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《表面解吸常壓化學電離源的研制及應(yīng)用_陳煥文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第35卷分析化學(FENXIHUAXUE)儀器裝置與實驗技術(shù)第8期2007年8月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1233~1240儀器裝置與實驗技術(shù)表面解吸常壓化學電離源的研制及應(yīng)用*1,21121陳煥文賴勁虎周瑜芬郇延富李建強111張燮王志暢羅明標12(東華理工學院,撫州344000)(吉林大學化學學院,長春130021)摘要根據(jù)表面解吸常壓化學電離源(SDAPCI)對表面痕量待測物進行常壓解吸化學電離的原理,自行研制了SDAPCI電離源及其與線性離子阱(LTQ
2、)質(zhì)譜儀的接口,成功地在LTQ上實現(xiàn)了表面解吸常壓化學電+離。此方法無需樣品預(yù)處理,直接利用電暈放電產(chǎn)生的HO在常壓下對待測樣品進行表面解吸化學電離,3避免了甲醇等有毒試劑的使用。在優(yōu)化的儀器參數(shù)條件下,分別用正/負離子模式成功地檢測了片劑藥品中的氯雷他定、乙酰氨基酚等活性成分和其它不同表面上TNT、氨基酸和多肽等物質(zhì),對這些常見物質(zhì)的檢出限2不高于10pg/cm。采用氬氣作為電離試劑,觀測到乙酰氨基酚、多肽等物質(zhì)形成的自由基陽離子,提出了在氬氣氛圍中獲得自由基陽離子的可能機理。實驗表明SDAPCI具有靈敏度較高,選擇性好,適用范圍寬等特點,適合用于藥品、食
3、品等非破壞、無污染檢測以及對復雜基體物質(zhì)進行快速現(xiàn)場分析。關(guān)鍵詞表面解吸常壓化學電離質(zhì)譜,表面分析,化學電離,自由基陽離子1引言離子源是質(zhì)譜儀的關(guān)鍵部件之一。為拓寬質(zhì)譜儀的應(yīng)用領(lǐng)域,提高分析測試的效率,開發(fā)出許多新[1][2]型的離子源,例如用于生物大分子分析的電噴霧電離(ESI)、稍后出現(xiàn)的解吸離子化(DI)則形成了[3][4][5]包括等激光解吸離子化(LDI)、基體輔助激光解吸離子化(MALDI),二級離子質(zhì)譜(SIMS)和快[6]原子轟擊(FAB)等多種電離方式的離子源系列,為特定形式的固體樣品的質(zhì)譜分析提供了有效途[7,8]徑。在20世紀70
4、年代出現(xiàn)了大氣壓化學電離(APCI),使液相中弱極性化合物的質(zhì)譜分析成為可能,而且進一步提高了質(zhì)譜分析的靈敏度。但是,無論是ESI/APCI還是經(jīng)典解吸電離,都需要對待分析樣品進行特定的轉(zhuǎn)化后才能夠進行質(zhì)譜分析,尤其是對復雜基體樣品的預(yù)處理,其過程更加繁瑣,難以滿足現(xiàn)代分析的實際需要。[9]2004年,Takats等發(fā)明了電噴霧解吸電離(DESI)技術(shù),能夠?qū)⒈砻嫖降牡驼羝麎何镔|(zhì)直接進[10~16]行解吸電離,從而可以在無須樣品預(yù)處理的情況下對復雜基體樣品進行快速質(zhì)譜分析。但是,DESI也具有如靈敏度不高,需要使用笨重的高壓鋼瓶,不能直接分析粉末樣品,且須
5、將甲醇等有毒試劑噴射到樣品表面,造成受檢產(chǎn)品污染等缺點,因此,難以在藥品、食品等相關(guān)領(lǐng)域得到實際應(yīng)用。本研究成功地結(jié)合DESI與APCI技術(shù)的優(yōu)點,研制了表面解吸常壓化學電離源(SDAPCI)。在無須樣品預(yù)處理的前提下,可以對各種不同表面吸附的痕量非揮發(fā)性物質(zhì)進行常壓解吸化學電離,大幅度提高了靈敏度。同時,由于可利用空氣中水分作為電離試劑,不使用有毒試劑和笨重的鋼瓶等,能夠直接對粉末樣品進行分析,有利于在小型質(zhì)譜儀上進行復雜物質(zhì)的現(xiàn)場快速質(zhì)譜分析。2原理2.1常壓化學電離表面解吸常壓化學電離源(SDAPCI)充分結(jié)合了APCI和DESI的優(yōu)點。在APC
6、I中,待測物質(zhì)必須2007-01-15收稿;2007-04-02接受本文系國家自然科學基金(No.20505003)和科技部儀器升級改造項目(No.2006SJ156100)資助*E-mai:lchw8868@gmai.lcom1234分析化學第35卷轉(zhuǎn)化成為不含基體的溶液后才能夠被引入APCI進行電離。分析時,樣品溶液從套有霧化氣套管的毛細管引入,然后從毛細管末端噴出并被氮氣流霧化,形成的細小液滴在加熱蒸發(fā)器中被汽化,形成氣態(tài)的中性分子。加熱管末端有電暈放電針(圖1),電暈放電把溶劑分子離子化產(chǎn)生大量的試劑離子。試劑離子與氣態(tài)中性樣品分子碰撞,發(fā)生化
7、學電離。由于試劑離子密度比樣品分子密度大很多,常壓下碰撞頻率很高,而樣品分子在電離區(qū)域停留的時間又較長(1~10s),樣品分子基本被完全電離,提高了電離效率,從而提高了靈敏度。APCI是一種軟電離源,形成的是單電荷準分子+++離子,如[M+H]、[M+Na]、[M+K]和[M++NH4]等(這與加入試劑溶液中的添加劑或緩沖劑有關(guān))。不同添加劑或緩沖劑可與不同的物質(zhì)形成特定離子。所以,除了具有比ESI更高的靈敏度外,APCI還具有很好的選擇性。但是,APCI汽化室的溫圖1表面解析常壓電離源示意圖度一般為450左右,不利于分析熱穩(wěn)定性差的樣Fig.1S
8、chematicdiagramofanatmosph
