質(zhì)譜（MS）分析憑借高靈敏度、高特異性和非靶向性等優(yōu)勢,逐漸成為了生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境等諸多領(lǐng)域的重要研究手段。電噴霧電離（ESI）是應(yīng)用最廣泛的大氣壓離子源之一,它的電離過程包含了產(chǎn)生噴霧、溶劑蒸發(fā)和庫侖分裂這幾個(gè)步驟,最終產(chǎn)生了被MS檢測的氣相離子。由于電離條件比較溫和,ESI尤其適合用于分析生物大分子（如蛋白質(zhì),DNA等）。為了解決生物研究中面臨的樣品量小、基質(zhì)干擾嚴(yán)重的問題,納升電噴霧電離（nESI）應(yīng)運(yùn)而生。由于nESI的噴霧針尺寸較小、流速較慢,其產(chǎn)生的初始液滴比ESI小。小的初始液滴有利于縮短溶劑蒸發(fā)的時(shí)間,使得離子源能夠離MS采樣口更近,這樣就提高了離子化效率和樣品利用率。所以這種技術(shù)可以用于小體積樣品的分析,甚至能夠滿足單細(xì)胞研究的需求。近年來,隨著各個(gè)領(lǐng)域科學(xué)研究的逐漸深入,對離子源的要求也越來越高,基于nESI的改造離子源紛紛涌現(xiàn)。我們也以nESI源為基礎(chǔ)改造出了一種對基質(zhì)更加耐受、樣品利用率更高、更適合進(jìn)行高通量檢測的離子源——感應(yīng)納升電噴霧離子源（InESI）。MS檢測時(shí)的基質(zhì)效應(yīng)通常發(fā)生在離子化過程中,與nESI相比,InESI中分析物受到基質(zhì)效應(yīng)的影響程度... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?ＥＳＩ離子源以正離子模式運(yùn)行的主要過程圖示［６９］

?第１章緒論???Ｑ－＾ｆ??〇—＊？?＠??？？？？〇??＋??？?？爨籲??圖１．２?ＥＳＩ噴霧的液滴溶劑蒸發(fā)和庫侖分裂示意圖［８０］。水平箭頭表示由溶劑蒸??發(fā)引起的液滴收縮，垂直箭頭表示達(dá)到瑞利極限時(shí)母液滴分裂產(chǎn)生子代液滴（紅??色圓點(diǎn)）。??關(guān)于氣相離子的最終產(chǎn)生，有兩種主要的理論可以解釋，它們分別是離子蒸??發(fā)模型（Ｉｏｎ?Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ?Ｍｏｄｅｌ，?ＩＥＭ）?［８１，８２］和電荷殘留模型（Ｃｈａｒｇｅｄ?Ｒｅｓｉｄｕｅ??Ｍｏｄｅｌ，ＣＲＭ）?［４９］。ＩＥＭ理論提出，當(dāng)溶劑蒸發(fā)且液滴縮小到一定的半徑時(shí)，液??滴表面的電場強(qiáng)度將足夠大，離子會直接蒸發(fā)而脫離液滴［８３］（圖１．３）。ＣＲＭ??理論則提出電噴霧液滴經(jīng)歷多次蒸發(fā)和分裂的循環(huán)后，生成的子液滴平均只含有??一個(gè)或更少分析物離子［８４］，在剩余的溶劑分子蒸發(fā)完后，液滴攜帶的電荷留在??分析物上，最終形成氣相離子（圖１．３）。大量證據(jù)直接或間接地表明，分子量??小的離子通過離子蒸發(fā)機(jī)制釋放到氣相中［８５］，而較大的離子（通常指球型蛋白??質(zhì)）通過電荷殘留機(jī)理形成氣相離子［８６］。除了以上兩種模型外，Ｋｃｍｅｒｍａｎｎ通??過分子動力學(xué)模擬，揭示了未折疊的蛋白質(zhì)是通過另一種機(jī)理經(jīng)歷ＥＳＩ過程的，??這種機(jī)理被稱為鏈噴射模型（Ｃｈａｉｎ?Ｅｊｅｃｔｉｏｎ?Ｍｏｄｅｌ，?ＣＥＭ）?［８７，８８］，適用于無序??聚合物（如解折疊的蛋白質(zhì)）。蛋白質(zhì)解折疊后，原本包裹在蛋白質(zhì)內(nèi)部的非極??性基團(tuán)暴露出來，展開的鏈會被遷移到液滴表面，并隨著鏈的一端離開液滴，整??條蛋白質(zhì)鏈被釋放到氣相中［８９］（圖１．３）。??４??

?第１章緒論???ＩＥＭ?ＣＲＭ?ＣＥＭ??＋ｊ＾＾＋??＋?＋?＾?＋?＋?＋＾＋??Ｉ?＋?夕??＋ｊ｜ＥＶ－?＋＾＾ｋ＋??爾?＋＋Ｑ：?＋ｊ＾??＋＿?，馨＋??＋?＋?＋?？?＋?＋?Ｖ??＼??圖１．３?ＩＥＭ，?ＣＲＭ和ＣＥＭ示意圖［８９］。小離子通過ＩＥＭ機(jī)制釋放到氣相中（左??圖），較大離子（通常指球型蛋白質(zhì)）通過ＣＲＭ機(jī)理形成氣相離子（中間），解??折疊后的蛋白質(zhì)通過ＣＥＭ機(jī)理形成氣相離子（右邊）。??因?yàn)闅庀嚯x子形成涉及大量溶劑蒸發(fā)（也稱為去溶劑化），所以將水與揮發(fā)??性有機(jī)溶劑（例如甲醇、乙腈）混合作為ＥＳＩ的典型溶劑［９０］。ＥＳＩ過程中通常??會添加乙酸等來增加電導(dǎo)率，以減小噴霧的初始液滴尺寸［９１］，這些添加劑還可??以提供更多的質(zhì)子，促進(jìn)電離過程［９２］。對于流量較大的ＥＳＩ來說，除了?ＥＳＩ源??本身的高溫外，還可將加熱、加壓的惰性氣體（如氮?dú)狻⒍趸迹┳鳛榍蕷鈦??輔助形成小的初始液滴及加速溶劑的蒸發(fā)［９３］。??１．２．２納升電噴霧??在傳統(tǒng)ＥＳＩ中，溶液的流量大（＞１?ｕｌｙｍｉｉＴ１），毛細(xì)管噴嘴直徑大，產(chǎn)生的??初始液滴尺寸較大，需要噴嘴與取樣孔（質(zhì)譜采樣口）之間有較大的距離才能完??成液滴向氣相離子的演化過程［９４］。因此，最終形成的氣相離子只有非常小的一??部分進(jìn)入質(zhì)譜被檢測，大量樣品被浪費(fèi)了。Ｍａｔｔｈｉａｓ?Ｗｉｌｍ和Ｍａｔｔｈｉａｓ?Ｍａｎｎ想要??發(fā)展一種基于電噴霧原理，但是僅需要少量分析物就可以實(shí)現(xiàn)檢測目的的離子??源，于是他們于１９９４年開發(fā)出了納升電噴霧離子源（Ｎａｎｏｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ?Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ，??ｎ


本文編號：3483030