《小型電噴霧萃取離子源的套用基礎研究》是依託哈爾濱工業大學，由李明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：小型電噴霧萃取離子源的套用基礎研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李明
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對新型離子化裝置研製方興未艾、但其微型化研究鮮見報導的現狀，本課題以具有良好套用前景的電噴霧萃取電離源（EESI）為基礎，擬設計、加工、組裝集成化的小型電噴霧萃取離子源（uEESI），開展uEESI在複雜基體樣品分析方面的套用基礎研究。在新型uEESI中，納噴霧產生的試劑離子與手動噴霧器引入的中性樣品分子在三維空間內碰撞，發生萃取電離而產生待測物離子，避免了鞘氣和反應氣的使用，進一步簡化了uEESI結構和操作過程，提高了分析性能和便攜性。在此基礎上，將uEESI耦合到商品化質譜儀中，研究建立典型食品、臨床樣品、環境樣品、生物樣品的現場快速質譜分析方法，探討制約EESI小型化的可能因素及其對uEESI性能的影響規律，為uEESI與小型質譜儀聯用奠定基礎，為uEESI產業化發展提供依據和思路，將顯著地提高相關學科群的創新能力，促進我國尖端科學儀器國產化進程，具有顯著的社會效益和經濟效益。
結題摘要
針對新型離子化裝置研製方興未艾、但其微型化研究鮮見報導的現狀，本課題以具有良好套用前景的電噴霧萃取電離源（extractive electrospray ionization, EESI）為基礎，設計、加工、組裝了集成化的小型電噴霧萃取離子源（uEESI），並開展了uEESI 在複雜基體樣品分析方面的套用基礎研究。在新型的uEESI中，納噴霧產生的試劑離子與手動噴霧器引入的中性樣品分子在三維空間內碰撞，發生萃取電離而產生待測物離子，電離過程避免了鞘氣和反應氣的使用，從而進一步簡化了uEESI的裝置結構和實驗操作過程，提高了分析性能和裝置的便攜性。在此基礎上，我們將uEESI耦合至商品化質譜儀中，研究了建立典型食品、臨床樣品、環境樣品、生物樣品的現場快速質譜分析方法。以啤酒作為典型複雜基體樣品，將自行組裝的uEESI離子源用於啤酒中組胺的直接快速檢測，未經脫氣等樣品處理，無需萃取、色譜分離等過程，能夠直接獲得啤酒中組胺的準確定量信息。實驗結果表明，該新型裝置能夠用於複雜基體樣品的直接、快速檢測，並具有較高的選擇性和靈敏度，可滿足複雜基體樣品實際測量的要求。本項目系統地探討了制約EESI小型化的可能因素及其對uEESI 性能的影響規律，為進一步開展uEESI與攜帶型質譜儀聯用技術的研究奠定了理論基礎和實踐經驗，為uEESI 產業化發展提供了依據和思路，將顯著地提高相關學科群的創新能力，促進我國尖端科學儀器國產化進程，具有顯著的社會效益和經濟效益。此外，在該項目的支持下，我們在EESI過程中引入了電暈放電，由於電暈放電產生的等離子具有更強的電離能力，實驗中不僅能夠獲得了複雜基體樣品中的極性分子的質譜信號，同時獲得了弱極性分子甚至非極性分子的質譜信號，並具有較高的靈敏度。另外，我們建立了基於EESI用於人體呼吸氣體中乙腈分子直接檢測的分析方法，通過對主動吸菸和被動吸菸者的呼吸氣體中乙腈含量的變化趨勢進行研究，發現乙腈分子的代謝途徑與其他有機氣體不同，以往所有報導的有機氣體在呼吸系統中採用簡單擴散的方式進行代謝，令人驚奇的是，乙腈分子則是採用了易化擴散的形式進行代謝，這一發現將有助於推動生物學、代謝組學、環境毒理學等學科的深入研究。
