气溶胶颗粒中有机化合物的快速质谱分析方法研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21777128
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    65.0万
  • 负责人：
    张智平
  • 依托单位：
    西安石油大学
  • 学科分类：
    B0602.环境分析化学
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Nowadays smog as a severe weather phenomenon has become a serious issue in China. Therefore, it is significant to develop some simple, high-efficient and low-cost techniques for collection of aerosol particles and subsequent high-sensitivity analysis of the components in them. In this project, a unique filter membrane for adsorption of aerosol particles in air will be first developed based on the modification of filter papers with various inorganic and organic adsorbents and characterization of different physicochemical techniques. Then the developed filter membrane with aerosol particles will be used as substrate for paper spray. After investigating the retention behavior and ionization law of various compounds in aerosol particles, especially the analytes with weak polarity and non-polarity, the relationship between the characteristic parameters and ionization efficiency will be elucidated. On the basis of these investigation, a method named as paper spray mass spectrometry will be developed for analyzing organic compounds with different polarities in aerosol particles, and will be used for analyses of different collected samples from various times, regions and sources. This project will offer a methodology for high-efficient collection of aerosol particles and for high-sensitivity analysis of different organic compounds in them. In addition, it will provide important experimental and theoretical bases for the combination of materials science and mass spectrometric analysis.
雾霾灾害性天气是当前我国面临的一个严重问题，为此建立简单、高效、低廉的方法用于气溶胶固体颗粒的高效收集和其中化合物高灵敏度分析对于雾霾研究具有重要意义。本课题将通过多种无机/有机吸附剂对滤纸表面的修饰和不同物理化学手段的系统表征，发展出一种对气溶胶颗粒具有独特吸附性能的滤膜；进而将吸附气溶胶颗粒的滤膜作为纸喷雾电离源基质，探究气溶胶颗粒中不同有机化合物在修饰滤纸上的滞留特性和电离性能，阐释特性参数与化合物电离效率之间的关系，特别是弱极性和非极性化合物，研制出一种对气溶胶颗粒中不同极性有机化合物具有较高电离效率的常压电离源技术，同时建立相应的纸喷雾电离源-质谱分析方法并用于不同时空段收集气溶胶颗粒样品的快速检测。本课题的开展将为气溶胶颗粒的高效收集和其中有机化合物的高灵敏度分析奠定方法学基础，同时也为材料科学与质谱分析的有效结合提供实验基础和理论依据。

结项摘要

气溶胶中有机化合物由于组成复杂、含量低等特点，采用常规的分析方法不能快速评价相关组成随时空迁移转化信息，为此发展操作简单、价格低廉、分析灵敏度高的检测技术对于评价其中有机化学物具有重要意义，《气溶胶颗粒中有机化合物的快速质谱分析方法研究》项目经过2018-2021四年的科技攻关，按研究计划进度完成了具体的实施报告。在现有常压电离源的基础上，先后发展或搭建了纸喷雾电离源、金属盐辅助电喷雾电离源、基质辅助纳升电喷雾电离源和管内尖端纸喷雾电离源等四种电离源，系统比较了各种电离源的性能。开发出一种真空抽滤涂覆法来制备吸附剂负载纸基质，并将其作为气溶胶采集滤膜和纸喷雾电离源载体；通过对不同实验条件下制备出二氧化硅涂覆纸基质性能的优化，发展出一种性能稳定、高效捕集大气中硅氧烷化合物的纸基质滤膜。相比于传统有机滤膜，本项目制备出的纸基质滤膜具有富集效率高、价格低廉等特点，同时可将其直接作为纸喷雾电离源基质，用于收集气溶胶样品中目标化合物的快速分析，为气溶胶中有机化合物的高效捕获和直接质谱分析提供了良好基质。同时对大气气溶胶中硅烷化合物分布规律的考察，发现采集样品中硅烷化合物的含量与气候因素，如温度、天气、大气压、风向等密切相关，并建立了硅烷化合物的含量与上述变化因子的关系式，为快速评价大气中硅烷化的变化规律提供了方法学基础和理论依据。依托本研究项目共发表学术论文16篇，申请专利3项，其中授权专利1项，培养硕士研究生7名。

项目成果

期刊论文数量（16）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（3）
Elucidating the Reaction Mechanisms between Triazine and Hydrogen Sulfide with pH Variation Using Mass Spectrometry
使用质谱法阐明三嗪和硫化氢之间随 pH 变化的反应机制
  • DOI：
    10.1021/acs.analchem.8b03107
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Analytical Chemistry
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Wang Xiaoting;Zheng Yajun;Shi Jun;Gong Xiaoyun;Ji Yue;Han Weiwei;Jiang You;Austin Daniel E.;Fang Xiang;Zhang Zhiping
  • 通讯作者：
    Zhang Zhiping
复杂样品的固相微萃取-直接质谱分析技术研究进展
  • DOI：
    10.3969/j.issn.1004-4957.2021.02.005
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    分析测试学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郑亚君;路芳芳;张智平
  • 通讯作者：
    张智平
Mg0.8Zn0.2O Microspheres: Preparation, Characterization and Application for Degrading Organic Dyes
Mg0.8Zn0.2O微球的制备、表征及降解有机染料的应用
  • DOI：
    10.1039/c9ce01717h
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    CrystEngComm
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Yajun Zheng;Liyun Cao;Gaoxuan Xing;Jianfeng Huang;Zhiping Zhang
  • 通讯作者：
    Zhiping Zhang
Effect of sampling modes on the discrimination of commercial gasolines using direct analysis in real time mass spectrometry
采样模式对使用实时质谱直接分析辨别商业汽油的影响
  • DOI：
    10.1016/j.ijms.2021.116568
  • 发表时间：
    2021-02
  • 期刊：
    International Journal of Mass Spectrometry
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Jia Zhao;Yajun Zheng;Meng Chen;Miao Yang;Qiang Ma;Zhiping Zhang
  • 通讯作者：
    Zhiping Zhang
Polystyrene-impregnated paper substrates for direct mass spectrometric analysis of proteins and peptides in complex matrices
用于对复杂基质中的蛋白质和肽进行直接质谱分析的聚苯乙烯浸渍纸基材
  • DOI：
    10.1039/c8ay01081a
  • 发表时间：
    2018-06-28
  • 期刊：
    ANALYTICAL METHODS
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Li, Jin;Zheng, Yajun;Zhang, Zhiping
  • 通讯作者：
    Zhang, Zhiping

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其他文献

具有LSPR效应的金、银纳米颗粒及其组装体制备
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  • 通讯作者：
    吴道澄
电冷阱富集-光电离移动质谱快速检测痕量挥发性有机物
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    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    韩笑笑;李金旭;蒋吉春;吴称心;陈平;张智平;侯可勇;李海洋
  • 通讯作者：
    李海洋
常压电离源-纸喷雾电离技术及应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    分析化学
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  • 作者：
    张智平;刘晓宁;郑亚君
  • 通讯作者：
    郑亚君
Mo-Ni/Al2O3催化剂对ＦＣＣ汽油硫醚化反应的催化性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
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  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    梁生荣
链霉菌702抗尖孢镰刀菌次级代谢产物的分离鉴定及活性研究
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  • 发表时间：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    魏赛金;张智平;涂晓嵘;何健;涂国全
  • 通讯作者：
    涂国全

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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