论文部分内容阅读
近年来，常压敞开式离子化方法发展迅猛。其中，将激光解吸附与ESI机理相结合的方法因为结合了激光能够提供高能量、高分辨率以及ESI能够得到多电荷离子的优势而得到人们的广泛关注。在这类离子化方法中，既有将激光解吸附与ESI喷雾后离子化相结合的方法，也有不使用电喷雾装置而是将激光解吸附和高电压相结合的方法。不过，关于后者的研究相对较少。更重要的是，现有的激光解吸附/高电压相结合的离子化方法均需要有机基质辅助，并且应用范围也只局限于正离子模式下多肽和蛋白质的检测。本论文报道了一种新的不需要添加基质的激光解吸附/高电压相结合的常压敞开式离子化技术—高压辅助激光解吸附离子化(high-voltage-assisted laser desorption ionization，HALDI)，并围绕HALDI离子化方法开展了以下四部分的工作: (1)完成了HALDI离子源的搭建、优化并研究了HALDI-MS在正、负离子模式下的应用。在HALDI中，通过使用1064 nm的Nd∶YAG激光照射表面加载高电压的样品溶液而实现待测物的解吸附和离子化。研究了激光能量、表面电压、表面材料等对HALDI-MS信号强度的影响，并在此基础上提出了如下的离子化过程:样品溶液首先通过加载在其表面的高电压荷电，然后通过激光照射溅射出次级荷电液滴，进而经历一个类似ESI的离子化过程最终得到多电荷离子。这种HALDI-MS方法可在正、负离子模式下成功应用于蛋白质、寡聚核苷酸(ODNs)、药物、生物流体等一系列样品的检测。此外，通过对ODNs和药物分子的分析，发现与激光解吸附喷雾辅助离子化质谱(LDSPI-MS)相比，HALDI-MS在负离子模式下能够得到信噪比更高的样品信号。 (2)发展了一种通过环糊精络合增强羧酸类小分子HALDI-MS信号的方法，并将这种方法成功应用于复杂样品分析。对于可与β-环糊精形成1∶1复合物的脂肪族、芳香族以及含有杂原子的羧酸类小分子，都能够通过加入β-环糊精形成复合离子的方式提高它们HALDI-MS谱图的信噪比。通过对比羧酸类小分子与β-环糊精及其线性类似物麦芽七糖形成的复合物在HALDI-MS中的异同，研究了HALDI-MS中β-环糊精与羧酸类小分子结合的特异性。最后，将这种方法成功应用于复杂化妆品中α-硫辛酸的检测及粘稠的布洛芬混悬液中有效成分布洛芬的检测，通过上述应用展示了这种HALDI-MS方法简便、快速的特点。 (3)对HALDI-MS中的盐效应进行了研究。通过在正、负离子模式下，分别以L-酪氨酸、β-环糊精、α-硫辛酸以及α-硫辛酸-β-环糊精复合体系为例，对比分析加盐前后所得的ESI-MS和HALDI-MS谱图，发现HALDI-MS比ESI-MS具有更高的盐容忍度。此外，发现HALDI-MS中盐类的加入会引起α-硫辛酸与β-环糊精络合离子信号增强，针对这一特殊现象进一步研究了盐浓度、盐种类的影响，并提出产生这种信号增强作用的可能原因是在溶液中盐类阳离子与α-硫辛酸-β环糊精复合体系形成了三元复合物。 (4)发展了一种大气压激光解吸附离子化质谱(APLDI-MS)方法，并将其用于药片有效成分的实时直接分析。在不进行任何样品处理的条件下，含有一种或多种有效成分的药片，均可通过APLDI-MS分析直接得到其有效成分的质谱信号，并且可通过二级质谱对它们进行结构确认。APLDI在离子化过程中不需加载高电压，也不使用溶剂或气体辅助离子化;同时由于所使用的近红外脉冲激光具有较强的穿透性，因此对于有薄衣包覆的药片也可以直接进行检测。本方法具有简便、快速、准确的优势，在药物高通量筛查、质量控制、打击药品违法添加等领域具有广阔的应用前景。