质谱离子源

常压敞开式离子源质谱技术（Ambient Mass Spectrometry，AMS)是近年来新兴的一种质谱分析技术。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，在生物体活体原位研究、反恐及环境保护领域的爆炸物检测方面具有潜在的应用价值。 　　2004年，Cooks等报道了电喷雾解吸离子化(DESI)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。随后各种商业化常压敞开式离子源质谱技术相继问世，目前已经报道的有30多种。其中，2005年，Cody等研制的实时直接分析质谱离子源(DART)技术成为了第一款商品化的AMS离子源。 　　自商业化常压敞开式离子源质谱技术在中国市场上出现以来，越来越多的中国科学家开始尝试使用并发展该技术，并陆续取得不少研究成果。据仪器信息网了解，目前，DART在中国已售出50余台，并且有30多个DEMO用户。应用的领域也越来越多样化，如中药组学、法医、食品、疾病等。因此，我们有理由相信该技术在未来将拥有更加广阔的应用前景和市场。 　　目前在中国从事常压敞开式离子源质谱技术研究的课题组有清华大学张新荣课题组、东华理工大学陈焕文课题组、中国医学科学院药物研究所再帕尔· 阿不力孜课题组、北京大学刘虎威课题组、四川大学段忆翔课题组等，他们相继设计推出了一系列常压敞开式离子源质谱技术，并将该项技术应用到爆炸物分析、质谱成像、疾病诊断等多个领域。 　　为了向广大质谱用户及厂家集中展示国内相关课题组在常压敞开式离子源质谱技术方面的原创性成果，同时也希望搭建研究者与厂商沟通的渠道，为这些科技成果的转化提供必要的信息交流平台，仪器信息网特别策划主题为《常压敞开式离子源质谱技术在中国的进展》的技术专题，并得到了以上各课题组的认可。 　　经过为期2个月的资料整理，并征集多方意见，如今《常压敞开式离子源质谱技术在中国的进展》正式上线。

成果名称 质谱多通道旋转电喷雾离子源的研制和测试 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 □研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介： 质谱离子源是质谱分析中将样品分子转化成气相离子的关键装置，是所有类型质谱仪不可或缺的组成部分。发展新型的质谱离子源将有望改变质谱分析的方式和速度、对待测样品性质和状态的要求和它所能够应用的领域，为推动相关学科的发展奠定基础。 该项目开发了一种质谱多通道旋转电喷雾离子源，与传统电喷雾离子源（ESI）不同的是该离子源通过旋转多个喷针使喷出的电喷雾均匀混合，得到的混合电喷雾与单个喷针产生的电喷雾相比覆盖面大且均匀，可以提高质谱检测信号的强度和稳定性。在研制过程中，课题组的主要工作包括：（1）使多个电喷针同时在旋转的情况下产生电喷雾，并使转速和溶液的流速可以调节；（2）将注射泵的动力传递给旋转的液路系统；（3）降低高速旋转时喷针的振动及偏离；（4）将电喷雾电压有效施加在高速旋转的电喷针上。通过以上工作，项目研制工作顺利完成，相关成果已申请国家专利。 应用前景： 该装置的研制将为我校和其它科研机构的质谱分析工作提供全新的多通道旋转电喷雾离子源，应用前景广阔。

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 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。 /p p 　　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。 /p p 　　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(ESI)、基质辅助激光解吸电离源(MALDI)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”(国科发资〔2016〕38号)》中，质谱仪项目方面就增加了“新型质谱离子源”项目。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/d60323d9-70b0-4a01-be21-0b260911374f.jpg" title=" IMG_95350.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 中国科学院上海有机化学所研究员郭寅龙 /strong /p p 　　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(SAESI)、碳纤维离子化(CFI)方法、常压火焰离子化(AFI)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。 /p p 　　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(DESI)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。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/ffe06afb-d9ee-4a8c-86cd-741248c460f0.jpg" title=" IMG_95790.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 北京大学教授刘虎威 /strong /p p 　　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(PAMLDI-MS)、常压表面辅助激光解吸附离子化质谱(SALDI-MS)、简单常压超声喷雾离子化质谱(EASI-MS)。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。 /p p style=" text-align: center " strong img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/904a9be7-cc79-46da-a419-d61def417bc4.jpg" title=" IMG_95380.jpg" / /strong /p p style=" text-align: center " strong 宁波大学赵鹏 /strong /p p 　　介质阻挡放电离子源(DBDI)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。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/b431966d-d667-422f-81b5-526d54ee6f60.jpg" title=" IMG_95740.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 哈尔滨工业大学(威海)海洋科学与技术学院教授姜杰 /strong /p p 　　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(Droplet Spray Ionization, DSI)，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。 /p p 　　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。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/b6f7d786-ccb4-4be4-97b5-bf7df263c082.jpg" title=" IMG_95320.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 中国科学院化学研究所研究员陈义 /strong /p p 　　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。” /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/d7a31b11-7a39-4b66-9000-e204397c2c50.jpg" title=" IMG_95590.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 东华理工大学教授陈焕文 /strong /p p 　　陈焕文教授课题组曾研发了萃取电喷雾离子化 (EESI)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。 /p p style=" text-align: center " strong img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/9931e022-e353-41a4-a421-c29be68101b6.jpg" title=" IMG_95560.jpg" / /strong /p p style=" text-align: center " strong 北京大学副教授罗海 /strong /p p 　　罗海在报告中介绍了在高电压辅助激光解吸离子源(HALDI)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。 /p p style=" text-align: center " strong img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201607/noimg/b00fe479-7058-4b8b-8c63-7bc98c98800d.jpg" title=" 会议现场.jpg" / /strong /p p style=" text-align: center " strong 会议现场 /strong br/ /p p 　　 strong 相关新闻： a href=" http://www.instrument.com.cn/news/20160703/195218.shtml" target=" _self" title=" " 生命科学：质谱技术应用研究的主战场 /a /strong /p p 　　 strong 相关新闻： /strong strong a href=" http://www.instrument.com.cn/news/20160707/195675.shtml" target=" _self" title=" " 日立高新倾情赞助中国化学会年会质谱分会场 /a /strong /p p & nbsp & nbsp strong 相关新闻： a href=" http://www.instrument.com.cn/news/20160711/195917.shtml" target=" _blank" title=" " 借势互联网+， 助力质谱发展 /a /strong /p