论文部分内容阅读
常压敞开式解吸电离是现代质谱(mass spectrometry, MS)研究的热点领域,它不需要额外样品预处理,质谱分析从此变得容易。基于放电等离子体的电离源是其中主要的一类。然而,高灵敏度和合适的接口是常压敞开式质谱法发展中面临的一大问题。本论文提出了一种基于等离子体的常压敞开式取样电离传输一体化(plasma-based ambient sampling/ionization/transmission,PASIT)的质谱电离源,研究了新一体化源灵敏度提高的机理和有关分析性能,包括灵敏度、稳定性等,实现了气态、液态和固态样品的直接分析,和植物、动物与生命活动相关的原位分析,为常压敞开式质谱离子源的发展提供了新思路。研究内容包括: 1、以针斗构造(pin-to-funnel)为基本结构,构建了基于等离子体的常压敞开式取样电离传输一体化离子源。所加直流高压形成电晕-辉光放电,以等离子体直接轰击锥套,PASIT将常压下取样/电离待测物分子的能力和有效收集/传输带电质量物种的能力结合为一体。通过对一体化源有关电学的、流体力学、热学和空间几何参数的详细考察,优化了工作条件。 2、研究了PASIT一体化源的机理和有关分析化学性能,包括离子源的灵敏度、稳定性等。相比文献中针板构造的等离子体源,PASIT一体化源提高了信号强度两个数量级以上,同时没有明显的背景增加。用氩气做电离载气,对滤纸样品表面的克伦特罗的最低检出限为130 fmol/mm2(S/N=3)。对照实验也表明,一体化源灵敏度不低于DART源,而且不需外接加热器等辅助装置。 3、将一体化离子源应用于气体、液体和固体等样品存在状态的直接快速分析,也应用于植物、动物与生命活动相关的原位分析。每种样品基体的复杂性引起电离过程的差异,同时由于常压敞开式质谱法解吸电离过程的开放性,目前PASIT-MS主要应用于复杂基体样品表面痕量成份的定性分析和半定量分析。实际应用包括直接测定药品中的活性成份,天然植物的标志性成份和鼠脑组织切片中的胆固醇等等。