解吸附電暈束離子源(DCBI)的研制與應(yīng)用.pdf

1、質(zhì)譜儀是現(xiàn)代科學(xué)的基柱工具，質(zhì)譜分析方法已經(jīng)成為自然科學(xué)的重要實(shí)驗(yàn)手段。離子源是質(zhì)譜儀器的核心部件，根據(jù)其發(fā)展可以大致分為真空下、大氣壓下、常壓式（敞開式）離子化技術(shù)三個(gè)階段。常壓式質(zhì)譜技術(shù)也曾經(jīng)被一些學(xué)者稱為直接分析質(zhì)譜法、大氣壓解吸附質(zhì)譜法、敞開式質(zhì)譜法等。常壓式離子源具有典型的特征，如樣品原型分析，直接離子化，通用質(zhì)譜儀接口，軟電離方式等。不過，現(xiàn)有常壓式離子源也存在定量分析精密度較差、樣品表面定位不確定、空間分辨率較低等問題。<

2、br>　　 本論文中一種新的常壓式離子化技術(shù)——解吸附電暈束離子源(DCBI)被研制，該源具有可視電暈束;進(jìn)而DCBI定量分析的精密度得以研究改善，該方法亦可供類似離子化技術(shù)借鑒;聯(lián)用其他技術(shù)擴(kuò)展了DCBI源的適用對(duì)象和范圍;實(shí)際應(yīng)用中快速分析了降壓類保健食品及中成藥中7種芳氧丙醇胺類β-受體阻滯劑;高通量篩查了減肥類保健食品添加劑和茶包中的違禁化合物，并對(duì)這些違禁添加物進(jìn)行了半定量檢測(cè)分析。具體研究包括以下6部分內(nèi)容。
　　

3、 1.開發(fā)了解吸附電暈束離子化(DCBI)技術(shù)，并以之構(gòu)建了一新型常壓式質(zhì)譜用離子源，成功應(yīng)用于多種物質(zhì)的直接分析。該源具有獨(dú)特的可視電暈束，為常壓式質(zhì)譜法開創(chuàng)了新的應(yīng)用領(lǐng)域。正負(fù)離子化模式下的電離機(jī)理均得到研究與解釋。利用程序升溫分析復(fù)雜樣品，降低了結(jié)果譜圖中的化學(xué)噪聲，使離子峰專屬性加強(qiáng)。較之DESI，DCBI源結(jié)構(gòu)緊湊，且不需輔助溶劑;較之DART，DCBI源工作于電暈放電區(qū)域，電流小，且源溫度可程序掃描。
　　 2.利用

4、室溫離子液體1-丁基-3甲基咪唑四氟硼酸鹽([BMIM]BF4)作為基質(zhì)，輔助DCBI質(zhì)譜檢測(cè)方法，顯著改善了被分析物的定量精密度。通過紅外熱成像與質(zhì)譜儀的同步監(jiān)測(cè)，觀察到了揮發(fā)性基質(zhì)在DCBI離子源中的雙峰現(xiàn)象，顯示了DCBI源的解吸附、電離兩步機(jī)理假設(shè)的合理性。研究發(fā)現(xiàn)樣品進(jìn)給過程中的共揮發(fā)效應(yīng)是常壓式敞開質(zhì)譜法中定量結(jié)果出現(xiàn)波動(dòng)的主要原因。當(dāng)使用不揮發(fā)的室溫離子液體作為基質(zhì)時(shí)，其形成一個(gè)微緩釋體系(MSRS)，降低了解吸附波動(dòng)，提

5、高了定量精密度。其他相關(guān)的類APCI常壓式離子化技術(shù)亦可參考該方法，以提高定量準(zhǔn)確率與重現(xiàn)性。該研究也為液相微體積的過程研究與化學(xué)表征提供了可能。
　　 3.利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜獲得濃縮系數(shù)1000倍以上的富集效率，還可以使不溶解于基質(zhì)的化合物被富集，并應(yīng)用DCBI對(duì)其進(jìn)行分析。PDMS結(jié)合DCBI直接分析樣品擴(kuò)展了它們的應(yīng)用范圍，提高了分析的靈敏度。該聯(lián)用技術(shù)對(duì)水樣中農(nóng)殘進(jìn)行定量分析，結(jié)果表明5種被分析農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)曲

6、線都有很好的線性，檢測(cè)限(1μg/L)。此研究表明聯(lián)用PDMS基底與DCBI源，分析微量的液相樣品快速、結(jié)果準(zhǔn)確。這個(gè)方法可應(yīng)用于分析各種不同溶液中的有機(jī)物，氣態(tài)物，使得低濃度微量液體樣品的直接質(zhì)譜法分析成為可能。
　　 4.聯(lián)用近紅外激光(976 nm)與電暈束電離手段，開發(fā)了一種新型激光解吸附輔助電暈束離子化(LD-CBI)技術(shù)，考察了該技術(shù)方法特性，并成功將其應(yīng)用于液體、粉末等無定形樣品的直接分析。結(jié)果顯示，因一般物質(zhì)對(duì)近

7、紅外光的范頻吸收特性，LD-CBI不但對(duì)樣品前處理的要求更少，而且靈敏度更高。方法學(xué)驗(yàn)證中，19種農(nóng)藥樣品的檢測(cè)限在0.02-1 ng之間。選擇離子監(jiān)測(cè)模式下，馬拉硫磷的檢測(cè)限可以低至10 pg約合30 fMol的水平，而且在樣品濃度0.2μg/mL到100μg/mL的近三個(gè)數(shù)量級(jí)之間線性關(guān)系良好R2=0.9907。
　　 5.利用DCBI源結(jié)合離子阱質(zhì)譜儀，開發(fā)了一種快速、低耗的方法，快速篩選分析7種芳氧丙醇胺類β-受體阻滯劑

8、。在降血壓類保健食品及中成藥的復(fù)雜基質(zhì)條件下，無需復(fù)雜的樣品前處理或者傳統(tǒng)的色譜分離，7種β-受體阻滯劑都成功地獲得了快速定性分析。經(jīng)HPLC-ESI/MS方法驗(yàn)證，DCBI-MS定性分析的結(jié)果準(zhǔn)確可信，專屬性高，分析速度快，有望成為通用工具并發(fā)揮重要作用。
　　 6.開發(fā)了一種新的DCBI-MS分析方法，應(yīng)用于減肥類保健食品添加劑和茶包中違禁化合物的快速篩查以及半定量檢測(cè)。通過半自動(dòng)進(jìn)樣裝置，實(shí)現(xiàn)了減肥類保健食品中違禁添加物的