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ICAS 2017分会(二):无处不在的质谱分析

2017.5.07
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  分析测试百科网讯 2017年5月7日,由国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)和中国化学会(CCS)主办的2017 年国际分析科学大会(ICAS 2017)质谱分析分会在海南国际会展中心举行。分会邀请了复旦大学教授杨芃原、俄罗斯科学院院士Evgeny Nikolaev、香港浸会大学化学系教授蔡宗苇、华中师范大学化学学院教授钟鸿英等质谱方面的专家学者作精彩报告。

  俄罗斯科学院院士、化学物理能源问题研究所教授Evgeny Nikolaev带来了题为《用于分析目的的超高分辨率质谱法》的精彩报告。

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俄罗斯科学院院士、化学物理能源问题研究所教授 Evgeny Nikolaev

  报告指出Comisarow和Marshall在1974年发明的傅里叶变换离子回旋共振(FT ICR MS)的质谱法仍然是分析复杂化学和生物混合物的首选仪器。它提供了其他类型的现代质谱仪中最高的质量分辨率。 FT ICR MS技术基于在高磁场中测量在Penning陷阱内旋转的离子的回旋加速器频率。 FT ICR MS的分辨力现在在中等场(超过7特斯拉)超导磁体达到约1000万。由于对离子运动物理学的了解,过去十年间取得了这样的进展。通过新一代的Penning陷阱,所谓的具有动态协调的ICR单元,这是通过超级计算机模拟发现的,这种质量分辨率的水平成为可能。精细结构中的峰强度分布允许确定离子的原子组成。

  报告还介绍了通过动态协调的FT ICR细胞,分析并确定了由俄罗斯航天器Luna-24交付的月球土壤提取的有机物质。另外还表明,基于“中子编码”的定量分析在高动态范围内是有可能的,将讨论这一新技术应用于原油和其他复杂化学混合物的分析。

  香港浸会大学化学系教授蔡宗苇带来了题为《MALDI-TOF-MS的成像和近期应用》的精彩报告。

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  香港浸会大学化学系教授 蔡宗苇

  报告指出对于动物和植物组织样品中多种成分及其代谢物的可视化,MALDI MS成像(MALDI MSI)已经吸引了更多的兴趣用于植物生物学研究。这种创新技术能够通过对组织表面的直接分析,以无标记的方式将数百甚至数千个分析物的分布和丰度分布在组织表面上,比如MALDI-TOF-MSI已经被用于人参根中的人参皂苷在样品的冷冻切片和随后的基质沉积之间的定位。

  报告介绍了建立MALDI-TOF-MSI方法,用于人参组织中人参皂甙的直接分析和人参皂甙2,4和6年的分化,为快速的中药质量控制和食品安全提供了新的视角和简单的方法。还将报告用BPA暴露的小鼠进行癌组织分析的另一种应用。

  孟加拉国达卡大学教授Md Ahsna Habib带来了题为《新型离子源与质谱解析的发展》的精彩报告。

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孟加拉国达卡大学教授 Md Ahsna Habib

  在分析化学中,质谱(MS)已经被证明是痕量水平检测和定量各种类型化合物不可或缺的分析工具,因为MS可以提供目标化合物的分子水平信息。在MS中,有许多离子源,到目前为止,没有一个离子源可以有效地离子化广泛的化合物。例如,电喷雾电离(ESI)和纳米ESI已被广泛用于生物分子。纳米ESI已经显示出比ESI更好的分辨率,但它具有堵塞问题。为了克服这个问题,研究人员已经采取了几个尝试来开发新的电离源,例如MALDI,探针ESI(PESI)等。报告介绍了一种新的大气压化学电离(APCI),使用交流电(ac)而不是直流并被发现作为爆炸物检测的软电离源。此外,空心阴极放电(HCD)离子源已被制造用于检测痕量的爆炸物。报告还介绍了真空交流辉光放电(VAGD),双圆柱介电阻挡放电(DCDBD)和混合电离源。 VAGD已经显示为用于以负离子模式检测分析物的有效电离源,而DCDBD已被用于通过使用氦和氮的混合物来检测痕量的麻醉药物(例如苯丙胺,甲基苯丙胺,亚甲二氧基甲基苯丙胺,亚甲二氧基二恶嗪胺等)。用ESI和DBD制成的杂交电离源用于检测植物的代谢物。在MS中,分析物必须在气相中释放,然后电离。解吸和消融方法已被用于浓缩样品的气化,而消融是基于的由凝聚基质中积聚的能量引起的爆炸,解吸是在表面发生的单一分子过程。闪电加热/快速冷却,电喷雾液滴冲击(EDI)离子化等一些解吸方法,如固体/固体摩擦,莱顿福斯特现代辅助热解吸(LPTD)/解吸和探针电喷雾离子化(PESI)也被开发出来解释表面上挥发性低的化合物的解吸机理。

  华东理工大学博士Konstantin Chingin带来了题为《萃取-电喷雾质谱法直接测定生物样品的分子特性》的精彩报告。

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华东理工大学博士 Konstantin Chingin

  质谱(MS)是分子水平上生物样品表征的强大分析技术。具有先进创新技术的质谱法,用于许多领域的复杂应用,包括但不限于化学,材料科学和生命科学。对于典型生物样品的微量分析,经典的MS技术需要多步骤样品预处理(例如研磨,提取,分离,预浓缩等)以从天然生物样品获得分子信息,特别是用于检测痕量分析物分布在3维体积的大样本。与样品预处理相关的常见生物降解,化学反应,试剂污染和材料损失。显然,繁琐的样品预处理扼杀了分析质谱仪中高通量的突破。报告介绍了通过分离任何生物样品电离所需的高电场,提取电喷雾电离(EESI)可以直接检测分布在上面的小代谢物和/或大蛋白质表面或内部块状组织,无需任何样品预处理。实验表明,EESI-MS可以最大限度地减少离子化过程中的基质效应,从而实现生物流体,生物表面,气溶胶和生物目标的实时,体内分析。在此基础上,总结了EESI-MS的生物分析的仪器仪表和典型应用,重点阐述了实验室对全体(≥20mm3)体积组织内化学物质敏感定性/定量检测的进展情况,没有糖化/研磨样品或基质清洁。

  此外,报告还指出EESI-MS在单一组织样品中依次采集代谢物,脂质和蛋白质的新兴应用将首次出现。

  莫斯科物理技术研究所教授Igor Popov带来了题为《环境MS基于脑肿瘤组织鉴定的分析平台》的精彩报告。

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  莫斯科物理技术研究所教授 Igor Popov

  外科手术中快速可靠的肿瘤组织识别是一个具有挑战性的问题,特别是在神经外科手术中,其中组织是无形的,并且肿瘤/正常组织边界测定的精确度是非常重要的。报告介绍了基于电喷雾离子化和直接从肿瘤组织液相提取磷脂的组织分析方法,其允许在不到一分钟的时间内获得质谱分析。为了快速鉴定肿瘤类型,开发了一种基于数据库搜索的方法,该参考数据库包含以组织病理学方法为特征的样品的质谱。报告还介绍了通过超高分辨率方法鉴定化合物形成分子谱来验证组织分析的结果,这允许研究人员分析精细的同位素结构。

  报告还介绍了一种特殊的组织环境离子源,用于肿瘤样品分析。在此源中,液体萃取之后马上离析。对于通过脂质谱分类肿瘤样品,使用数据库形成了200多个肿瘤样品的研究结果。使用Thermo LTQ FT Ultra获得高分辨率质谱数据,并使用Bruker Apex Ultra FTICR仪器获得超高分辨率数据。精细同位素结构的研究能够证明形成脂质谱并用于鉴定肿瘤样品的化合物的鉴定。发现脑肿瘤样品的甲醇提取物的质谱与复杂混合物的质谱相似,这成为开发FTICR中特殊信号采集方法的原因。由于在样品研究过程中由于ICR电池中的离子量的变化引起的时域信号的相位差,发现信号积累的结果可能无效。已经证明,应用于时域信号的相位校正程序可以使研究人员将分辨率和动态范围提高到足以观察磷脂的精细同位素结构,即使在研究真实生物样品的提取物的情况下。

  报告还介绍了通过MS/MS获得的数据和超高分辨率数据的组合使得研究人员能够形成验证的数据集,这为数据的识别提供了足够的信息,用于识别组织以及病理类型以及组合。项目数据库累积阶段最重要的方法结果之一是结论:在每个肿瘤的边界区域,MS分布可以表示为来自不同类型细胞的两个和多个细胞的线性组合(坏死组织与坏死性坏死坏死组织,肿瘤坏死组织坏死(肿瘤组织占优势),坏死性肿瘤(占坏死块),部分肿瘤细胞)。

  苏州大学副教授刘志勇带来了题为《中国边缘海域钚的分布:长江口和东海的运输和清除过程》的精彩报告。

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  苏州大学副教授 刘志勇

  为了更好地了解沿中国沿海地区的Pu运和清理过程,研究人员调查了中国沿海地区沿河口,内层货架,潮滩和大陆边坡沉积物中Pu分布的时空变化。研究人员在苏州大学实验室进行了行业领域ICP-MS的Pu分析。这些新记录以及以前发表的中国沿海地区记录,使研究人员能够更好地了解沉积物和来源的Pu分布以及过去70年的运输和清除过程的复杂空间和时间变化。研究人员首先在中国沿海地区首先处理239+240Pu浓度和240Pu/239Pu原子比分布在表层和核心沉积物中,然后探索其在那里的运输路线,最后估计不同来源(包括河流输入,洋流输入和直接大气降落)在中国海岸的不同地区。在长江和珠江河口,发现海岸下降到深海的普遍增长趋势,表明在河口有广泛的清除过程。然而,渤海内海和北部湾没有观察到清除过程。将由北赤道流域(NEC)和黑潮流量(KC)从太平洋试验场(PPG)运送到长江口,珠江口及其相邻海域的ECS和SCS的沉积贡献量化分别为45%和68%。而PP从PPG到渤海和北部湾的贡献只有20%左右。此外,239+240Pu活动和240Pu/239Pu原子比的空间变化可能与长江口和ECS差异清除过程有关,其中包括混合,沉淀,上升流,淡水河流入渗,季风引起的季节性变化以及地貌特征等。

  香港浸会大学博士后赵洪芝带来了题为《孕妇中双酚,二苯甲酮,对羟基苯甲酸酯和三氯生浓度的分布,相关性和变异性》的精彩报告。

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  香港浸会大学博士后 赵洪芝

  报告指出双酚,二苯甲酮,对羟基苯甲酸酯和三氯生等环境污染物可能会改变内分泌系统的一个或多个功能,从而对人体产生不利的健康影响。研究团队首次通过使用超高效液相色谱与三重四极杆质谱(UHPLC-TQ MS)联用测定人体尿液中19种环境污染物(8种双酚,5种二苯甲酮,5种对羟基苯甲酸酯,5种对羟基苯甲酸酯和三氯生)的快速灵敏的分析方法。

  报告介绍了使用乙腈-水溶液梯度作为流动相,以0.3mL / min的恒定流速,在Betasil C18柱(2.1mm×100mm,3μm)上进行色谱分离。这些化合物在12分钟内快速分离。电喷雾电离(ESI)在多反应监测(MRM)的负离子模式下运行。每种化合物的检出限(LOD)范围为0.01至0.5 ng / mL。具有八个同位素内部标准,该方法在灵敏度,线性度,精度,准确度,回收率和基质效应方面提供了令人满意的结果。该方法适用于从209名孕妇收集的627例人体尿样中测定这些化合物。双酚A(BPA),双酚S(BPS),对羟基苯甲酸甲酯(MeP),对羟基苯甲酸甲酯(EtP),对羟基苯甲酸丙酯(PrP),对羟基苯甲酸丁酯(BuP),2,4-二羟基二苯甲酮(BP-1),2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(BP-3)和4-羟基二苯甲酮(4-OH-BP)在超过50%的孕妇尿样中检测到。发现BP-1和BP-3的浓度(Spearman's r = 0.57,p<0.01)以及MeP和PrP(Spearman's r = 0.68,p <0.01)的浓度相关。妊娠前三个月(T1)中BP-1和BP-3的尿液浓度明显高于第二(T2)和第三孕期(T3)(Mann-Whitney U检验,p <0.05)。获得的结果可能为以后研究污染物母体暴露和相关健康风险提供有价值的信息。

  复旦大学化学系研究员乔亮带来了题为《细菌MS:用于细胞全细胞分型的开源工具,通过质谱模式匹配与计算机假设验证》的精彩报告。

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  复旦大学化学系研究员 乔亮

  细菌细胞分型在临床诊断,环境监测,食品安全分析和生物研究方面具有重要意义。矩阵辅助激光解吸/电离质谱(MALDI-MS)现在广泛用于分析细菌样品。然而,用于光谱分析的相应算法是封闭源商业软件,仅考虑样品光谱与光谱库的相似性,并且在具有低温细胞拷贝的样品中具有应变和物种水平的准确鉴定。

  报告介绍了研究人员为基于MALDI-MS的细菌分型开发了一种新的开源算法BacteriaMS。该算法的一个独特之处在于,在假想质量谱和电子样本质谱中,分别通过随机光谱模型(RSM)和相似的光谱模型(SSM)生成假想验证。使用RSM,可以预测细菌样品的种类或属。使用SSM,可以克服MALDI-MS在重复性方面的固有缺陷,并保证应变水平的识别。新算法优于用于细胞拷贝低的细菌样本鉴定,可提供可靠的基于层次聚类的细菌分类法。该算法也被开发为基于Web的应用程序,可以免费使用400多个品系的光谱库进行公共使用。

  俄罗斯联邦卫生部Vitaliy Chagovets 带来了题为《脂质组学中组织喷雾质谱与电喷雾电离的比较》的精彩报告。

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俄罗斯联邦卫生部 Vitaliy Chagovets

  报告指出环境质谱(MS)可以对生物样品的分子组成进行表征分析。组织喷雾是环境MS方法之一。它不需要样品预处理,并且基于通过类似于常规电喷雾电离(ESI)的方法直接从组织中提取离子源内的样品组分和形成的溶液的解吸/电离,分析过程需要不到5分钟。该方法的缺点是可能会丢失重要信息。报告介绍了通过组织喷雾法获得的分子轮廓与包括萃取步骤的标准方法的比较。组织样品分为两部分,一部分进行组织喷雾分析。通过Folch方法从第二部分提取脂质级分,并通过ESI-MS分析提取物。两种实验均以正离子和负离子模式进行。所得到的组织喷雾和ESI质谱含有对应于类似脂质化合物的峰,尽管形成了不同的加合物。在ESI-MS中注入质子化和皂化物质时,组织喷雾中优选以阳离子模式形成过滤和化合的脂质加合物。在两种方法中都发现了6种脂类的物种。这两种方法通过统计分析提供了组织分化的足够信息。 ESI-MS提供更多可重现的数据。组织喷雾明显更快,但光谱对于解释更为复杂。

  浙江大学教授潘远江带来了题为《有机反应中间体的质谱研究》的精彩报告。

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浙江大学教授 潘远江

  报告指出有机反应中间体的研究对于阐明有机反应机理和探索更有效的有机合成路线具有重要意义。活性中间体具有极好的活性,寿命短,难以通过常规方法进行分离和研究。近年来,质谱技术的快速发展和应用开辟了有机反应中间体研究的新途径。但是使用质谱技术研究有机反应中间体仍处于初级阶段,一些已建立的方法并不普遍,实际应用十分有限。因此,该项目研究了涉及金属或自由基的有机反应中的各种反应性中间体。着眼于检测方法的改进和质谱仪的创新,研究人员为有机反应中间体研究建立了一系列高效,通用和实用的新型质谱法,包括:通过提高电离效率,离子注入效率和提高痕量中间体的检测效率,离子传输效率;通过应用超分子捕获,新离子化技术,气相合成,离子/分子反应等方法研究中性反应中间体。研究人员通过电喷雾质谱,单分子反应和离子/分子反应研究了溶液中和气相中的有机反应,如碳鎓离子,碳阴离子,苄基阳离子和苯基硝鎓离子。

  美国俄亥俄大学助理教授陈浩带来了题为《在线监测酶解反应使用时间解析电喷雾电离质谱》的精彩报告。

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美国俄亥俄大学助理教授 陈浩

  报告指出质谱(MS)已经成为研究反应动力学的有力工具。已经报道了各种基于MS的方法,特别是那些采用软电喷雾离子化(ESI)技术的方法,都用于在线反应动力学研究。然而,关于使用ESI-MS在线测量酶反应动力学的报道仍然有限。一般来说,ESI电离条件与酶反应介质存在冲突。另一个挑战是在线反应淬火的必要性,这对于获得准确的动力学测量至关重要。最近的研究表明,由喷雾产生的带电液滴可以加速反应。为了解决这些问题,研究人员提出了一种使用DESI-MS在线测量酶反应动力学的新方法。

  研究人员使用装备有自制液体样品DESI源的DECA MAX LCQ离子阱质谱仪(Thermo Finigan)进行实验。用于DESI的雾化氮气压力设定在160psi。施加到DESI喷雾器的高电压对于正离子模式为+5kV,对于负离子模式为-5kV。酶和底物分别由两个注射器引入(由具有两个通道的单个注射泵驱动),并在与一片二氧化硅毛细管(ID 100μm,3.5cm长)连接的微型Tee混合器中混合以供给作为反应的微反应器。当反应混合物从毛细管中排出时,它被DESI电离。通过使用DESI-MS,将酶反应产物在缓冲的含水介质(例如,含有Tris缓冲液或高浓度无机盐的溶液)可以直接进行检测。报告还指出通过调节DESI喷雾的pH和溶剂组成,反应可以在线淬火以避免电离后反应事件,导致动力学常数的快速和准确的测量,可以通过调节酶和底物溶液的注射流速来简单地获得反应时间控制。本研究中检测的酶反应包括β-半乳糖苷酶对2-硝基苯基-β-D-吡喃半乳糖苷的水解,乙酰胆碱酯酶水解乙酰胆碱。这两个反应的衍生的Michaelis-Menten常数Km分别确定为214μM和172μM,这与文献中报道的300μM和230μM的值非常一致,验证了DESI-MS方法。此外,这个时间分辨的DESI-MS还允许研究人员确定胰岛素消化血管紧张素II的Km和周转数kcat(Km和kcat分别被确定为6.4mM和1.3s-1)。

  复旦大学教授杨芃原带来了题为《在蛋白质组学尺度上鉴定完整的糖肽-pGlyco++》的精彩报告。

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复旦大学教授 杨芃原

  报告指出研究人员开发了一个工作流程,使用阶梯能量质谱法在蛋白质组学规模上强力识别完整的糖肽。该工作流已经被解码为称为pGlyco++的计算策略,这是一种用于糖肽分析的专用搜索引擎。 pGlyco++在一次运行中结合了三个CID步骤:利用低能CID进行聚糖分解,用于骨架序列的高能量CID和两者的中等能量CID,使得研究人员可以在一次运行中解决糖肽结构。高通量方法使研究人员能够在来自五只小鼠组织的809个糖蛋白的1,478个糖基化位点以及在20小时的质谱分析中解释总共5,564个不同位点特异性的N-糖基化。报告还指出进行严格的质量控制(1%的假发现率)不仅用于肽匹配,而且还用于聚糖。研究人员还将搜索引擎与常规使用的糖蛋白质组学软件进行了比较,并认为此方法是一个非常有用的位点特异性糖基化研究工具。

  中国科学院大连化学物理研究所研究员王方军带来了题为《通过活性二甲基标记和质谱法检测膜蛋白复合物内的赖氨酸近端微环境》的精彩报告。

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中国科学院大连化学物理研究所研究员 王方军

  报告指出正电荷的赖氨酸对于通过与其近端氨基酸残基形成氢键和静电相互作用来维持蛋白质和蛋白质复合物的天然结构至关重要。然而,开发探索赖氨酸活性近端微环境而不改变其生化/物理性质的有效方法仍然是一个挑战。因此,研究人员开发了一种结合质谱法的活性共价标记策略,以高产量系统地探测膜蛋白复合物(〜700 kDa)内的赖氨酸近端微环境。报告介绍了标签策略具有标签效率高,稳定性好,保存活性电荷状态以及标记蛋白质的生物活性等优点。总共获得了来自蓝细菌,红藻和菠菜的光系统II复合物具有不同标记水平的121个赖氨酸,并为进行光合作用的进化发散物种之间的PSII复合物的保守和非保守局部结构的理解提供了重要见解。

  俄罗斯联邦卫生部Vladimir Frankevich 带来了题为《基于MS的产科,妇科和围产科生物样品分析技术平台》的精彩报告。

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俄罗斯联邦卫生部 Vladimir Frankevich

  报告介绍了基于MS的平台,分析子宫内膜异位和乳腺癌组织以及生物液体。通常的子宫内膜异位症或癌症治疗方法是通过手术方法彻底清除病理灶。风险评估和早期诊断是主要挑战之一。质谱法是为此目的选择的方法。直接MS能够使用脂质特征提供子宫内膜异位和癌组织的快速代谢表型鉴定未知特征。

  报告介绍了在病例对照研究中,研究人员招募了120例卵巢囊肿,腹膜子宫内膜异位症和乳腺癌患者,然后在2015年至2016年间接受了手术。乳腺癌和子宫内膜异位症的诊断得到组织学证实。使用直接喷雾-组织法进行在线分子物质提取和同时电离。磷酸乙醇胺,鞘磷脂,甘油二酯,磷脂酰胆碱和甘油三酸酯在疾病患者和对照组的生物样品之间显示出显着的差异。血浆和其他生物液体的MS分析显示,这些物种在同一患者中的分布不同。可以基于这些数据开发一种用于早期疾病诊断的新型非侵入性MS方法。这些研究的结果可能使研究人员更加接近对疾病的病理生理学的理解,并且可以制定针对病理生理机制和智能手术的早期诊断,治疗的新方法。

  中国检验检疫总局副研究员马强带来了题为《使用环境电离和微型质谱系统快速鉴定玩具中受规管的有机化合物》的精彩报告。

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中国检验检疫总局副研究员 马强

  报告介绍了通过使用具有环境电离能力的微型质谱系统对各种玩具样品进行显着简化的操作程序,实现了快速现场分析。

  通过使用环境电离方法的直接抽样分析,替代了传统上基于MS分析所需的样品后处理和化学分离的劳动密集型分析方案。将迷你β离子阱微型质谱仪与通用的环境电离方法,例如喷雾,萃取喷雾和团状微萃取nanoESI,用于直接鉴定来自生玩具样品的禁用着色剂,致癌性伯芳香胺,过敏性香料,防腐剂和增塑剂。使用涂覆有Co3O4纳米粒子的纸基材料可以大大提高纸张喷雾的灵敏度。基于环境电离与微型质谱仪的集成开发的方法代表了当前实验室内MS分析操作的替代方案,并且将使玩具产品的快速实验室外筛选能够确保儿童的安全和健康。

  华中师范大学化学学院教授钟鸿英带来了题为《基于对半导体表面光电子捕获电离质谱成像》的精彩报告。

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华中师范大学化学学院教授 钟鸿英

  质谱已成为各种原位分析的有力工具存在于不同样品中的分子。基于通过半导体和吸附分子之间的界面的光诱导的异质电子转移(ET),研究人员开发了用于质谱成像的新的软电离方法。

  报告指出通过使用Q-TOF质谱仪,研究人员已经揭示了光电子和吸附分子之间的三种不同的相互作用,包括缔合光电子捕获,解离光电子捕获和电子脱离解离。质子耦合和质子不连接的电子转移与自由基引发的聚合和羟基自由基取代过程已被明确地证明。因为这种方法提供了具体和可预测的化学键断裂和新的键形成,所以很容易解释得到的质谱。因此,这种方法对于没有数据库搜索的小分子的分析是有用的。显示出可以用这种方法鉴定各种已知/未知的所得物种和短寿命中间体。它已被用于不同科目的质谱成像,包括潜指纹,小鼠脑组织,植物叶以及具有高空间分辨率的活性晶面的位置。因为这种方法消除了使用有机分子作为基质材料,背景抑制和空间分辨率已经大大提高。它不仅为质谱中的分子的软电离提供了新的途径,而且为各种光催化反应的机理研究和与太阳能转化或环境清除有关的应用铺平了道路。.

  中国科学院化学研究所研究员聂宗秀带来了题为《质谱和颗粒成像》的精彩报告。

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中国科学院化学研究所研究员 聂宗秀

  粒子是生命、环境和物质科学的主题,质谱在物质的分析鉴定中起着不可替代的作用。报告指出针对商业质谱仪的关键科学技术问题,研究人员构建了离子阱粒子质谱仪平台,实现了完整微纳米颗粒的多参数表征。通过努力,粒子质谱的质量范围已经扩展到10e14Da,比常规质谱(10e6Da)高出10e8倍。 实现了生物组织中纳米粒子的质谱成像,并通过MALDI-TOF-MS定量分析了纳米颗粒在亚器官中的分布。

  中国科学技术大学教授黄光明带来了题为《单活性神经元细胞代谢研究的原位质谱法》的精彩报告。

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中国科学技术大学教授 黄光明

  单活性神经元中化学物质的鉴定是通过将脉冲电泳与诱导的纳米电喷雾离子化相结合进行质谱检测来实现的。这种方法避免了由复杂的细胞环境导致的障碍。研究人员展示了Allium cepa的单一表皮细胞的化学成分的快速鉴定(300ms或更少),以及在单细胞水平的活神经元中的代谢物。通过膜片钳技术将活细胞的细胞质进料到纳米电喷雾微量移液管中。

  研究人员首先从葱属头孢菌中测定了单一表皮细胞的化学成分。进一步研究在现有干扰物中减少离子抑制效应,使单一活神经元细胞内的化学解释得以实现。修改的膜片钳设置允许监测神经元生理活性,其指示靶细胞用于随后的MS分析的活力。InESI有助于直接进行MS分析,无需样品预处理。初步结果表明,该技术适用于单个神经元细胞质成分的快速准确化学分析及其生物学活性。

  华东理工大学博士Konstantin Chingin带来了题为《泡沫破裂对有机溶质的预浓缩和脱盐》的精彩报告。

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华东理工大学博士 Konstantin Chingin

  复杂化学样品的预浓缩和净化是一个一般的分析问题。受海洋气溶胶中天然富集有机化合物的启发,研究人员探讨了诱发气泡破裂的潜力,作为各种溶液样品中有机溶质预浓缩的通用方法。报告介绍了泡沫破裂方法在质谱,色谱和光学检测领域的应用模型,并详细讨论尿液分析的应用。报告指出在模型实验的基础上爆破气泡中有机化学富集的潜在机制。

  日本国家计量研究所博士Takahisa Tsugoshi带来了题为《使用无片电离质谱快速分析聚苯乙烯中残留苯乙烯单体和低聚物》的精彩报告。

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日本国家计量研究所博士 Takahisa Tsugoshi

  聚苯乙烯(PS)广泛用作通用塑料,通常通过回收再利用。 PS在制造过程中在热处理过程中形成苯乙烯单体和低聚物作为杂质。一般而言通常使用气相色谱法测定杂质,但需要约30分钟。报告指出离子附着电离质谱法是无片电离质谱法之一,可以快速分析这些杂质。在质谱中,一个峰表示一个化学物质,因为在电离过程中不存在碎裂,因此不需要任何分离技术。分离是在质谱中实现的。在这项研究中,该技术已被应用于快速分析聚苯乙烯中的杂质。

  将样品在100Pa室中加热至约240℃。将苯乙烯单体杂质热萃取至气相并检测为(准)分子离子,然后在加热期间不存在热解,因为加热温度仍低于聚合物的热解温度。将相同的样品作为第二次加热扫描加热,然后没有检测到更多的进化气体物质。这意味着作为第一次加热的热提取几乎是完美的。

  新加坡化学技术有限公司蔡俊强带来了题为《重新认知GC-MS:进行简单准确的GC-MS分析以揭示未知化合物》的精彩报告。

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  新加坡化学技术有限公司 蔡俊强

  华东理工大学博士华鑫带来了题为《通过ToF-SIMS研究单细胞表面刺激介导的脂质变化》的精彩报告。

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  华东理工大学博士 华鑫

  脂质是细胞膜的主要成分。它们不仅提供了细胞的结构支持,而且直接参与复杂的细胞代谢过程。脂质信号是细胞信号传导的重要组成部分。证据表明,细胞代谢异常可能诱发脂质组成的变化。此外,由于单细胞异质性,有必要区分各细胞的不同行为。飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)是一种具有高质量分辨率和空间分辨率的敏感表面分析技术,可用于单细胞表面分析。因此,研究人员使用ToF-SIMS来研究单细胞表面上的刺激介导的脂质变化。ToF-SIMS的延迟提取模式用于同时获得质谱的高质量分辨率和单细胞化学图谱图像的高空间分辨率。选择10nm Ag-NPs以诱导巨噬细胞中的脂质变化。主成分分析(PCA)清楚显示用Ag NPs处理后细胞膜上某些脂质的变化。 PCA评分图分别显示了用低剂量和高剂量的Ag-NPs处理的细胞之间的良好分离。载量图显示,分离主要是由于胆固醇C32:1,C32:0,C34:1,C36:2二酰基甘油以及某些单酰基甘油的变化。同时,单细胞成分的化学作图显示,Ag-NPs处理后,胆固醇和二酰基甘油倾向于迁移到细胞周围。研究人员的研究结果表明ToF-SIMS可以表征脂质在单细胞表面的变化,更好地了解细胞  -纳米颗粒相互作用的途径。

  日本弘前大学副教授杨国胜带来了题为《通过溶剂萃取耦合ICP-QQQ,快速,高通量测定环境样品中129I活性和129I/127I原子比》的精彩报告。

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日本弘前大学副教授 杨国胜

  报告介绍了最新一代三重四极感应耦合等离子体质(ICP-QQQ)兼容的新型分离纯化技术。通过10%四甲基氢氧化铵(TMAH)处理从环境样品中完全释放碘化合物后,取出等分的消化液样品溶液进行碘浓度分析。通过K2S2O8氧化进一步从有机物中释放碘后,残余溶液进行化学提取和反萃取以除去主要的基体元素(Mo,In和Cd)。随后,应用ICP-QQQ消除多原子干扰(127I(H2和D)+97MoO2+113InO+113CdO+)和129Xe的等压干扰。最后,开发的分析方法成功应用于60种土壤样品中129I/127I原子比((0.215-79.3)×10-7)和129Ictivities(0.962-275 mBq kg-1),用于放射性碘风险评估和来源鉴定由于FDNPP事故。

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