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离子源:质谱仪器研发新热点
点击次数:141 发布时间:2016/7/18

仪器信息网讯 2016年7月2日-4日,在第30届中国化学会年会举行期间,由中国化学会质谱分析专业委员会组织的质谱分会场如期举行。

  在本次会议中,有大量的报告是关于质谱技术在生命科学领域的应用。另外,还有一部分报告集中于质谱仪器的开发,尤其是新型质谱离子源的开发。

  离子源作为质谱仪的关键核心部件,其技术及产品的发展不断推动着质谱仪器的进步和应用领域的拓展,如电喷雾离子源、基质辅助激光解吸电离源的发明加速了生命科学研究领域的革命。近年来,我国有不少质谱研发团队都在从事新型质谱离子源的开发。国家对于离子源技术的开发也给予了重视,在最新发布的《“重大科学仪器设备开发”重点专项2016年度项目申报指南”》中,质谱仪项目方面就增加了“新型质谱离子源”项目。

 

  中国科学院上海有机化学所研究员郭寅龙

  中国科学院上海有机化学研究所研究员郭寅龙在报告中介绍了溶剂辅助双喷雾质谱离子源、碳纤维离子化方法、常压火焰离子化等新型离子化技术的研究与应用。其中基于火焰的解吸/离子化方法,可以便捷地对气态、液态、固态的有机化合物进行质谱分析。据介绍,课题组探索了火焰解吸/离子化的历程与离子化过程中的关键活性物种以及离子化机理。并在此基础上筛选燃料,优化燃烧条件,同时控制不利因素,从而使该方法成为了一种高效、原位、便捷和实用的离子化方法。

  常压敞开式离子源是近年来新兴的一种离子源,这类离子源具有无需复杂的样品前处理、操作方便、快速、实时原位、非破坏性、灵敏度及特异性好等特点。2004年,Cooks等报道了电喷雾解吸离子化技术,首次提出商业化常压敞开式离子源质谱技术的概念,为大气压下直接采样的常压离子化技术的发展起到了重要的推动作用。

 

  北京大学教授刘虎威

  近年来,北京大学教授刘虎威在商品化常压敞开式离子源DART(实时直接分析离子化)的基础上,进行了一系列新型离子化方法开发。如:等离子体辅助多波长激光解吸附离子化质谱、常压表面辅助激光解吸附离子化质谱、简单常压超声喷雾离子化质谱。同时,刘虎威教授课题组还开发了PALDI-MS成像技术,并进行了一系列应用方法开发。

 

  宁波大学赵鹏

  介质阻挡放电离子源是由清华大学张新荣教授于2006年申请专利,2007年公开发表文章介绍的一种新型敞开式离子源技术。宁波大学赵鹏介绍说,宁波华仪宁创智能科技有限公司开发了采用该技术的商品化DBDI-100型介质阻挡放电离子源。据介绍,DBDI-100具有免试剂、结构简单、操作方便、离子化效率高等特点,能够在几秒钟内实现气体、液体和固体样品离子化,可与各类质谱仪联用进行原位、实时、快速分析。

 

  哈尔滨工业大学海洋科学与技术学院教授姜杰

  姜杰主要从事分析仪器开发与小型化,包括质谱仪、光谱仪、色谱仪、离子迁移谱等,以及分析仪器在海洋环境、航天、食品、生命科学等领域的应用研究。在本次会议中,姜杰介绍了开发的新型液滴喷雾离子源,以及纸基电喷雾离子迁移谱分析方法。据介绍,该方法无需复杂的样品前处理,只需用适量溶剂将药物溶解后滴加于纸尖即可实现对药物的定性、定量分析。

  另外,在本次会议中,中国科学院化学研究所陈义、东华理工大学教授陈焕文、北京大学副教授罗海分别带来了关于液质联用之化学增敏、制备质谱及其发展、敞开式激光解吸离子源上的点击化学的精彩报告。

 

  中国科学院化学研究所研究员陈义

  针对液质联用在痕量与超痕量分析中常存在检测灵敏度不足的问题,中科院化学所陈义课题组研发了三类新方法,即配位移质法、表面等离子体共振增强法和超微量化学衍生法。配位移质法、表面等离子体共振增强法适用于MALDI-TOF MS做高灵敏、高分辨测定。超微量化学衍生法则比较普适,特别是能用于色质联用测定中,可衍生组分浓度低达pmol/L水平。陈义介绍说:“借助于超微量化学衍生法,我们实现了微克级新鲜植物样品中痕量与超痕量植物激素的测定,其空间分辨达到了花药的尺寸,能用于比较研究植物微器官中植物激素的差异。”

 

  东华理工大学教授陈焕文

  陈焕文教授课题组曾研发了萃取电喷雾离子化 技术,可用于复杂基体液体样品的直接电离,EESI也是常压敞开式离子源家族中的一员。不过在此次会议中陈焕文没有介绍EESI技术,而是介绍了制备质谱及其发展趋势。他在报告中提到,在质谱分析过程中,待测物离子的制备是首要前提和基础。除了分析用途外,离子还可用于进行化学反应,甚至合成新物质、制备新材料。近年来,质谱技术的发展使大量离子的常压制备成为可能,促进了制备质谱的发展。

 

  北京大学副教授罗海

  罗海在报告中介绍了在高电压辅助激光解吸离子源上进行的点击反应。他提到,反应质谱方法不仅可检测分子中的特定官能团,提高分析的选择性和灵敏度,而且在捕获反应中间体、研究反应机理,甚至在发现新的化学现象和化合物方面都是一种非常强有力的工具。与烧瓶中的点击化学相比,敞开式激光解吸离子源上的点击反应有其独特的性质。

 

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