基于质谱光谱联用的电喷雾萃取电离机理研究

针对新兴电喷雾萃取电离质谱(EESI-MS)技术应用研究迅速发展而其电离机理尚不明了的局面，自行组装与大型质谱仪匹配的精密可调EESI离子源，搭建EESI光谱-质谱联用研究平台；并通过质谱-光谱联用技术追踪由不同方式引入到电喷雾雾流中的液态荧光染料分子的荧光性能以及质谱谱图的变化，从而对EESI-MS电离过程中可能发生的物理化学过程即电离机制进行深入系统研究。本课题目的在于揭示EESI-MS根本电离机理，系统的建立EESI-MS分析不同待测物的信号优化方案，包括溶剂选择(溶解度，极性等)、具体试验参数等。研究成果将有利进一步提高EESI离子源分析性能，设计更新颖的选择性EESI源，建立不同物质的个性化分析方案，为开发高灵敏度、高可靠性以及长期重复性的EESI离子源和发展我国EESI-MS技术应用提供通用的理论基础和实验依据。

该项目进展良好，已完成研究内容，发表SCI期刊论文5篇，授权专利1项。.1.搭建了EESI-MS质谱分析平台，协同辅助光谱技术，系统观察了EESI电离过程中存在的物理化学过程，并对其电离机制进行了初步阐述。在此基础上，液滴间或者液-气相间能荷传递被作为关键切入点来进一步提高EESI离子化效率与选择性。同时，EESI与ESI的异同点总结如下：与ESI相比，EESI-MS耐化学污染，可以实现复杂样品的快速、高通量分析，操作简单且基体效应小。尽管EESI-MS通常比ESI-MS的灵敏度低，例如样品在二次液滴中被稀释的缘故，但EESI-MS独特的“软”电离特征可用于直接表征植物样品中不稳定分子，有机反应中间产物或者离子液体阴阳离子间的氢键作用力。.2.设计并加工组装了模块化电喷雾萃取电离源（EESI）及接口。为了精确调节EESI源的空间位置参数，本项目研制了一种左右对称式的双通道调节装置，主要包括四轴调节系统、接口系统、EESI源三个组成部分。四轴调节系统用于调节电喷雾通道与样品通道的空间位置，从而精确定量调节离子源的空间位置参数，以保证实验整体的稳定性和可重现性。本项目通过逆向工程方法研制了适合LTQ的接口，该接口稍加改动后也可以耦合在其他类型的质谱仪上。该EESI源的电喷雾通道和样品通道在结构上是一样的，可实现互换，因而具有高通用性和低成本的特点。由于该调节装置整体上呈左右对称式布置，位于质谱仪进样口的前下方，因而实验时视野开阔，便于观察与控制试验过程。.3.系统研究了分子理化参数（酸碱性、极性、质子亲和势、电离能、挥发性、溶解度等）对于EESI电离效能的影响，后期针对不同重点案例，建立了EESI-MS分析多类型待测有机物的信号优化方案。基于此，本项目在人体呼出气体直接检测，植物组织内含化学成分分析，体外生长的微生物和哺乳动物细胞观察，蒜瓣组织化学组分分析和多种离子液体检测等领域进行了开拓性的研究，同步验证并改进了前期实验观察得出的优化信号方案，为进一步提升EESI技术分析性能提供了宝贵的技术数据。