核”。理论预言宇宙中的致密天体——中子星的内部存在超子。然而,超子的出现将软化核物质状态方程,这给理论上构建大质量的中子星带来了挑战,被称为中子星研究中的 “超子谜题”。 实验上测量致密核介质中的超子-核子相互作用强度,是解决“超子谜题”的关键步骤,同时对于理解强相互作用的理论——量子色动力学具有重要意义。超核集体运动实验测量数据可用于提取致密核介质中的超子-核子相互作用,有可能解决“超子谜题”。 据研究人员介绍,高能重离子碰撞是在实验室产生和研究致密核物质性质的独特工具。重离子碰撞过程中,粒子由于致密核物质内部压强梯度会产生集体运动(集体流),如直接流、椭圆流等。在实验中,科学家们已经观测到介子、重子、轻核的集体流。由于实验上产生的超核非常稀有,此前超核集体流测量研究尚属空白。 研究人员基于美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)装置上的STAR实验3GeV金-金碰撞数据,重建得到约8400个超氚(由一个Λ超子、一个质子和一个中子构成)和约5200个超氢-4(由一个Λ超子、一个质子和两个中子构成)。这是目前实验上观测到的最大统计量的超氚和超氢-4数据样本。 研究团队首次在实验上观测到了这些超核具有显著的直接流。同时,他们还提取了超核和轻核直接流在中心快度区域的斜率。经过比较发现,轻核与超核的直接流斜率都存在一个相似的质量标度律,这意味着超核和轻核在重离子碰撞中的产生都可以用“并和过程”来解释。 这项工作为研究有限压力下的超子-核子相互作用开辟了一个新方向,对于建立核核碰撞和决定致密星体内部结构的状态方程之间的联系具有重要意义。 中子星是大质量恒星生命尽头塌缩形成的致密天体。近代物理所供图。
  • 岛津推出《植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定气相色谱-质谱联用法》标准应对解决方案
    农产品质量安全问题是全世界范围内各个国家都面临的一个共同的问题。中国作为世界级的农业大国,农产品和食品的消耗量很大,因此农产品及食品质量安全作为焦点问题越来越备受关注。2018年6月21日,GB 23200.113-2018《食品安全国家标准 植物源性食品中 208 种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法》正式发布,该标准规定了植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的气相色谱-质谱联用测定方法,该标准适用于植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定。 岛津针对新国标GB 23200.113-2018《植物源性食品中 208 种农药及其代谢物残留》,建立了从前处理到仪器分析方法的全套解决方案,用户可直接移植实验操作,零方法开发。前处理及耗材部分,采用岛津技迩耗材方法包(该方法包包含QuEChERS产品,气相毛细管柱,GCMS认证的样品瓶,针头滤器,以及前处理说明书),按照此耗材方法包所提供耗材及说明,即可顺利进行前处理操作。仪器分析方法部分,推出植物源性食品中208种农药检测的方法包。该方法包包括208种农药的数据库信息(包含MRM参数、碰撞能量CE、中文名称、英文名称、日文名称、CAS号、保留指数等丰富信息。每个农药包含至少6个备选MRM通道,在基质复杂样品出现干扰时可更换不同离子通道,有效解决基质影响)和208种农药及其代谢物的色谱质谱条件。采用此方法包,通过岛津独有的AART和Smart MRM功能,无需标准品,自动创建仪器方法进行分析方法。关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,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,为中国社会的进步贡献力量。
  • 岛津公司隆重推出三重四极杆液相色谱质谱联用仪
    无论是食品中残留农药、兽药等极微量多组分的定性和定量,还是在新药开发过程中以筛选新药候选化合物为目的的药代动力学实验中,都要求迅速获得庞大数量样品的高可靠性分析结果。为满足这一需求,岛津制作所开发出LCMS-8030超快速三重四极杆液相色谱质谱联用仪和与之对应使用简便的「LabSolutions LCMS」质谱工作站。 LCMS-8030三重四极杆液质联用仪采用岛津公司独有技术,实现了世界领先水平的超快速性能和数据重现性。在三重四极杆液质联用仪高速分析中需要解决的课题是,在导入气体后进行离子碰撞解离的「CID碰撞室」中,如何在保持离子能量的状态下将离子高速送入质谱仪。其中,作为心脏部位的「CID碰撞室」采用了岛津公司专门开发的UF Sweeper碰撞室,起到防止残留离子影响下一化合物测定的作用,消除记忆效应,即使在快速测定时也可获得高可靠性的定性・ 定量数据,保证痕量组分的准确定量分析结果。 为充分发挥出UHPLC超快速分离的效果,获得高重现性的分析数据,在质谱部分实现了 A.500通道/秒的超高速MRM测定 B.15,000u/sec的超快速扫描速度 C.15msec的超快速正负离子切换速度等领先世界的超快速性能 为此,对于峰宽1秒以下的目标物也能进行高重现性分析。 LCMS-8030使用的质谱分析软件与岛津公司LC产品(Nexera、Prominence)以及单四极杆LC/MS(LCMS-2020)完全统一,能够以完全相同的操作感觉使用各装置,减轻了使用者的负担。中文软件也即将推出,将成为业界率先提供中文软件的液质联用仪供应商。 仪器维护方面,LCMS-8030能够在不停真空的状态下,装卸除溶剂单元,整个维护过程简便快捷。 LCMS-8030即将在中国国内发布,更多信息请持续关注岛津中国网站。
  • 赛默飞世尔推出ICP-MS与最新碰撞池技术结合的方法
    不来梅,德国,2008年7月28日,赛默飞世尔科技公司公布了一份技术报告,使用基于碰撞反应池技术的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)完成环境和地质样品中所有多元素的分析。此海报可以从www.thermo.com/cct-poster免费下载。 由于具有元素覆盖范围广,高灵敏度和快速样品分析,ICP-MS已成为常规环境实验室的首选分析方法。功能强大的碰撞池技术与ICP-MS配合使用,使得质谱的干扰降到了最低,并提高了样品分析速度。Thermo Scientific XSERIES 2是基于碰撞反应池技术的ICP-MS,对所有样品均采用通用的混合气,在分析各种常规环境和地质的样品时,可以提供最佳的灵活性和无与伦比的性能。 技术海报论证了向雾化气中加入甲烷如何显著地提高了具有高电离能分析元素(如铍,砷和硒)的灵敏度,这些元素在环境样品中的浓度通常很低。此外,利用一种可加速提升和清洗时间的分流进样系统(FAST,Elemental Scientific Inc.),在增加样品分析速度的同时,显著降低了基体在ICP-MS接口的沉积。这样可以提高在质量控制分析时的一次通过率,并并保证了仪器长时间连续操作的实用能力。 赛默飞世尔科技在最近的一次网络会议中也介绍了这方面的内容,证明了利用ICP-MS与最新的碰撞池技术结合的方法,可以解决在多元素分析环境和地质样品时所遇到的主要问题。这次网络会议由Thermo Fisher Scientific XSERIES 2, ELEMENT 2 和 ELEMENT XR的资深应用专家Julian Wills和Elemental Scientific Inc. (ESI) 欧洲应用支持专家Paul Watson发起。限期版网络讲座请访问www.spectroscopynow.com/thermowebinars。 若需要关于Thermo Scientific XSERIES 2基于碰撞池技术的ICP-MS的详细资料,请致电+1 800-532-4752,发电子邮件至analyze@thermofisher.com,或访问www.thermo.com/cct-poster。 Thermo Scientific是Thermo Fisher Scientific旗下品牌之一。 关于Thermo Fisher Scientific(赛默飞世尔科技) Thermo Fisher Scientific(赛默飞世尔科技)(纽约证交所代码:TMO)是全球科学服务领域的领导者,致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额超过100亿美元,拥有员工约33,000人,在全球范围内服务超过350,000家客户。主要客户类型包括: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。公司借助于Thermo Scientific和Fisher Scientific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。Thermo Scientific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解决方案。Fisher Scientific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。赛默飞世尔科技将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,请浏览公司的网站:www.thermo.com.cn
  • 全信息串联质谱
    全信息串联质谱&mdash &mdash MSE简介贾伟沃特世科技(上海)有限公司实验中心 未知物的(一级)母离子与(二级)碎片离子数据是对其进行质谱分析所必须的信息。除了具备DDA串联质谱采集方法外,沃特世质谱更提供了独有的全信息串联质谱(MSE)技术。那么MSE技术是如何获得串联信息,并做到信息收集的最优化与最大化呢?全信息串联质谱(MSE)能提供什么样的信息?1. 未知分析物的定性与定量在同一次分析中完成。2. 同时获得母离子及碎片离子的高分辨、高质量精确数据。3. MSE普遍适用于各种未知物分析,而且方法设置非常简便。4. 充分发挥UPLC-MS液质联用的卓越性能。什么是全信息串联质谱(MSE)?1. MSE是在一次液质分析中同时获得高精确的母离子及碎片离子信息的串联质谱方法。2. MSE由&ldquo 无碰撞能&rdquo 与&ldquo 高碰撞能&rdquo 两种扫描交替构成,分别记录母离子及碎片信息。3. MSE通过母离子与其碎片离子具有相同色谱行为的特性进行母-子离子的关联归属。全信息串联质谱(MSE)有哪些特点?1. 全面:所有的离子信息都被记录,定量、定性更加准确。2. 精准:全部母离子与碎片离子信息都是高精度、高分辨的质谱数据。3. 简单:方法设置仅需:质量范围、采集时间、碰撞能量三个参数。4. 灵活:碰撞能量为线性升高的方式,因此不同分析物可在其最佳碰撞能下实现碎裂。与常规的DDA串联质谱法比较,MSE的优点是什么?数据依赖型串联质谱法(DDA. Data Dependent Acquisition)是通过选择特定母离子进入碰撞池,从而采集相应的碎片离子。而MSE并不选择特定母离子进行单独碎裂,而是同时采集了所有母离子的碎片离子。这样MSE就避免了由于DDA采集速率的限制而造成的信息采集不全的问题。此外,MSE这种匀速高频的数据采集模式,对每个离子都可以得到其&ldquo 完美&rdquo 色谱图,而用以精准定量。相较之下,DDA由于采集的偶然性问题,其色谱峰往往存在缺陷,而影响定量准确度。为什么说MSE与UPLC是最佳搭档?UPLC在色谱分辨率(选择性)、峰高(灵敏度)和运行时间(速度)方面都较HPLC有了质的飞越。但是UPLC短暂而修长的色谱峰也给质谱分析提出了更高的要求。一方面,MSE质谱方法巧妙地解决了DDA采集频率的限制问题;另一方面,UPLC也为MSE方法实现高准确的母子离子归属提供了坚实的基础。MSE技术在生物制药分析、蛋白质组学、代谢物鉴定、代谢组学、脂质组学、杂质鉴定、法医毒理学、环境分析、食品检测、化学材料分析等不同的领域已经得到了广泛的应用。参考文献(1) Bateman, Carruthers, Hoyes, Jones, Langridge, Millar, Vissers A novel precursor ion discovery method on a hybrid quadrupoleorthogonal acceleration time-of-flight (Q-TOF) mass spectrometer for studying protein phosphorylation, J. Am. Soc. Mass Spectrom., 2002 13, 792-803.(2) Silva, Denny, Dorschel, Gorenstein, Kass, Li, McKenna, Nold, Ric hardson, Young, Geromanos Quantitative proteomic analysis by accurate mass retention time pairs. Anal Chem. 2005 Apr 1 77(7):2187-200.(3) Blackburn K, Mbeunkui F, Mitra SK, Mentzel T, Goshe MB. Improving protein and proteome coverage through data-independent multiplexed peptide fragmentation. J. Proteome Res. 2010 Jul 2 9(7):3621-37.(4) C ha kra borty AB, Berger SJ, Gebler JC. Use of an integrated MS-multiplexed MS/MS data acquisition strategy for highcoverage peptide mapping studies. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2007 21(5):730-44.(5) Tiller PR, Yu S, Castro-Perez J, Fillgrove KL, Baillie TA. Hight hroughput, accurate mass liquid c hromatography/tandem mass spectrometry on a quadrupole time-of-flight system as a &lsquo first-line&rsquo approach for metabolite identification studies. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2008 Apr 22(7):1053-61.(6) Simplified approac hes to impurity identification using accurate mass UPLC/MS Waters Application Note, http://www.waters.com/webassets/cms/library/docs/720 03850en.pdf(7) T he utility of MSE for toxicological screening Waters Technology Brief, http://www.waters.com/webassets/cms/library/docs/toxicology_brief_8_2010.pdf(8) A case of pesticide poisoning: T he use of a broad-scope Tof screening approach in wildlife protection Waters Application Note, http://www.waters.com/webassets/cms/library/docs/720003470en.pdf(9) Addressing c hemical diversity and expanding analytical capabilities with APGC Waters White Paper, http://www.waters.com/webassets/cms/library/docs/72003292en.pdf(10) McEwen, McKay A combination atmospheric pressure LC/MS:GC/MS ion source: Advantages of dual AP-LC/MS:GC/MS instrumentation, J. Am. Soc. Mass Spectrom., 2007 16, 1730-1738.
  • 质谱国产替代之路是否存在换道超车?——皖仪分析事业部总经理程小卫
    “或许流式质谱是一个独特的赛道,其技术和应用都在同一起跑线上,或者说我们并没有被拉下很长的距离,就类似传统汽油轿车和电动轿车一样。”——程小卫 皖仪分析事业部 总经理继上期《聚浪成潮 以待花开|质谱国产替代之路有多长?》(点击查看),本文皖仪分析事业部总经理程小卫将围绕质谱流式技术展开阐述。 7. Q-TOF了解一下 7.1 基本原理和结构TOF飞行时间质谱,是原理最简单的质谱。就是施加到离子的电势能转化为动能,基本公式就是m为离子的质量;z为离子所带的电荷数目;V为施加到离子的电势,脉冲电压,它对于所有质量的离子是相同的;v为离子的飞行线速度,离子质量越大,飞行速度就越慢。离子飞行的线速度v等于飞行距离L除以飞行时间tL为由仪器的飞行管所决定的常数。所以,上述基本公式可以转化为m/z=2Vt2/L2因而离子质荷比正比于飞行时间的平方。比如,m/z为3000的分子,飞行时间才1微秒。图:系统结构图示意图(资料来源:安捷伦用户培训资料)离子源:产生离子化,并将产生的离子在电场的作用下进入毛细管。毛细管/锥孔:离子导入通道,将离子源产生的离子传输进入质谱。同时,隔离外部的常压与质谱内部的高真空。离子光学组件:包括Skimmer 1,八极杆以及Lens 1 和Lens 2。进一步除去溶剂和中性分子,高效的离子传输组件,并聚焦随机运动的离子进入四极杆。四极杆:质量过滤器,双曲线的四极杆优化离子传输和质谱分辨率。可以选择让某些质荷比的离子依次通过或者所有的离子全通过。碰撞池:线性加速的高压碰撞池。优化质谱/质谱分裂,从而在一个短的停留时间仍可消除交叉干扰。六极杆设计有助于捕获碎片离子。离子束整形器:将随机运动的离子压缩为一个薄层,进入脉冲发生器。减少离子在纵向的扩散,提高分辨率。脉冲发生器:以一定的频率在纵向施加高压,将从离子束整形器过来的离子快速抛入飞行管。飞行管:离子在飞行管内纵向飞行,不同质荷比的离子通过飞行管的时间不同。检测器:包括微通路板、闪烁器和光电倍增器。高增益,寿命长,线性范围宽。Q-TOF 的真空系统由一个前级真空泵(机械油泵)和两个分子涡轮泵组成。前级真空一般在 1.8-2.5 Torr 之间,不同型号的 Q-TOF,高真空的范围不同。 7.2 Q-TOF的工作方式 Q-TOF 有三种不同的工作方式:• TOF 模式:这种模式下,可以得到离子的一级质谱图。四极杆处于离子全通过状态(TTI, Total Transmission Ion),所有的带电离子都会通过四极杆,碰撞池不施加碰撞能量,带电离子不会裂解,TOF 工作在扫描模式下,直接检测得到一级质谱图。这种操作模式下Q-TOF 的行为与单TOF 类似。• 自动 MS/MS (Auto MS/MS) 模式:这种模式下,根据用户设定的条件,对符合条件的离子自动做二级质谱。当某个或某些离子满足用户的预设条件时,四极杆处于 SIM(选择离子监测)模式,碰撞池施加碰撞能量将离子撞碎,而 TOF 仍然工作在扫描模式,得到符合设定条件的离子的二级谱图。当没有离子满足用户预设的条件时,Q-TOF 仍工作在TOF 模式下。这种工作模式比较常用于方法开发,未知物质鉴定以及结构解析。在自动 MS/MS 模式中,仪器根据操作者设定的规则自动决定哪些质荷比的母离子通过四极杆,在碰撞池中被打碎然后由 TOF 进行全扫描分析。Q-TOF 首先进行 TOF 模式扫描出一级质谱,然后根据离子的强度和设置的其他规则参数来选择母离子,进行MS/MS 分析。对于自动MS/MS 模式,仪器用下列的逻辑程序判断是否对某离子进行MS/MS 分析。• 目标 MS/MS (Targeted MS/MS)模式: 在这种操作模式下,只有用户指定的离子,可以得到二级质谱图。仪器只对操作者输入的目标离子进行MS/MS分析。对于用户选定的目标离子,四极杆进行选择离子监测,运行 SIM 模式,碰撞池施加碰撞能量将离子撞碎,而 TOF 仍然工作在扫描模式,得到选定离子的二级质谱图。这种工作模式比较常用于定量分析,已知物质的鉴定和结构阐明。目标 MS/MS 模式通常用于已知物的分析。操作者需要预先知道它们的母离子以及各自的保留时间 。对于目标 MS/MS 模式,仪器使用以下程序来判断是否对离子进行 MS/MS 分析。• 软件的重要性前面提及Q-TOF是原理最简单的质谱,受限于计算机的发展,言即表达的是软件的重要性。QqQ和Q-TOF质谱软件除了基本的数据采集、控制仪器、定性分析、定量分析,还有锦上添花的小工具软件为的是更友好更方便更智能。比如:安捷伦的Optimizer 标配给QqQ,优化质谱参数,优化好的参数放在一个dMRM database里;Study Manager for QqQ and TOF/Q-TOF 小工具,编样品信息和序列,适用于大批量样品处理;Dynamic MRM database Kit wl method for QQQ;Easy-Access 软件(岛津公司称为Open Solution软件),用于插队样品,合成实验室的样品多的情况;个性化定制化合物库软件personal compound database library(e.g. PCDL) 作为高分辨定性质谱Q-TOF在定性相关的软件需求上更加突出:比如:分子特征提取软件(MFE, Molecular Feature Extractor) 外源代谢物鉴别软件(Metabolite ID)用于药物代谢物鉴定 蛋白质分析软件,用于大分子,计算分子量和序列匹配;代谢组学软件,区别于外源性代谢物,鉴定内源性代谢变化;数学统计学软件,比如PCA主成分分析,方差分析等等。以及各种数据库软件,比如毒物、滥用药物数据库;农药、兽药数据库;内源/外源代谢物数据库等等。• 不得不提到的OrbitrapOrbitrap(静电场轨道阱)是一种拥有超高分辨率的质量分析器,由俄罗斯科学家 Makarov 于 2000 年发明。该发明专利被赛默飞公司收购,目前是赛默飞专利独有的高分辨质谱技术。Orbitrap 是继磁质谱质量分析器、飞行时间质量分析器(TOF)、傅里叶变换离子回旋共振质量分析器(FT-ICR)这些高分辨质谱技术之后,发明原理完全创新的高分辨质谱技术,克服了既往高分辨质谱技术的诸多不足,是具有划时代意义的新一代高分辨质谱技术。从 2005 年 LTQ Orbitrap 推出以来,随着 Makarov 团队不断优化,Orbitrap 系列产品凭借其卓越的分辨率、灵敏度、多项创新技术,逐渐成为高端质谱领域的代表者。图:Orbitrap 系列产品的核心优势图(资料来源:赛默飞世尔官网)因为Orbitrap是赛默飞的独家技术且因作者水平有限,所以不做过多阐述。 8. 流式质谱要知道 无论称作流式质谱,还是叫作质谱流式,其中质谱是检测手段,流式是方法学,一种细胞定量分析和分选技术。无论是低分辨的离子阱、四极杆质谱,还是Q-TOF、IM-QTOF、Orbitrap等高分辨质谱技术上,无论是无机质谱还是有机质谱,要想突破质谱的卡脖子技术,都有很大挑战和难度。但,或许流式质谱是一个独特的赛道,其技术和应用都在同一起跑线上,或者说我们并没有被拉下很长的距离,就类似传统汽油轿车和电动轿车一样。8.1 传统流式和流式质谱的区别在学习了解流式质谱前,简单温习一下流式荧光技术和光谱流式的概念。流式荧光技术:是基于编码微球和流式技术的一种临床应用型的高通量发光检测技术。相较于传统化学发光法,流式荧光技术能够支持多指标检测,具有通量高、速度快、操作简便等特点,但存在荧光标签的串色问题、受限于稀有荧光素的供应。光谱流式:每个荧光染料的发射光谱在定义的波长范围内被一组检测器所捕获,这样每个荧光染料的流式荧光光谱都可以被识别、记录其光谱特征,并在多色实验中充分使用。流式细胞仪的检测器可以检测到每个细胞或颗粒的散射光信息和多个荧光信号,最终分析细胞或颗粒上的信息。光谱流式通过光谱拆分技术部分解决了荧光补偿问题,但需要难度较大的配色方案,试剂成本高,通道数量较流式质谱相比较少。鉴于此,流式质谱应需而生。流式质谱:是结合传统流式和质谱两个平台的技术,能够同时获得单个细胞的多种参数。流式质谱作为定量手段的优势在于其高分辨率,并且克服了传统流式荧光发射基团光谱重叠的问题。流式质谱仪可提供过百个检测通道,可以同时对更多的细胞特征进行分析。通过标记稳定的金属标签,流式质谱仪可以在不同的通道生成信号,识别不同靶向蛋白的标记,并且各参数之间几乎没有重叠。相较于传统流式,流式质谱是采用金属元素对抗体进行标记,因此通道数量会受限于金属标签的供应;另一方面,受采样速度的影响,流式质谱对样本的处理速度相较于传统流式而言较慢。图源:宸安生物包括经典流式和光谱流式在内的荧光流式利用荧光基团标记抗体,再利用抗体结合抗原的方法标记细胞,用激光激发荧光基团,通过检测发射出的荧光信号的波长和强弱实现参数的定量检测。而质量流式用稳定的金属标签代替荧光基团来标记抗体,通过质谱检测细胞上金属元素的含量实现参数的定量检测。这也是质谱流式的这个名称的由来。图源:宸安生物我们可以看到在荧光流式中,不同荧光素的发射光谱存在大量重叠,不仅限制了检测通道的数量,而且为配色和后续的数据分析带来了困难,不同荧光信号之间的串扰,必须在数据分析过程中调补偿的方式来消除,这样的操作非常依赖于操作人员的经验,也为不同的设备、实验室数据之间的标准化带来了很大的难度。另外,一些生物样本中的自发荧光作为背景也会干扰数据的分析。而质谱流式极大程度地解决了这些问题,在质谱流式检测范围内的金属元素信号几乎没有重叠,不需要为此调补偿,并且这些金属元素正常情况下在生物体内极少存在,因此质谱流式信号几乎没有背景。这些特点带来的直接优势是检测通道数量的提升和数据分析上的便捷,更多参数的同时检测也可以为我们提供更高维度的数据结构和信息。8.2流式质谱的基本原理流式质谱技术 (Cytometry Mass)结合了传统流式技术高效的单细胞研究能力和飞行时间质谱的全谱高分辨率优势,采用金属标记抗体与待测抗原结合,理论上可提供140个检测通道,并且克服了传统流式荧光发射基团光谱重叠的问题,实现了单细胞水平的高通量分析。图源:宸安生物质谱流式技术采用金属标记的抗体识别细胞表面或胞內的抗原,标记后的细胞经雾化后进入电感耦合等离子体矩管中进行离子化,离子云随后被传输至飞行时间质量分析器中,在飞行时间质谱分析器中,金属离子质量越大,飞行时间越长,检测器依次记录各种金属离子到达的时间,检测出细胞中各种标签金属的含量,最终形成不同的金属离子信号峰。检测产生的高维数据通过分类、聚类和降维算法进行处理,结果可以反映基于靶蛋白丰度的各种细胞群体的表型和功能。金属离子的信号强度可以代表蛋白分子的表达丰度。可以实现对目标蛋白的全面覆盖和批量分析。单个样本中可以实现细胞表面蛋白,胞内蛋白,和分泌型分子的同步检测。对样本单细胞水平的深度解析可以提供从未被挖掘的信息,作为伴随诊断参考,揭示新的分子机制。图源:宸安生物这张图描述了质谱流式的样本从金属抗体染色到上机检测的流程。细胞被染上金属抗体后会经历雾化、电离形成一团离子云、离子云在经过过滤和筛选之后只剩下抗体上的金属离子,随后这些离子通过飞行时间质谱依据质荷比不同形成分散的离子峰,结合金属元素和抗体及抗原一一对应的信息,我们最终得到不同抗原在细胞上的丰度。这些数据会经过处理转化成荧光流式通用的FCS格式的流式标准文件,可以使用一些熟悉的流式数据分析软件,比如FCS express, Flowjo等对数据进行传统的圈门分析,或者使用聚类降维等高维数据分析方法挖掘更多的信息。图源:宸安生物质谱流式的上样形式与荧光流式一样,都是处理好的单细胞悬液。在开始检测后,质谱流式首先通过雾化将样本转换为大量的微小液滴,细胞悬液以30uL每分钟左右的速度被压入如图所示的雾化器中,雾化器中央是一根水平悬空的毛细管,毛细管外是用于辅助雾化的氩气,当样本流出右侧毛细管末端时,会被周围喷出的雾化气散成大量呈雾状的小液滴,细胞被包裹在这些小液滴当中。图源:宸安生物接下来这些小液滴会被180℃的雾化室中,随后液滴蒸发,尺寸缩小,被氩气携带进入离子源进行电离,在离子源位置氩气在高频切换电磁场作用下被加热产生温度极高的等离子体火焰,而细胞在等离子体中经历去溶剂、解离、原子化和电离等一系列变化,最终变成一团离子云。图源:宸安生物这些在等离子体外生成的离子云通过金属锥,从低真空度进入高真空度的环境,随后在四极杆质量选择器中经历引导和筛选,排除低质量的背景离子,只留下抗体上高质量金属离子进入后续的检测器。图源:宸安生物质谱流式使用TOF作为检测器。检测离子云时,所有离子被正交加速电场施加一个相同的初始动能,随后在反射场中作回返运动,由于不同离子的质荷比不同,在加速之后获得的初速度不同,这导致不同离子回返到达检测器的时间不同,检测器通过到达的时间差别区分不同的离子,在这里有两个质谱流式中很重要的概念:Push和Event Length。Push是指每次正交加速电场将离子加速进入回返场的时间间隔,即TOF的检测周期。Event Length是指一个细胞产生的完整离子云被检测完所需要的Push个数。可以表达成“检测一个细胞经历的Push数量=Event Length”这也是一个在之后的圈门过程中很重要的一个参数。 8.3 流式质谱的主要应用领域 新药开发是一项复杂、昂贵、耗时的工作,需要解决来自各领域的技术难题。流式质谱技术可以在管线的各个阶段协助做出以数据为导向的决策,从而将安全有效的疗法成功地推向市场。药物发现阶段:提供免疫分型深度分析,信号通路检测、细胞因子检测、T细胞激活\耗竭分析和新生抗原筛选。临床前开发阶段:提供免疫分型、细胞因子、PK/PD动态分析。临床试验阶段:单细胞水平的蛋白组学可对患者精准分群,进行免疫治疗反应的监测。批准和上市后:作为辅助诊断的工具,实现高效快速检测、指导治疗方案的选择和进行疗效监测。在血液系统疾病、基于高维免疫评估的感染性疾病、自身免疫性疾病、肿瘤免疫、基于高维免疫评估的细胞治疗等皆是流式质谱的用武之地。
  • 新品上市第二弹|解密TSQ Plus三重四极杆质谱之性能
    新品上市第二弹|解密TSQ Plus三重四极杆质谱之性能刘钊 祝翔 TSQ Plus9月23日,赛默飞举办了“性能卓越 | 游刃有余 新品鉴赏会”,揭开了TSQ Plus 三重四极杆质谱的神秘面纱。作为赛默飞质谱产品线重要的组成部分,相信很多小伙伴对TSQ Plus质谱充满了期待。下面让我们一起来领略TSQ Plus质谱的卓越性能。TSQ Plus三重四极杆质谱系列 无需优化,方法可直接转移 允许将方法从当前 TSQ 系统直接导入到 TSQ Plus 质谱。赛默飞在现有的 TSQ 平台上已经开发了大量的数据库及方法包,覆盖食品安全、环境、制药及临床等各个领域。在全新的 TSQ plus 平台上,这些方法包仍然可以继续使用,无需对方法进行任何优化,即可获得相当或更好的分析结果。 图 1 他克莫司分析 TSQ 平台 vs TSQ Plus平台 图1 展示了他克莫司的分析条件,从 TSQ 平台转移到 TSQ Plus 平台后,没有做任何方法优化,即可获得非常好的分析结果,大大减少了客户的方法转移和重新优化时间,有效提高了工作效率。 直接从mzCloud 创建SRM 信息 很多小伙伴都有这样的疑问,如果没有标准品,就无法进行化合物优化以及创建SRM离子对信息。TSQ Plus系列可借助软件新功能从 mzCloud 质谱数据库直接导入 SRM 离子对信息,加速实验进展,减少方法开发时间。 图2阿苯达唑在mzCloud数据库离子对信息及实验结果(左图) vs 标准品优化离子对信息(中图)及mzCloud数据库中子离子的响应与碰撞能量对应图(右图)mzCloud是赛默飞旗下的云端质谱数据库,收集了数量庞大的高质量精度的多级质谱图,同时支持高、低分辨率质谱图和质谱树(Spectral Tree)的在线检索与匹配,从而进行未知化合物的鉴定。目前已包括近2万个化合物,超过860万张图谱,数量定期还在不断增加,而且每张图谱都是源于赛默飞的质谱仪,以一系列不同碰撞能量及碎裂方式等条件打碎后采集而来,重现性和匹配度非常高,可以应用于生命科学、代谢组学、药物研发、毒物分析、司法鉴定、环境分析、食品质控等各种行业。mzCloud于2013年隆重推出,并免费开放给公众使用。有兴趣的小伙伴可以先登入mzCloud主页https://www.mzcloud.org/进行详细了解。 5 ms超快速正负极性切换 TSQ Plus质谱系列采用更新的电路系统提供稳定可靠的 5 ms 极性切换时间,包括极性切换和电路稳定时间,从而提高采集速度。 图3 在5ms的超快切换模式下正负极性切换与单独正离子检测的结果对比 从图3的对比结果可以看到,对于同一化合物,在有正负切换的情况下,几乎可以得到和无正负切换一致的灵敏度及稳定性。这种超快且稳定的切换速度,配合上仪器本身超快的SRM扫描速度(600SRMs/s),在一针同时分析大量化合物时尤其重要。 新设计的Q2 碰撞池 在很多分析实验中,由于化合物本身质量数就很小,产生的碎片离子就更小,比如环境中的卤乙酸类化合物,基因毒杂质分析等等。这些较小的碎片在以往的Q2碎裂池中的传输效率相对较差,从而导致灵敏度和稳定性都会受到影响。TSQ Plus系列采用全新设计的Q2碰撞池,改善了低质量端子离子传输效率,极大地提高了低质荷比化合物的灵敏度和稳定性。 表1 卤乙酸类化合物分析方法转移前后灵敏度对比 图4 NDEA分析方法转移前后灵敏度对比 图5 MCAA化合物线性结果 表1和图4结果显示,在新的TSQ Plus平台上,由于Q2碰撞池的改进,一些荷质比较小的碎片离子的化合物,其灵敏度跟之前方法相比,大都有了明显提升。图5的分析结果显示,由于化合物在低点是检测更加灵敏和稳定,其低点的定量准确性也会随之提升。 驻留时间优先级设定 对于低浓度化合物的检测,通常希望更长的驻留时间进行采集,从而可获得理想的重现性。TSQ Plus质谱采用新的软件,允许用户根据实际检测需求设定驻留时间的优先级别,保证低浓度化合物稳定重现。 图7 驻留时间优先级设置示意图及结果展示 这种智能的软件设置,特别有利于复杂基质中多组分同时检测。通过对不同离子对驻留时间的优先级设定,确保所有的通道都能有足够的扫描时间来获得更好的灵敏度及稳定性,同时不影响方法的整体循环时间。 直观的系统检查和校准步骤按照预设程序定期执行系统检查如果系统检查失败,则执行自动校准生成系统检查或校准报告,从而最大限度地延长正常运行时间 TSQ Plus三重四极杆质谱系列集多种卓越性能于一身,将创新的硬件设计与软件系统融合一体,相信TSQ Plus质谱平台能为最苛刻的定量工作提供更高水平的分析效率和性能! 扫描下方二维码即可获取赛默飞全行业解决方案,或关注“赛默飞色谱与质谱中国”公众号,了解更多资讯+
  • 当拉曼光谱携手人工智能,会碰撞出怎样的火花?
    仪器信息网讯 为推动生物医学及相关研究领域持续向前发展,加强学术交流,由中国物理学会光散射专业委员会主办,上海交通大学、武汉大学、上海师范大学和华中农业大学联合承办的第三届全国生物医学拉曼光谱学术会议于3月29日在上海召开。会议期间,近60位报告嘉宾在线分享,内容涵盖了拉曼光谱与单细胞分析、人工智能与拉曼光谱、拉曼光谱与生化传感分析、拉曼与生物医学其他相关、拉曼相关显微技术及生物成像、拉曼光谱与疾病诊断、等离激元纳米结构与新型SERS基底等相关内容。29日下午,会议安排了人工智能与拉曼光谱、拉曼光谱与生化传感分析两个主题,14位报告嘉宾现场分享。特别值得一提的是,“人工智能与拉曼光谱”成为本次会议的热议话题之一,吸引了各位专家、学者和厂商交流成果经验,引发热烈讨论。“人工智能”(Artificial intelligence, AI)自1956年正式命名,经过数十年的发展过程中,已经渗透到各个学科领域,成为引领科技发展的重要力量,并已在各行各业得到了广泛的应用。特别是近年来,国家对人工智能越来越重视,2024年政府工作报告指出,“深化大数据、人工智能等研发应用,开展‘人工智能+’行动,打造具有国际竞争力的数字产业集群”;不仅如此,国务院印发的《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》中,也指出要建立激励和约束相结合的长效机制,加快淘汰落后产品设备,提升安全可靠水平,促进产业高端化、智能化、绿色化发展。那么当拉曼光谱携手人工智能,会碰撞出什么样的火花?又会给学科发展带来怎样的助力呢?厦门大学 任斌教授报告题目:《人工智能助力的拉曼光谱》厦门大学任斌教授在报告中介绍了课题组近年在利用人工智能方法提升拉曼光谱数据采集与分析能力方面所开展的研究。在数据采集阶段,他们提出一种学习仪器固有噪声的方法,以提高拉曼光谱的信噪比与时空分辨率。为了降低数据采集与训练成本,其课题组发展了只需输入单张谱图或者高光谱图像即可实现轻量去噪,无需额外准备训练集,使得深度学习的实时降噪成为可能。此外,为了提升拉曼光谱对复杂样本的识别能力,他们还发展了可同时提取光谱全局和局部特征的分类算法,能够实现对光谱细微差异的病原体囊泡的鉴定,为拉曼光谱用于快速诊断细菌感染奠定了基础。厦门大学 刘国坤教授报告题目:《人工智能+SERS快检》厦门大学刘国坤教授在报告中也分享了人工智能+SERS快检的相关工作。课题组开展了面向 SERS 快检的相关研究,提出了基于酸度系数的样品前处理方法。考虑到实际样品基质对目标分子的 SERS信号识别的严重干扰,他们提出了基于CNN 的深度学习算法。该方法与简单前处理方法结合,可以实现多种复杂基质中的痕量目标分子SERS信号的快速准确识别,检测灵敏度达到专家级用户水平,该工作将进有力推动 SERS快检实用化和智能化。中国科学院微生物研究所 傅钰研究员报告题目:《机器学习辅助拉曼光谱技术单细胞水平表征微生物》中国科学院微生物研究所傅钰研究员也在报告中谈到机器学习辅助拉曼光谱技术单细胞水平表征微生物方面开展的工作。他们通过逐一遮蔽光谱的理念建立了新型的微生物拉曼光谱特征峰提取算法(ORSFE),可视化呈现了人工智能分析微生物拉曼光谱的关键位移峰,打破了人工智能鉴定过程的黑箱。中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 李备研究员报告题目:《先进拉曼技术在生物医学领域的应用》中科院城市环境研究所 崔丽研究员报告题目:《基于单细胞拉曼的环境抗生素抗性及进化研究》中国科学院长春光学精密机械与物理研究所李备研究员在报告中也讲到基于人工智能与深度学习算法的拉曼光谱分析方法。中科院城市环境研究所崔丽研究员分享了该课题组发展的单细胞拉曼-统计算法连用新方法,以及拉曼结合深度学习高灵敏快速识别病原菌及囊泡等相关工作。除此以上报告之外,大会第一天下午还有多位报告嘉宾从不同角度分享了创新的工作,由武汉纺织大学沈爱国教授和中国科学院合肥物质科学研究院杨良保研究员分别主持。武汉纺织大学 沈爱国教授主持中国科学院合肥物质科学研究院 杨良保研究员主持华中农业大学 韩鹤友教授报告题目:《药物的纳米传递及其精准治疗应用》江南大学 谢云飞教授报告题目:《拉曼光谱在食品安全与质量控制中的应用》陕西师范大学 张正龙教授报告题目:《近场调控稀土发光》南京大学 龙亿涛教授报告题目:《纳米孔道限域增强的单分子测量》雅盖隆大学 Malgorzata Baranska教授报告题目:《SRS:Sensitive, Rapid and Specific Raman imaging of cells》吉林大学 徐抒平教授报告题目:《细胞膜蛋白相关的SERS分析技术》科研的进步,离不开仪器技术的助力。在下午的报告环节,多位仪器厂商的代表也在现场分享了最新的技术、仪器及解决方案。HORIBA中国 周磊博士报告题目:《守护美好生活-HORIBA生命科学解决方案》雷尼绍(上海)贸易有限公司 李兆芬报告题目:《雷尼绍拉曼光谱技术在生命科学领域最新进展》牛津仪器WITec 苏虹羊报告题目:《WITec高分辨快速拉曼成像赋能生医前沿科学研究》第一天的报告内容丰富多彩,各位报告嘉宾不仅给大家展示了最新的研究成果,更是从不同角度给大家提供了创新的科研思路。精彩还在继续,敬请期待……为了展现光谱产业化的最新成果,探讨人工智能对光谱新产业的影响,第十七届科学仪器发展年会(ACCSI2024,苏州,2024年4月17-19日)特别开设“人工智能赋能光谱仪器新产业”专题论坛。本次论坛将邀请行业知名专家及企业代表现场分享,欢迎各位领导、专家学者、用户、仪器企业管理及研发负责人、投融资机构代表等共聚一堂,为产业发展献计献策。本次论坛由中国仪器仪表学会近红外光谱分会、仪器信息网共同主办;会议时间:2024年4月19日 ;会议地点:苏州狮山国际会议中心。详细信息请查看ACCSI2024会议官网:https://www.instrument.com.cn/accsi/2024/index
  • 大咖云集!商用车测试领域的思想碰撞!
    近日,由英斯特朗、奇石乐、IAMT三家商用车行业领先的试验设备供应商联合举办的首届商用车台架及道路测试方法和发展技术研讨会在北京成功召开,共吸引了来自包括北京福田戴姆勒汽车有限公司,北汽福田商用车有限公司、福建奔驰汽车有限公司、宇通客车、中国重汽集团、陕西重型汽车有限公司、中国第一汽车股份有限公司、陕西汉德车桥有限公司、浙江吉利新能源商用车集团有限公司、江铃重型汽车有限公司、南京汽车集团等众多知名车企在内的近70位业内专家,技术精英到场交流探讨。英斯特朗中国区总经理王志勇先生为大会致欢迎辞商用车相比于普通车辆而言,往往承载量更大,一旦发生安全事故,造成的后果往往是巨大的,因而在投用前的测试环节至关重要。模拟的试验情景越接近可能遇到的极端情况,那实际使用中面临的风险就越小。据统计,造成部件故障的诸多原因中,因使用不当或意外事故的比例共占36%,而由设计、材料或者生产过程所导致的情形同样高达30%。由此可见,为了有效抵御这些非小概率的风险,使用可靠及适合的测试设备对于车企而言尤其明智和必要。英斯特朗在商用车结构测试领域拥有非凡的丰富经验,为众多国内外企业依照他们的试验需求提供过各类个性化的测试解决方案。不论是研发验证阶段的零部件、总成测试,还是产品验证阶段的整车测试,英斯特朗都有能力提供令人信服的结果。例如以下便是经英斯特朗Hydropuls作动器测试转向臂后,所得到的转向杆裂纹以及轴头疲劳损害。■ ■■■■对于车桥方面,其设计要求随着技术的发展和用户需求的升级正与日俱增,轻量化,高刚度及动态强度,减少故障率,提高碰撞安全度,耐腐蚀、低成本等是摆在车企研发设计者面前的诸多课题。轴耦合试验台对于车桥道路数据的模拟试验使设计人员能够在台架试验中重现实际路况条件下的载荷。通常而言,车轴的耐久性测试有两种方式:一种是在汽车制造商指定的试车场进行的道路试验,另外一种是轴耦合试验台进行的车桥道路模拟试验,使用的道路谱是被试车辆在指定测试路段上所采集的实际数据。轴耦合试验台由两个对称的加载单元组成,分别布置在静压支撑旋转平台上,这样的设计使得车桥在试验中可以将纵向、横向、垂直作用力以及制动、转向、外倾和动力输入等力矩导入到车桥结构中。方向盘的旋转由伺服控制液压马达完成,同时试验台也可以进行不带转向的试验。英斯特朗轴耦合测试系统实际上,将车辆的道路模拟测试从试车场移至实验室内,还将大大节省车企的时间成本。通常而言,如需完成一辆车的测试要求,若是让用户正常驾驶使用,需要完成50万公里的测试里程,耗时5年;而在拥有多种复杂路谱的试车场进行试跑,需完成2万公里,耗时3~4月;实验室的道路模拟系统却只需200~300小时,且能保证其合计的疲劳损伤与前两者等效,因为其过滤掉了不会造成损伤的测试路段,以缩短测试时间。当然,相较于室外测试,试验台测试还不受天气和日夜变化的影响,并提高了载荷试验的可重复性精度。其显著的测试加速效果帮助车企缩短了研发周期。本次会议期间,英斯特朗的专家们还与会者分享探讨了由新能源汽车行业的发展所带来的相关检测技术的新需求。作为由电池而非燃油提供动力的新能源车,电池可以说是其非常昂贵的主要部件,各地的规范法规严格要求车企对于电池的出厂标准予以保障。在设计层面,越来越多的车型选择将电池直接搭载在车架上,这种结构要求着车辆在经历碰撞时必须保证电池完好无损,而且碰撞测试过程中也面临爆炸的风险。英斯特朗针对此需求设计的解决方案是利用自动快夹系统将被试物载荷固定在台车碰撞系统上,一旦电池因碰撞发生起火、漏电、爆炸等危险情况,测试人员可远程操作快速移除负载,将起火的电池移到安全区域,同时保障台车系统不受损坏。英斯特朗车辆碰撞模拟系统会议另外两家联办企业奇石乐以及IAMT分别展示了他们引以为傲的六分力传感器、实车耐久测试以及负载数据获取方面的经验。此次会议是一次创新的尝试,旨在将商用车测试领域的优质供应商整合在一起,向商用车行业客户展示涵盖多个方面的一站式解决方案。对于与会者而言,他们的收获也是丰厚的,参加一次会议就像看了一场小型的展会,并且深度更深,针对性更强。除了企业本身的介绍内容,本次会议还邀请了多个实际用户现身说法,交流使用体验和心得,实实在在地做到尊重事实,以用户为本。值得一提的是,中国北方车辆研究所作为会议的合作单位提供了大力支持,邀请了所有与会者进行其实验室的实地参观,亲眼观摩难得一见的大型道路模拟系统让人不由得叹为观止。随着商用车行业技术研发和市场需求的日益提高,对商用车结构测试方法和技巧提出了新的挑战和需求。本次会议提供了一个全新且良好的平台,不仅有国内外专家带来的结构测试的前沿技术,也兼顾了来自全国各商用车企业作为用户视角的分享讨论,获得了与会者的一致好评。
  • ASMS第59届美国质谱会即将召开 众奖项已公布
    第59届美国质谱会(ASMS 2011)将于2011年6月5-9日在美国科罗拉多会展中心(丹佛市)举行,届时将有来自世界各地的从事与质谱领域相关的学生、科研人员以及仪器厂商参加此次盛会。在本届质谱会上获奖的各位科学家已经提前公布。  杰出贡献奖(The Award for a Distinguished Contribution in Mass Spectrometry)  该奖项用于奖励在质谱基础和应用研究领域做出独一无二的成果,并且在质谱领域有重要影响的科学家。获奖者并不限制于ASMS会员,获奖者会在ASMS年会上获得一万美元奖励和奖牌。2011年杰出贡献获得者是约翰斯霍普金斯大学医学院药理与分子科学教授Robert J. Cotter。约翰斯霍普金斯大学Robert J. Cotter教授  在分子结构鉴定过程中,串联质谱(MS/ MS)是非常关键的工具。Robert J. Cotter利用高能量碰撞(达20keV)进行诱导解离,并在1993年率先发明和成功设计了第一个串联飞行质谱(TOF/TOF)。该质谱使用了两个双级反射器(rTOF/ rTOF)。为了在更广的质量范围内聚焦更多的离子,这种设计后来被单级反射器取代,之后又发展了出了弯曲场反射器,可以同时聚焦产生的所有离子。弯曲的场反射器后来在源后衰变质谱仪器中有广泛应用,克雷斯托公司(被岛津公司收购)获得了该技术的授权,然后推出了Kompact IV, AXIMA CFR和AXIMA CFR+质谱,之后岛津公司推出了AXIMA Confidence质谱仪。2004年,克雷斯托推出了简约化商品仪器Kratos AXIMA TOF2,然后是岛津公司推出了Performance质谱仪。总共有超过400台弯曲场反射器质谱被生产和出售。高能碰撞(20keV)的潜在的好处现在已经被认可,最令人兴奋的是在MALDI TOF质谱上进行“Top-Down”或者“Middle-Down”蛋白质分析。  Biemann奖(The Biemann Medal)  该奖项授予那些长期在质谱基础和应用领域做出突出贡献的个人,提名者应该在被提名的15年之内获得博士学位。该奖项是为纪念 Klaus Biemann教授而以他的名字命名的,Klaus Biemann教授在马萨诸塞州技术研究所工作的40年间培训了大量的学生和博士后,他与学生、博士后联合组织和其朋友共同捐赠设立了Biemann奖。获奖者不限于ASMS会员。获奖者会得到5,000美元奖励。2011年Biemann奖得者是德国癌症研究中心气相肽化学组负责人Bela Paizs博士。德国癌症研究中心Bela Paizs博士  肽是蛋白质分解的中间产物,用串联质谱分析肽需要对在质谱中在进行的复杂的碎裂反应有深刻的理解。Bela Paizs在工作中详细对肽的结构、解离机理进行了详细的研究,使碰撞诱导解离图谱可以用基本的物理和化学原理来解释。Paizs还将各种实验技术(如:MS/MS,红外多光子解离,离子迁移谱,气相H / D交换)与先进的理论方法结合在一起进行研究。借助先进的数学模型,对“原始”实验室数据(碎片模式,红外光谱,碰撞截面等)进行处理,获得了宝贵的碎片离子的结构、热动力学方面的数据。除此之外,Paizs研究了b、y和a碎片离子的裂解途径,b碎片离子的干扰化学 最近他提出了通过重排反应来得到a碎片离子。Paizs将各种碎裂机理统一成一个综合的肽碎裂模型,这些成果大大推动了肽的表征,为在主流蛋白质组学领域发展先进的生物信息学工具打下了坚实的基础。  Ron Hites奖(RON A. HITES AWARD FOR OUTSTANDING RESEARCH PUBLICATION IN JASMS)   Ron Hites奖是办法给高质量的原创性论文。该奖项强调论文的创新性、技术质量、是否会促进未来的研究和应用、文章的编排质量等。印第安纳大学Ronald A. Hites教授于1988年创立JASMS期刊,该奖项是为了纪念他而命名的,奖金是2000美元。普渡大学化学系Scott A. McLuckey教授  2011 Ron Hites奖获得者是普渡大学化学系Scott A. McLuckey教授,获奖的论文题目是:“Top-Down Tandem Mass Spectrometry of tRNA via Ion Trap Collision-induced Dissociation”,Huang, T.-Y., Liu, J.,&McLuckey, S. A. JASMS 2010, Vol. 21(6), 890-898. Scott A. McLuckey教授将奖金捐献给了来参会学生作为旅途费用。  研究奖( RESEARCH AWARDS)  研究奖是Robert Finnigan于1985年设立的,为了鼓励年轻年科学家推动质谱科学的研究。奖金是由赛默飞世尔科技和沃特世公司提供,本年度每位获奖者的奖金增加到了35000美元。赛默飞世尔科技资助的是华盛顿大学的Judit Villen女士,沃特世支助的是密西根大学Brandon Ruotolo先生。华盛顿大学的Judit Villen女士密西根大学Brandon Ruotolo先生    点击进入ASMS官方网站
  • 比亚迪在深圳建碰撞实验室 投资上亿
    上周,记者从比亚迪获悉,比亚迪正在深圳建设第二个碰撞实验室,目前部分工程已经完成并可使用,预计到明年8月份整个碰撞实验室可完全投入使用。  据了解,比亚迪深圳碰撞实验室占地面积达2.2万平方米,总投入上亿元资金,包括整车碰撞实验室、模拟碰撞实验室、行人保护实验室,是完全按照欧美的碰撞标准建设的实验室。  深圳第二个碰撞实验室建成后,比亚迪就将拥有深圳和比亚迪两个碰撞实验室,这在国内车企中并不多见。据比亚迪相关人士表示,上海的碰撞实验室已可以实现几乎所有国内所需的相关测试,之所以斥资上亿元建设深圳碰撞实验室,是出于长远发展的考虑,希望凭借自主力量在安全技术领域不断提高,能更好地对新车型进行研发测试。
  • 聚焦仪器研发——2017年中国质谱学会无机及同位素质谱学术会议
    p  strong仪器信息网讯/strong 2017年8月20日,为期两天的“2017年中国质谱学会无机及同位素质谱学术会议”落下了帷幕。中国质谱学会副理事长、清华大学教授张新荣在致闭幕词时总结到本次会议的特点之一即是很多科研人员都介绍了创新型质谱及相关仪器、设备的研制工作,其中不乏高水平的成果。而且,此次会议还首次设立了“仪器研发”分会及“仪器研发专题论坛”。下面摘取部分有关仪器研发内容的报告与大家共享。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/5bc2da9b-afd7-425a-951a-92cb3caa9620.jpg" title="李志明.jpg"//pp style="text-align: center "strong西北核技术研究所研究员 李志明/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目:核测试中的质谱技术研究进展/strong/pp  质谱技术广泛应用于核取证、军控核查、核环境与核安全等领域,李志明团队在应用过程针对工作中遇到的问题自己也在研发相关的关键技术及仪器设备。如新型高效离子源、离子探测技术,以及激光共振电离质谱仪关键技术研究和设备研制。李志明也特别指出,最先进的质谱仪器通常在实验室中首先产生,然后才逐渐走向商品化。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/0c397540-8f4b-472f-82ed-e9b2a330678a.jpg" title="杭纬.jpg"//pp style="text-align: center "strong厦门大学教授 杭纬br//strong/pp style="text-align: center "strong报告题目:飞克级元素检测—激光解吸/激光后电离质谱技术/strong/pp  杭纬团队自建了激光解吸/激光后电离反射式飞行时间质谱仪,使用532 nm脉冲激光实现固体表面物质的解吸,使用第二束激光(266 nm)使气化物质电离服从多光子非共振电离机理,即待测物原子在吸收一个光子能量后达到驰豫时间较长的稳定激发态,再通过吸收第二个光子使其发生电离。实验结果展示了激光解吸/激光后电离质谱技术在固体样品的快速分析巨大潜力。杭纬介绍到,其下一步研究的方向可能是通过更强的激光、更短的脉冲、更短的波长等技术的应用,提高该实验装置的性能。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/7da66240-63b4-46e2-bdce-077f9fd222f0.jpg" title="侯贤灯.jpg"//pp style="text-align: center "strong四川大学教授 侯贤灯br//strong/pp style="text-align: center "strong报告题目:ICP-MS/OES:蒸汽进样、同时测定与应用/strong/pp  为了进一步提高ICP-MS/OES的进样效率、消除基体干扰,侯贤灯团队在进样系统方面做了很多工作,如光化学蒸汽发生、低温介质阻挡放电、钨丝电热蒸发等进样方式。另外,为了充分发挥ICP-MS没有光谱干扰、ICP-OES没有同位素干扰的优势,侯贤灯团队搭建了一套ICP-MS/OES同时测定装置,即一次进样同时获取元素的质谱信号和发射光谱信号,该技术在某些领域有着独特的应用优势。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/6e834301-2ee4-4278-be24-b629024b763f.jpg" title="丁传凡.jpg"//pp style="text-align: center "strong复旦大学 丁传凡br//strong/pp style="text-align: center "strong报告题目:高阶场对离子阱质谱性能的影响及其离子阱有效场半径的测量/strong/pp  四极离子阱质量分析器的工作原理是利用四极电场将不同质荷比的离子区分开来。传统理论认为,要实现高质量分辨能力的质谱分析,离子阱电极的几何加工和组装精度都必须非常高,如为几个微米以内。这是因为微小几何误差会导致四极电场中高阶场的产生,而高阶场被认为是获得高分辨质量分析的克星。丁传凡教授从理论和实验二个方面系统研究了高阶电场成分,如八极场、十二极场等对四极离子阱质量分析器性能的影响。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/e9b36fe5-f100-4a2f-8d45-05b3b0ced390.jpg" title="邢志.jpg"//pp style="text-align: center "strong清华大学 邢志br//strong/pp style="text-align: center "strong报告题目:ICPMS-富有生命力的元素分析技术/strong/pp  邢志教授报告中说到,现有的商品化仪器往往不能完全满足科研需求,需要科研工作者自己改装、自己搭建装置,从而进行创新性科学研究。邢志教授尝试了利用ICP-MS(/MS)研究金属相关的反应、探索金属催化有机反应的机理、发现针对某一化学反应新的金属催化剂等几个方面的工作,其对仪器装置进行了一些改进,如将ICP-MS(/MS)的碰撞反应池作为反应器。另外,邢志教授还将低温等离子体探针用作激光剥蚀以及离子源,做了相关研究,并已经搭建了装置。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/05836c6d-98fe-43a5-884a-b1c9dda95afb.jpg" title="徐伟.jpg"//pp style="text-align: center "strong北京理工大学 徐伟br//strong/pp style="text-align: center "strong报告题目:微型质谱仪研发及应用/strong/pp  报告中,徐伟教授介绍了其课题组近5年来的微型质谱仪的研发工作,开发了3代微型质谱仪。徐伟教授团队开发的微型质谱仪都是基于连续大气压接口技术,可以兼容ESI、AP-MALDI、敞开式离子源,实现了样品的快速分析;通过真空等离子体离子源、小型化离子漏斗、离子透镜、正弦波频率扫描离子阱驱动等关键技术一步一步的提升了仪器的性能,尤其是仪器的灵敏度、体积、质量范围都有了提升,目前仪器性能更加接近台式质谱的性能,有望实现应用。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/c5ef801d-bb3d-4e0c-9991-ecef12137a06.jpg" title="袁祥龙.jpg"//pp style="text-align: center "strong西北核技术研究所 袁祥龙br//strong/pp style="text-align: center "strong报告题目:激光共振电离飞行时间质谱离子导向装置设计/strong/pp  激光共振电离技术具有超高的元素和同位素选择性,十分适合进行痕量元素和同位素的分析。国际上研发的激光共振电离质谱系统大都采用的是飞行时间质量分析器。近期,袁祥龙博士实验室建立了激光共振电离飞行时间质谱系统。为了实现激光共振电离离子源与飞行时间质量分析器的匹配,采用多种静电透镜组合的方式设计了离子导向装置。为了提高飞行时间质谱的分辨率,研究了二阶反射式飞行时间质谱时间聚焦方法。通过SIMION模拟,分析了飞行时间质量分析器对入射离子束的参数要求。基于离子光学基本原理设计了离子导向装置。在实验和模拟中都获得了较高的分辨率并消除了谱峰拖尾,为进行同位素比值的测量奠定了基础。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/5df18286-5eed-4729-880e-7bbd8519387e.jpg" title="姜山.jpg"//pp style="text-align: center "strong中国原子能科学研究院 姜山br//strong/pp style="text-align: center "strong报告题目:加速器质谱技术最新进展/strong/pp  加速器质谱(AMS)是基于加速器技术和离子探测器技术的一种高能同位素质谱。AMS因具有排除分子本底和同量异位素本底的能力,极大地提高了测量的丰度灵敏度。姜山教授退休后即成立了一家公司进行AMS小型化技术、快速/在线测量技术、新型AMS技术、离子原与探测器技术等的研制。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/61003abc-e087-4100-9380-0bc4b4e3a38e.jpg" title="合影.jpg"//pp style="text-align: center "strong参会者合影/strongbr//ppbr//p
  • 再破质谱极限,岛津三重四极杆型质谱仪LCMS-8050问世
    ― 兼备领先世界水平的高速性能与出类拔萃的高灵敏度,以保证所有高灵敏度定量试验数据可靠性为前提缩短分析时间 ― 岛津公司现隆重推出兼备领先世界水平的高速性能与出类拔萃的高灵敏度的三重四极杆型质谱仪LCMS-8050以及与其对应的工作站软件LabSolutions LCMS Version 5.60。 超快速液相色谱仪Nexera MP(左)与三重四极杆型质谱仪LCMS-8050 【开发背景】 在保证数据可靠性的前提下缩短分析时间,是应用LC/MS/MS从事定量试验、筛查以及解析工作的研究人员共同的需求。岛津公司于2010年9月推出了高速性能领先世界的LCMS-8030,又于2012年5月推出了保持高速性能的同时,灵敏度较LCMS-8030显著提升的LCMS-8040。随着医药研发、临床领域对LC/MS/MS的需求不断高涨,缩短高灵敏度定量分析时间的呼声越来越高。为回应用户的需求,岛津公司向市场投放了再度进化高速性能且灵敏度领先同档次仪器的LCMS-8050,LCMS-8050成为岛津UFMS(超高速质谱仪)系列中的旗舰产品。 【产品特点】 1.具有ag水平的灵敏度和无与伦比的耐用性 LCMS-8050采用全新设计的加热ESI源,通过增加雾化气周围的加热气来促进脱除溶剂,并采用新型碰撞池UFsweeperⅢ,优化碰撞池压力提高CID效率,从而大幅提高了灵敏度。通常情况下增加质谱灵敏度的方法是扩大离子入口,使更多离子进入仪器。但由此带来的真空系统的承受力就会增加,仪器被污染的可能性也相应增加。岛津LCMS-8050保持了较小的离子入口,避免了上述可能存在的风险。另外,仪器采用加热离子源和最新研发的UFsweeperⅢ专利技术,增加系统耐用性,大幅提升仪器的灵敏度和稳定性。2.先进的UF技术 LCMS-8050采用全新开发的高压电源,实现30,000u/s的扫描速度和5mses正负极性切换时间。 LCMS-8050与Nexera UHPLC的组合是为用户提升效率的理想平台。单次分析的事件数可达1000个,每个事件可设置32个MRM通道,即可在单次运行中同时分析32,000个MRM通道。 最大扫描速度:30,000u/s 正负极性切换速度:5 msec 3.用户界面友好,操作、维护简单全新设计的离子源 新设计的离子化单元实现无电缆配置,大幅提高了ESI/DUIS、APCI离子源更换、拆装、日常维护的操作简便性。与MRM (Multiple Reaction Monitoring)相关的仪器参数 (预杆电压・ 碰撞能)和 LCMS-8030/8040相同,因此,可以直接使用在LCMS-8030/8040上开发的方法以及各种方法包。 LC与LC/MS软件整合一致 LCMS-8030/8040/8050软件与岛津LC产品线(Nexera系列和Prominence系列)以及单四极杆型LC/MS(LCMS-2020)整合一致,实现易于使用的统一操作,减轻了使用者培训负担。 MRM优化程序实现自动化 即使定量目标成分增加,也可自动优化每一成分的MRM条件,非熟练者也可以充分利用装置性能,实现高灵敏度分析。 最小的停机时间和方便的维护程序 无需停机卸除真空即可快速更换除溶剂单元等便捷维护设计,大量减少待机时间,为用户提供了友好的仪器操作与维护的环境。 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、沈阳及成都5个分析中心;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http://www.shimadzu.com.cn/an/。
  • 赛默飞世尔在京发布三大质谱新品
    仪器信息网讯 2011年7月19日,赛默飞世尔科技在北京国际饭店国际会议中心隆重举办了质谱新品发布会。此次发布的是赛默飞世尔科技在美国质谱学术交流(ASMS 2010)上推出的三款最新质谱产品:Velos Pro双压线性离子阱质谱仪、Orbitrap Elite组合式质谱仪和Q Exactive高性能台式四极杆—轨道阱LC-MS/MS系统。新闻发布会现场  新闻发布会由赛默飞世尔科技色谱质谱市场部经理王勇为博士主持。大约有100多位来自科研院所的专家和用户参加了此次新闻发布会。赛默飞世尔科技色谱质谱中国商务运营总监裴立文先生致辞  赛默飞世尔科技色谱质谱中国商务运营总监裴立文先生首先绍了赛默飞世尔科技在全球和中国的发展情况。赛默飞世尔科技2010年全球销售额达110亿美元、拥有37,000名员工、服务于150个国家350,000名客户 目前拥有六大业务平台:分析仪器、专业诊断产品、生物科学、实验室产品、客户渠道、生物医药服务。  据裴立文先生介绍,赛默飞世尔科技在中国拥有超过1,400名员工。在北京、上海、兰州、广州、成都、香港等地都分别有分支机构,目前正在组建西安分公司。  赛默飞世尔科技科学仪器部的销售收入达23亿美元。随着中国经济的发展,赛默飞世尔科技在中国的业务也在逐步增加,科学仪器部门300多位员工将继续为大家提供一流的服务。裴立文先生还特别提到赛默飞世尔科技质谱部门(原菲尼根)与中国众多的科研院所有着非常悠久的历史渊源和良好的合作关系,经过6年的快速发展,业务增长了近8倍。裴立文先生还向与会者介绍了赛默飞世尔科技科学仪器部各大区经理。赛默飞世尔科技市场专员 Tim Stratton博士讲解Velos Pro双压线性离子阱质谱和Orbitrap Elite  来自赛默飞世尔科技美国圣何塞工厂的市场专员 Tim Stratton博士详细讲解了最新推出的Velos Pro双压线性离子阱质谱和Orbitrap Elite。  1、Velos Pro双压线性离子阱质谱,可以同时做定性分析和定量分析  典型的离子阱质谱是在单压条件下操作的,折中了压力和离子控制。双压阱质谱是赛默飞世尔科技的首创,并于2009年推出了该类型的商业化质谱,其特点第一个离子阱的压力比以前线性离子阱的压力要高,能够将离子捕获能力提高90%,它同时还能够提高碎裂能力,将碎裂时间缩短到原来的1/4。低压单元能够提高扫描速度达2倍。Velos Pro双压线性离子阱质谱  定性分析是离子阱的强项,但是现在越来越多的实验室希望在做定性分析的同时也能够做定量分析 因此,赛默飞世尔科技新一代Velos Pro 在定量方面有很大提高,动态范围达6个数量级,扫描速度高达66,000 Da/sec,同时兼容最快速的U-HPLC系统,其主要特点如下:  (1)新的检测电子设备使系统的线性定量能力可达6个数量级的动态范围,提高结果的重复性和可靠性。  (2)高达66,000 Da/sec的扫描速度可实现高通量分析,同时兼容最快速的U-HPLC系统,无需牺牲数据品质。  (3)最新阱-HCD 裂解提供补充性的类似三重四极杆的裂解,有助于结构解析、序列归属以及同位素标记的肽定量。  (4)最新设计的离子光学系统具有创新的“neutral-blocking(中性阻挡)”技术,可减少停机  在应用方面,对于蛋白质组学等大分子的定性分析,阱-HCD裂解提供了更高的序列覆盖率以及更可靠的序列归属和翻译后修饰(PTM)识别。阱-HCD的快速扫描能力可执行其他裂解方法,包括碰撞诱导解离(CID)、脉冲碰撞能量诱导解离(PQD)和电子转移解离(ETD),每次分析生成更多MS/MS质谱数据,从而识别更多蛋白质和肽。  在小分子方面,比如代谢组学研究,Velos Pro快速扫描和最新检测能力显著提高了定量性能,并能提供更为丰富的补充性MSn信息。  另外,LTQ Velos™ 和LTQ Orbitrap Velos™ 系统可以升级为最新Velos Pro系统,帮助客户扩展最初投资以涵盖最新的离子阱技术。  2、Orbitrap Elite,分辨率达240,000 FWHM  Orbitrap Elite  Orbitrap Elite组合式质谱仪整合了赛默飞世尔科技更快更灵敏的离子阱系统Velos Pro,能提供高达240,000的杰出的分辨能力,为客户探索和解决蛋白质组学、代谢组学、脂类组学和代谢领域最为复杂和挑战性的应用研究提供帮助。  Orbitrap Elite 综合了多种先进的技术,包括它的质量分析器几何学、独特的信号处理技术、改善离子束到Orbitrap 质量分析器传输效率的全新离子转移光学系统,以及新的镜像电流前置放大器。Orbitrap Elite主要性能如下。  (1)最大化的分辨能力,在m/z为400时高于240,000 FWHM  (2)扫描速度增加了四倍,提高了定量结果的精度度和可信度,而且增强了与UHPLC的兼容能力。  (3)高品质的更高能量碰撞诱导解离(HCD)质谱图和FTMSn谱图裂解树能得到可靠的结构鉴定结果。  (4)超高的灵敏度能检测极低丰度的蛋白质、肽和代谢物。  对于自上而下的蛋白质鉴定,Orbitrap Elite超高的分辨率和灵敏度能帮助实验室提高完整蛋白质分子量的测量水平。采用互补的碎裂技术,如碰撞诱导解离(CID)、电子转移解离(ETD)和HCD时,该系统还可以获得更高的蛋白质序列覆盖率。  对于代谢组学、脂类组学和代谢的研究,Orbitrap Elite能提供超高质量的HCD和MSn谱图,为可靠的代谢物鉴定提供更丰富的结构信息。相较于以前的系统,其超高的灵敏度能检测到更多的代谢物和其它重要的样品组分。  3、Q Excative, 灵敏度提高达五倍  Q Exactive是由赛默飞世尔科技首次将四极杆和Orbitra相结合的商业化仪器,旨在提供高度可靠的定量和定性(quan/qual)工作流程 这也是在今年ASMS 2011上革新力度最大、各位专家讨论最多的仪器。在此次新闻发布会上赛默飞世尔科技色谱质谱市场部经理王勇为博士向大会详细介绍了该仪器。赛默飞世尔科技色谱质谱市场部经理王勇为博士讲解最新推出的Q Excative  Q Exactive质谱仪能够在单次分析中鉴定、定量和确认复杂混合物中更多痕量级的代谢物、污染物、肽类和蛋白质。与其它技术不同的是,该系统能够在不影响MS/MS灵敏度、质量分辨率或定量重现性的情况下,获得极其可靠的分析结果。  Q Excative  Q Exactive高性能台式四极杆—轨道阱LC-MS/MS系统大大扩展了赛默飞世尔科技Exactive家族Orbitrap系统的功能,主要表现如下:  (1)新型离子源光学系统将灵敏度提高达五倍。  (2)集成式四极杆质量过滤器实现前体离子选择性。在Orbitrap HR/AM检测之前,MS/MS(3)碎裂过程发生在能量更高的碰撞诱导解离(HCD)池中。  (4)先进的信号处理技术能够在全扫描模式和最大扫描速度下将系统分辨率提高至140,000 FWHM。  (5)新型C-Trap离子光学系统和HCD碰撞池提供了快速HCD MS/MS扫描,改善了低质量数离子的传递,从而提高灵敏度和定量性能,尤其适用于使用同位素标签的实验。  多重检测提高了整体系统工作周期的效率,能够更好的与UHPLC兼容,并在Orbitrap进行同时检测之前收集并保存多达10种母离子。  所有这些功能使Q Excative 系统成为准确定量确认的理想选择,通过单次分析能够对复杂基质中成百上千种痕量组分进行鉴定、定量和确认。此外,该系统还为诸如食品安全和法医毒物学等新兴应用领域提供省时的工作流程。这些工作流程通常采用常规提取方法,导致随后的LC-MS分析面临极其复杂的样品基质。  最后,王勇为博士对于今天发布的三大质谱新品进行了总结,然后留出30分钟的时间和各位专家进行交流 对于各位专家提出的很多问题,Tim Stratton博士和王勇为博士都一一进行了详细解答。  新品发布会结束后,赛默飞世尔科技举办了盛大的招待晚宴,来自中国计量科学院陈大舟研究员,复旦大学的杨芃原教授受邀发表讲话,畅谈了对于赛默飞世尔科技新技术新产品的感受。招待晚宴
  • 汽车碰撞标准门槛加高 提升车辆安全配置迫在眉睫
    7月17日,中国汽车技术研究中心(以下简称中汽中心)按《C-NCAP管理规则(2012年版)》进行新规则实施后的第一次正式评价试验,为此,7月6日,中汽中心发布了2012年C-NCAP第二批车型评价结果,这是按照2009年版管理规则进行评价试验的最后一批车型。  据了解,参加此次碰撞的15个车型的试验自4月17日开始,至6月28日结束,每台车均严格按照规则,在进行排放、燃料消耗量试验后,进行3项实车碰撞试验及评分。15款车型中,除4款为C-NCAP管理中心预定计划评价的车型,其他均为自愿申请评价的车型,最终,有10款车获五星评级,4款车为四星评级,1款车为3星评级。  自主品牌取得长足进步  根据公布的测试评价结果,有5款自主品牌车型获五星评级,表明自主品牌汽车的安全技术水平有了显著提升。  C-NCAP测评2009年启动之际,本土车型测试得分常在三星以下。经过持续几年安全改进,这一状况已根本扭转。本次接受碰撞测试的吉利全球鹰GX7以总分50.3分摘得五星+的成绩 奇瑞G3、广汽传祺GS5、东风风神A60和众泰Z300也获五星评级。  合资车型中,马自达3星骋获五星+评级 新骐达、标致308、新福克斯、广汽丰田逸致获五星。  新规则提升获五星门槛  由于之前厂家瞄准现行碰撞标准有针对性地研发设计,使国产汽车五星车型极为普遍。为此,7月17日,中汽中心将实施新的碰撞规则,以提升新车测评获五星的技术门槛 同时对于自愿申请评价车型提出了最低销量要求,以尽可能体现市场上主流车型的安全技术水平。目前,中汽中心已购置好试验车辆。  全新改版的C-NCAP,将具有中国特色的后排假人评分纳入评价结果 正面40%偏置碰撞试验时速从56公里提高到64±1公里 增加低速后碰撞颈部保护试验,即“鞭打试验”项目 将主动安全项目引入C-NCAP,即增加汽车电子稳定控制装置的加分。上述改进将敦促车企进一步提升车辆安全配置。  新标准试验项目增多、速度提高、评分更严格。由于上述变化,新规则的评价总分由51分修改为62分,星级划分也作出了相应调整。
  • 实例解析:如何防止混合溶剂“碰撞”导致的样品损失?
    之前聊过关于不同沸点的单一溶剂在蒸发过程可能产生的暴沸以及浓缩过程中可能产生的暴沸都可以用Dri-Pure技术解决。最糟糕的混合溶剂“碰撞”问题是否也能解决呢?1、“容易碰撞”的溶剂类型下面列举的一些“容易碰撞”的溶剂类型,看看是否你也遇到过:● 极易挥发的溶剂;● 含有可溶性气体的溶液(e.g.一水合氨);● 两种溶剂混合,容易蒸发的溶剂密度更大(倒置);● 两种溶剂的密度非常接近,但溶液可能不能很好地混合;● 溶剂或溶剂混合物中有导致碰撞的溶质(e.g.HPLC馏分);● 干燥后的化合物会在溶液表层形成覆盖物的溶液。 典型例子一个典型的例子是二氯甲烷(又称DCM)和甲醇。由于DCM的密度更大但比甲醇更容易蒸发,这意味着DCM会下沉到底部但理论上应该先沸腾,我们称之为倒置。这种混合溶液特别容易发生碰撞,底部溶剂暴沸会导致样品飞溅。(即使是完全混溶的溶剂,在高离心力下也能发生一些分离)2、如何解决溶剂暴沸?通过使用GeneVac系统,你完全不需要担心这些,只需要选择相应的溶剂类型,一键开启。 GeneVac S3 HT GeneVac 4.0 EZ-2实例说明——DCM和甲醇例如:有一个混合溶液(离心后)在1cm DCM的顶部分离出1cm甲醇,在500g离心力作用下,管中1cm深的甲醇受到压力比表面高出近400mbar(比重为0.79)。 我们设定从25℃开始,压力先下降到550mbar,而DCM的沸点是25℃,如果不是因为上面的甲醇,DCM现在就可以蒸发了。但因为有Dri-Pure技术存在,即使腔体内的气压是550mbar,DCM实际上受到的压强是950mbar,所以还无法沸腾。因此,压力继续下降到160mbar时,甲醇的沸点是25℃,所以甲醇开始在表面沸腾。当下降到150mbar时,DCM将受到总压力为550mbar开始沸腾。此时甲醇层可能已经变浅了,所以实际上400mbar的压力差会由于甲醇的蒸发一直在减少,但是蒸发会带走热量,所以整个溶液也会冷却一点,降低温度从而进一步延迟DCM沸腾的时间。 未采用Dri-Pure 防暴沸技术 Dri-Pure 防暴沸的效果确切的数字在不同的情况下会有所不同,但需要注意的是,仍然存在一个节点会有大量的甲醇层,但它下面的DCM想要开始沸腾。另外,机器内置Sample Guard功能会通过红外探温器来探测支架和样品温度,防止温度过高引起溶剂沸腾,并且不直接接触样品,避免样品的污染与损坏。 3、GeneVac助力加速研发效率 GeneVac 4.0 EZ-2系列以及S3 HT系列真空离心浓缩仪搭载特有的Dri-Pure技术,能够轻松解决高低沸点溶剂,不管是单一溶剂还是混合溶剂都有出色的表现。并且提供高通量的溶剂处理能力,同时处理上百个到上千个样品,缩短研发周期。 同时,有上百种转子可选,可以兼容孔板、EP管、试管、离心管、烧瓶、样品瓶等。一台好的溶剂蒸发工作站可以帮助您加速前期研发的效率,很大程度上保证样品在低温、安全、可控的情况下进行高通量溶剂蒸发,克服药物合成及药物纯化中的蒸发难题,并且,该系列还具备更多高端功能,详细可拨打热线400-006-9696或者点击填写表单进行咨询。
  • 2019中国质谱学会无机及同位素质谱学术会议闭幕
    p  strong仪器信息网讯/strong 2019年9月22日,为期两天的“2019年中国质谱学会无机及同位素质谱学术会议”落下帷幕。本次会议由中国质谱学会(中国物理学会质谱分会)仪器专业委员会、无机质谱专业委员会和同位素质谱专业委员会主办,中国科学院地球化学研究所和矿床地球化学国家重点实验室承办。br//pp  本次会议共安排18个大会报告及7个分会场、60多个分会报告,同时还有小型墙报展和仪器展览。此外,会议开幕式上还举行了“中国质谱学会成立四十周年倒计时”启动仪式。来自高校、科研院所、以及相关企业的业内专家310余人参加了本次会议。  /pp  在会议第二天下午的大会报告环节,共安排了8个大会报告,报告嘉宾分别是中国原子能科学研究院/启先核科技有限公司姜山、东华理工大学教授陈焕文、东北大学副校长王建华、宁波大学教授丁传凡、中科院地球化学研究所研究员漆亮、厦门大学教授王秋泉、四川大学教授侯贤灯、中科院地球化学研究研究员高剑峰。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/82d46d74-8b10-4700-9631-59be0065a2fc.jpg" title="IMG_2697.jpg" alt="IMG_2697.jpg"//pp style="text-align: center "中国原子能科学研究院/启先核科技有限公司 姜山/pp style="text-align: center "报告题目《基于多电荷态离子器(MCI)的MS/AMS》/pp  许多重大技术进步,都是在分析测试技术与方法学取得突破的基础上获得的,意即自主研发科学仪器具有着非常重要的意义。来自中国原子能科学研究院姜山研究员多年来一直在研制加速器质谱,并取得了很多创新成果。为了更好地将研制成功更好地产业化,姜山毅然退休并成立了启先核科技有限公司,全身心的投身于质谱技术的研发、产业化。/pp  多电荷态ECR离子化器具有强流、无分子本底、压低同量异位素等特点,将其用于MS/AMS,可使其灵敏度大幅提高 MCI-AMS可达10-17的超高灵敏度,超小型、快速、在线的MCI-MS可达10-15的灵敏度。这一成果被姜山称为第五代(5G)技术。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/df8cefd2-5ab2-46c2-9f5f-72cdb58a5aa1.jpg" title="IMG_2722.jpg" alt="IMG_2722.jpg"//pp style="text-align: center "东华理工大学教授 陈焕文/pp style="text-align: center "报告题目《稀土矿样的直接质谱分析》/pp  稀土元素应用于航空航天、军事、新能源、医用、石油化工、冶金工业、农业等领域,很多国家将稀土列为战略资源,稀土新材料研究和相关产业作为重点发展领域。那么,对于稀土的检测也同样具有重要意义。/pp  目前稀土国标分析方法存在程序复杂、分析速度慢等问题。针对以上问题,陈焕文团队开发了各组分顺次软电离与高灵敏质谱分析结合的稀土矿样各组分顺次分析新策略。在开发过程中,团队解决了专用电解池设计加工与组装技术等关键技术,整机装置采用了模块化设计,与其他方法相比,本法分析速度快,样品消耗少,能量消耗低,产生废液少,简便快捷等优点。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/c0c5d6e5-045e-4aaa-adda-790ed354a23d.jpg" title="IMG_2764.jpg" alt="IMG_2764.jpg"//pp style="text-align: center "东北大学教授 王建华/pp style="text-align: center "报告题目《等离子体质谱(单)细胞分析研究》/pp  从单细胞和分子水平上阐述细胞内与生命密切相关的生物及生物化学过程、揭示细胞的异质性,是进行单细胞分析的意义所在。生命体、细胞中的金属参与生命过程,进行转运、迁移、发送形态变化等。而金属在生命过程中的行为、命运及其影响与形态密切相关,而单细胞中金属及其形态等信息的分析研究,ICP-MS是最好的选择。报告中,王建华介绍了在研究单细胞中的金属形态、单液滴包裹-高精度单细胞进样-分析细胞内纳米粒子、惯性流辅助-超高通量单细胞分析等方面所做的工作。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/8819692c-8291-4f41-9bb3-a00504b7e470.jpg" title="IMG_2802.jpg" alt="IMG_2802.jpg"//pp style="text-align: center "宁波大学教授 丁传凡/pp style="text-align: center "报告题目《高阶场成分对四极离子阱分析性能的影响》/pp  所有非双曲面电极的离子阱都不可避免地导致高阶电场成份的产生,都会对离子阱的性能,如质量分辨率和质量范围、离子储存能力和灵敏度、串级质谱分析能力等产生影响。近年来,丁传凡团队开发了多种新型电极线性离子阱,通过研究发现,对大多数非双曲面电极的新型离子阱,其主要高阶场成份为8极场和12极场。/pp  8极场和12极场对离子阱性能的影响,丁传凡指出,适当成分的8极场可以改善四极离子阱的质量分辨能力,可以显著提高离子碰撞诱导解离效率,可以显著改善低质量截止效应,可以显著提高信号强度 任何成分的12极场成分都将导致四极离子阱的质量分辨能力下降,显著降低离子碰撞诱导解离效率,可以改善低质量截止效应。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/f02f8199-8c84-4375-8b35-bdbd7e299dfe.jpg" title="IMG_2871.jpg" alt="IMG_2871.jpg"//pp style="text-align: center "中科院地球化学研究所研究员 漆亮/pp style="text-align: center "报告题目《阴离子树脂分离等离子体质谱测定地质样品中铂族元素、金和铼》/pp  铂族元素是了解部分熔融,核-幔、壳-幔相互作用,岩浆演化及成矿作用有效的示踪剂。铂族元素的分解主要有火试金法、碱熔法、酸溶结合碱熔法和卡洛斯管王水分解法等。4种方法各有优缺点,漆亮团队改进了改进的卡洛斯管法,研制了可重复使用的大体积卡洛斯管(220ml)。铂族元素的分离富集方法主要有阳离子树脂交换、Te共沉淀(SnCL2还原)、阴离子树脂交换等方法。经过对比研究发现,将铂族元素用SnCl2还原,可提高Rh回收率 动态吸附方式树脂用量少 将树脂完全溶解解脱酸用量少,回收率高 以同位素稀释剂Pt或Pd作内标计算Rh含量可补偿实验过程中损失。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/0f1192f8-d938-43cc-aef4-44b0c516167c.jpg" title="IMG_2879.jpg" alt="IMG_2879.jpg"//pp style="text-align: center "厦门大学教授 王秋泉/pp style="text-align: center "报告题目《生物标志物分子和细胞的同位素稀释质谱定量分析》/pp  目前用于生物分析较多的是光谱方法,但是其在多个目标物同时测定时存在着光谱重叠、相互干扰等问题。而具有更高选择性、可获得组成/结构信息、免标记分析等优点的质谱是一个很好的选择,其中,ICP-MS仅仅用一个元素的富集同位素,就可以实现生物分子的同位素稀释定量,并且方法简单。/pp  报告中王秋泉介绍了其团队发展的利用ICP-MS进行生物分析的元素标记策略。同时,对于元素标记策略存在的选择性和灵敏度等问题提出了解决思路。对于未来的发展,王秋泉指出,应该开发相应的工具箱或试剂盒,以满足没有较多分析测试经验的医生们(方法使用者)。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/54bd1f10-342e-4ea6-9fb6-c29d4f87a0da.jpg" title="IMG_2913.jpg" alt="IMG_2913.jpg"//pp style="text-align: center "四川大学教授 侯贤灯/pp style="text-align: center "报告题目《ICP-MS:样品前处理、进样技术和同时测定》/pp  报告中,侯贤灯介绍了适合于不同检测需求样品的前处理方法,如固相萃取、固相微萃取,以及可以对如Cr等元素不同形态进行选择性吸收的nano-TiO2、碳纳米管辅助基质固相分散等。在蒸气发生进样技术方面,侯贤灯主要介绍了采用了微型、低功耗、可便携的紫外发光二极管的光电化学蒸汽进样,将其用于ICP-MS分析,大幅提高了蒸气发生效率。 此外,报告内容还包括了多元素同时分析等。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/df03b314-4a14-4d0f-aeda-65de14009c97.jpg" title="IMG_2943.jpg" alt="IMG_2943.jpg"//pp style="text-align: center "中科院地球化学研究研究员 高剑峰/pp style="text-align: center "报告题目《高放射性矿物原位定年技术:原理及应用》/pp  高放射性矿物(如锆石、辉钼矿等)因为具有很高的放射性母/子体比,能够被质谱仪精确测定子体同位素比值,因此被广泛用于地质年代学研究中。一些β衰变体系矿物的的母/子体同位素具有相近的质量,需要非常高的质量分辨率才能将其分开。现有的无机同位素质谱无法被直接分开,需要通过化学分离才能进行微区原位准确测定。但是化学分离限制了这类体系在微区原位分析中的应用。对此,高剑峰团队探索了不用化学分离直接测定的方法,发现高放射性矿物能够在不需要分离的条件下直接采用LA-ICP-MS进行定年分析。/pp  很多天然矿物具有非常高的母子体比,初始子体同位素比值所占比例可以忽略。因此,针对这种高放射性成因矿物,高剑峰团队提出可以通过测定放射性母体同位素组成的方法实现同位素定年。该方法对很多高放射性矿物原位年代学分析体现出巨大的潜力。/pp  大会报告结束后的闭幕式上,颁布了优秀论文奖和优秀墙报奖,奖励年轻的科研工作者所取得的优秀成果。/pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/f1310af2-6c91-484a-8d64-94150fdda87f.jpg" title="IMG_2974.jpg"//pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/249e938e-6ee7-4eb9-8613-8bdfd71f9d55.jpg" title="IMG_2982.jpg"//pp style="text-align: center "颁奖仪式/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/c13dd6b6-f0fd-453a-89ec-8af2eb776f94.jpg" title="IMG_2990.jpg" alt="IMG_2990.jpg"//pp style="text-align: center "矿床地球化学国家重点实验室常务副主任毕献武研究员致闭幕辞/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/e0d51a85-e58c-41d6-bbb9-8484622bac15.jpg" title="IMG_2993.jpg" alt="IMG_2993.jpg"//pp style="text-align: center "中国质谱学会理事长陈洪渊院士致闭幕辞/pp  陈洪渊院士表示,2020年9 月中国质谱学会将在杭州召开2020年中国质谱学会大会。2020年9月、杭州是个值得纪念的日子和地方。中国质谱学会于1980年9月在杭州成立, 2020年9月正好是中国质谱学会成立40周年,并且中国质谱学会大会回到了当初成立的地方。届时,中国质谱同仁们将再聚杭州,隆重庆祝中国质谱学会成立四十周年。/pp  中国质谱学会成立40年来为推动中国质谱事业的发展做出了卓越的贡献。质谱等分析测试技术在我国国民经济发展等方面扮演了极其重要的角色,如今已经广泛应用于生命科学、食品安全、环境保护、材料、能源等各个领域。从事质谱分析技术的人员队伍不断壮大,其中年轻一代正茁壮成长,未来中国质谱事业必将蒸蒸日上、快速发展!/ppbr//p
  • 玛莎拉蒂撞宝马,富二代血案引发对汽车碰撞测试关注
    p  strong仪器信息网讯/strong 近日,玛莎拉蒂撞宝马事故引起社会高度关注。据报道,7月3日晚,河南省永城市一玛莎拉蒂汽车与8车发生剐蹭后逃逸,逃逸中又追尾一辆宝马车致其燃烧,事故共导致2死4伤。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 201px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/6590b45c-238c-4f88-990a-99d4a444f7b0.jpg" title="1562732412063.jpg" alt="1562732412063.jpg" width="300" height="201" border="0" vspace="0"/img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 201px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/382c584e-315f-4878-82d4-4c63a8ee109c.jpg" title="1562736025099.jpg" alt="1562736025099.jpg" width="300" height="201" border="0" vspace="0"//pp  在本次事故中,除了“豪车”、“富二代”、“醉驾”、“强行逃逸”这些容易引发舆论焦点的关键词之外,“宝马被撞后瞬间燃烧”也引起了公众的高度关注。价值近300万的宝马760轿车,在已经刹车的情况下,被超过120公里时速的玛莎拉蒂撞击后,瞬间燃烧成火球并导致宝马车内后排两人不幸身亡,驾驶员深度烧伤。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  全球四大汽车碰撞测试机构/strong/span/pp  据官方数据显示,全世界每年因交通事故死亡人数高达约125万。为了减轻因交通事故而引起的伤亡,部分国家或地区建立了汽车碰撞机构,以检测汽车的碰撞系数,尽可能的防止安全不达标的车辆流入市场,从源头上杜绝“劣质”产品。目前全球比较权威的汽车碰撞测试机构主要有以下几家:/pp  strong1、中国C-NCAP/strongbr//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strongimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/9a7dda16-ea1f-45f1-ba26-4dd79c6b5fdf.jpg" title="logo_c-ncap.png" alt="logo_c-ncap.png"//strong/span/pp /pp  strong2、欧洲E-NCAP/strong/pp style="text-align: center "strongimg style="max-width: 100% max-height: 100% width: 250px height: 160px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/1305a1ee-db1e-45ab-a04e-c701b4d01ea5.jpg" title="u=1183268844,3570561062& fm=173& app=25& f=JPEG.jpeg" alt="u=1183268844,3570561062& fm=173& app=25& f=JPEG.jpeg" width="250" height="160" border="0" vspace="0"//strong/pp  /pp  strong3、美国IIHS/strong/pp style="text-align: center "strongimg style="max-width: 100% max-height: 100% width: 250px height: 155px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/a009ed4f-013c-4241-92bb-91208d632228.jpg" title="u=4118967668,1510880071& fm=173& app=25& f=JPEG.jpeg" alt="u=4118967668,1510880071& fm=173& app=25& f=JPEG.jpeg" width="250" height="155" border="0" vspace="0"//strong/pp  /pp  strong4、美国NHTSA-NCAP/strong/pp style="text-align: center "strongimg style="max-width: 100% max-height: 100% width: 250px height: 142px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/2fb157dc-61b9-4a20-a969-bb2328bd6b66.jpg" title="u=698911361,2565562998& fm=173& app=25& f=JPEG.jpeg" alt="u=698911361,2565562998& fm=173& app=25& f=JPEG.jpeg" width="250" height="142" border="0" vspace="0"//strong/pp  这几家评级机构就像风景名胜一样各具各特色,各个机构都有别于其他机构的“特色”碰撞试验项目,这些项目我们称之为“镇家之宝”也不为过。/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong碰撞测试最高时速只有64公里?/strong/span/pp style="text-align: left "  目前,无论是美国的IIHS,还是欧洲的E-NCAP,以及中国的C-NCAP,在汽车正面碰撞测试时,最高时速设定到40英里(64公里)。因为以现在汽车主流的安全技术,碰撞速度再提高,成绩就很难看了,比如碰撞时速提高到60英里(96公里)之后,再牛、再昂贵的“五星安全”量产车,成绩也会瞬间跌落到“无星”。现实中的致命车祸,多数是在比较低的车速下发生的。据美国NHTSA(道路交通安全管理局)的一个统计,在驾乘人员系安全带的情况下,美国发生的正面碰撞致命车祸,时速50公里以下的超过一半。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 329px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/c100a37e-7745-4b25-bd80-a84976e824af.jpg" title="f31e9a6f65114a62bcecc8e4b60a06b0.jpeg" alt="f31e9a6f65114a62bcecc8e4b60a06b0.jpeg" width="450" height="329" border="0" vspace="0"//pp  /ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  碰撞时速超过64公里会怎样?/strong/span/pp  德国的ADAC(全德汽车俱乐部)曾在2008年8月份做过一次对比测试。测试选用了两辆雷诺拉古娜三厢轿车,这款车在当时欧洲E-NCAP碰撞测试中获得最高等级评价。一辆灰色轿车以时速40英里(64公里)碰撞,另一辆橙色轿车以时速50英里(80公里)碰撞,结果是,时速仅提高了10英里(16公里),但后果要严重多了。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 324px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/1b0d77bd-035d-4efd-b582-cef76cd471bd.jpg" title="9ec203cdfdbc4346840c718dc91fcfe2.jpeg" alt="9ec203cdfdbc4346840c718dc91fcfe2.jpeg" width="450" height="324" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "时速80公里撞击之下(上图),A柱溃缩,车门明显变形/pp  撞击后的灰色轿车,A柱没有明显变形,驾驶位车门可以正常打开,驾驶位的测试假人没有明显损伤。而时速提高到50英里(80公里)的橙色轿车,A柱明显溃缩,驾驶位车门变形后移,无法正常打开;尽管有安全带和气囊的约束,驾驶位的测试假人的胸部还是撞到了方向盘上,仪表台也明显后移,撞到了假人的腿部。这种情况下,驾驶者受伤严重到什么程度、能不能活着出来,很大程度上就看运气如何了。/pp  strong据悉,玛莎拉蒂撞宝马事件当中,玛莎拉蒂当时时速超过120km/h,妥妥的死亡速度!/strong/pp  因此,即便是安全等级再高的车型提高的只能是车辆本身的安全系数,减少的也只是理论上的人身伤害,并不会保证你安全无虞,而安全行车、改变对汽车安全的态度才是安全性的根本所在。/p
  • 安捷伦科技公司推出功能极其强大的三重四极杆质谱仪
    安捷伦科技公司推出功能极其强大的三重四极杆质谱仪新系统是食品检测、环境分析、药物开发和临床研究的理想选择 2015 年 6 月 1 日,北京—安捷伦科技公司(纽约证交所:A) 今日在 2015 ASMS 会议(美国质谱协会)上发布了安捷伦质谱和液相色谱系统家族的最新成员:Agilent 6470 三重四极杆液质联用系统。 6470 的设计理念是要成为安捷伦功能最为强大的三重四极杆系统,它具有阿克级的灵敏度以及高达六个数量级动态线性范围的准确定量功能。 该系统的高精度和可靠性使其成为食品检测、环境、制药和临床研究应用的理想选择。 安捷伦质谱事业部营销副总裁 Jim Yano 表示:“全新的 6470 体现了我们不断提高仪器灵敏度和功能的承诺。Agilent 6470 三重四极杆液质联用系统搭配 Agilent 1290 Infinity II LC 和大容量的 multisampler,为高通量实验室提供超快的 LC/MS 分析以及可靠的全天候运行,显著提升分析效率。” Yano 指出,研究人员经常要应对严格的定量要求,比如需要进行耗时的样品前处理的分析流程,以及分析导致结果不一致的复杂基质。而 6470 具有以下的尖端技术,可完美解决这些问题:内置喷射流离子聚焦技术的灵敏度是传统电喷雾电离的 5 倍更强大的 Q1 离子透镜优化了前级过滤器的几何尺寸,增加了离子传输,降低了污染圆锥形六极杆碰撞池实现了碎片离子的高效采集和传输离子检测器具有高能量转换打拿极和低噪音特性,实现了更为高效的正负离子检测和更宽的质量范围强大的 MassHunter 数据处理软件包括触发式 MRM,有助于提高分析的可靠性 如果想要高效的离子生成和离子采样,可以选购安捷伦独有的 iFunnel 技术,有效地将 6470 转换成顶级系统,无需再购买新仪器。 这款新的系统还提供了增强版软件工具,能够轻松管理样品、优化方法、处理数据以及与同行分享知识。关于安捷伦科技公司 安捷伦科技公司(纽约证交所:A)是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者,是致力打造美好世界的顶级实验室合作伙伴。安捷伦与全球 100 多个国家的客户进行合作,提供仪器、软件、服务和消耗品,产品可覆盖到整个实验室工作流程。在 2014 财年,安捷伦的净收入为 40 亿美元。全球员工数约为 12000 人。如需了解安捷伦科技公司的详细信息,请访问 www.agilent.com。
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