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近十年来,常压敞开式电离技术飞速发展,这类无需或仅需少量样品预处理的电离技术简化了操作流程,提高了质谱方法的易用性。在各种常压敞开式电离技术中,将激光解吸或中性解吸与电喷雾后离子化相结合的技术脱颖而出。这类技术具有能够直接分析基质复杂样品的优势。然而,由于后离子化喷雾溶剂对解吸出的不同类型的化合物的溶解度不同,造成相应的离子化效率也有明显差异,这使得电喷雾后离子化技术在分析复杂样品时,对其中不同类型化合物的检出存在歧视效应。本课题组之前开发的激光解吸双喷雾后离子化方法,可以通过切换不同溶剂或反应试剂分析同一份样品。然而,用不同的溶剂同时后离子化解吸出的复杂成分,在一次分析中就给出全面的检测结果,却缺乏相关的研究。针对这一问题,本论文报道了一种新型的常压敞开式与多通道相结合的质谱电离技术—多通道旋转电喷雾离子化技术(Multi-channel rotating electrospray ionization,MRESI)。MRESI特有的旋转作用可以使不同通道形成的电喷雾在离子化区域均匀分布,实现不同通道的采样均匀化,从而为同时检出样品中不同类型成分提供了可行性。本论文围绕MRESI电离方法开展了以下四部分工作: (1)完成了MRESI电离装置的设计和搭建。通过完全独立的装置设计解决了旋转电离装置中的喷雾溶剂传输、流速控制以及电压加载等技术难题。先后开发出三套MRESI装置,通过不断优化装置设计,实现了与激光解吸平台、电中性管路和中性解吸装置的联用,扩展了MRESI电离技术的功能与应用领域。 (2)对影响质谱MRESI检测的各类参数,如几何参数、电喷雾参数、旋转参数、激光参数等进行了优化,得到一套最佳条件,在此条件下能够得到高质量、稳定的MRESI谱图。证实了旋转作用是实现不同通道内样品均匀采样的关键因素。 (3)测试了MRESI不同通道产生的电喷雾之间的相互作用,验证了不同通道产生的电喷液滴由于电荷排斥作用而不相互融合,但是,一种喷雾溶液中易挥发的物质,可以通过“挥发再溶解”的过程与另一种电喷雾液滴中的物质发生反应。 (4)通过蛋白质电荷态分布的在线调控、同时或选择性分析复杂样品中的多种组分、以及利用MRESI的中性管路并结合中性气体解吸附方法直接分析了红酒、鱼肉等实际样品,展示了MRESI质谱分析的特点和潜在的应用。