【顆粒在線訊】當(dāng)前，分析化學(xué)技術(shù)以色譜、質(zhì)譜、光譜、波譜等譜學(xué)技術(shù)，以及它們之間的交叉聯(lián)用作為重要的技術(shù)手段，其中質(zhì)譜技術(shù)因其具有靈敏度高、特異性強、分析速度快等優(yōu)勢，被越來越廣泛地應(yīng)用在生命科學(xué)、醫(yī)療衛(wèi)生、公共安全、環(huán)境監(jiān)測、材料科學(xué)等領(lǐng)域。

　　在質(zhì)譜檢測中，從待測物離子產(chǎn)生到質(zhì)譜獲取離子信號，僅需要毫秒級的時間，然而傳統(tǒng)質(zhì)譜分析方法需要經(jīng)過繁瑣耗時的樣品前處理過程，才能進行后續(xù)色譜分離及質(zhì)譜檢測，無法在較短時間內(nèi)完成對樣品的質(zhì)譜分析。

　　因此，離子化技術(shù)的發(fā)現(xiàn)及進步對質(zhì)譜分析技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮了重要的推動作用。這其中，原位電離質(zhì)譜技術(shù)(Ambient Ionization Mass Spectrometry， AIMS)無需或僅需簡單的樣品制備，可常溫常壓下對樣品直接采樣，進行原位分析，是質(zhì)譜分析領(lǐng)域的重大變革，也讓其成為最近17年來質(zhì)譜技術(shù)研究的熱點和前沿之一。隨著近十年國內(nèi)外眾多頂尖團隊在直接質(zhì)譜分析技術(shù)研發(fā)中做出越來越多的成果，目前該技術(shù)已發(fā)展較為成熟，轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品已有10余種，本文將重點梳理和盤點國內(nèi)外原位電離技術(shù)以及商業(yè)化的發(fā)展情況，供讀者參考。(不完全統(tǒng)計，如有遺漏，請聯(lián)系本網(wǎng)進行補充，010-51654077-8223)

　　2004年，普渡大學(xué)R. Graham Cooks教授團隊首次提出直接電離質(zhì)譜技術(shù)，即解吸電噴霧電離(Desorption electrospray ionization，DESI)技術(shù)，是質(zhì)譜分析領(lǐng)域的一次重大革命。

　　2005年，JOEL公司的Robert Chip Cody博士等人提出實時直接分析(Direct analysis in real time，DART)技術(shù)并發(fā)表在Analytical Chemistry期刊上。DART技術(shù)的機理是：在大氣壓條件下，中性或惰性氣體(如氮氣或氦氣)經(jīng)放電產(chǎn)生激發(fā)態(tài)原子，對該激發(fā)態(tài)原子進行快速加熱和電場加速，使其解析并瞬間離子化待測樣品表面的標(biāo)志性化合物或待測化合物，再進行質(zhì)譜檢測。(適用于各類極性的有機樣品)

　　2007年，清華大學(xué)張新榮教授提出介質(zhì)阻擋放電電離(Dielectric barrier discharge ionization，DBDI)技術(shù)并發(fā)表在J.Am.Soc.Mass spectrum(美國質(zhì)譜學(xué)會會刊)，成為當(dāng)期封面文章。DBDI技術(shù)的機理：利用介質(zhì)阻擋條件下的交流高壓放電，激發(fā)氦氣、氬氣燈惰性氣體，形成穩(wěn)定噴射的等離子體束，再通過潘寧電離實現(xiàn)樣品離子化。(適用于各類極性的有機樣品);

　　2010年，清華大學(xué)歐陽證、林金明教授和美國普渡大學(xué)Cooks教授提出探針電噴霧離子化(Paper Spray Ionization，PSI)技術(shù)并發(fā)表在Analytical Chemistry期刊上。PSI的技術(shù)機理：將樣品直接加載到三角形的色譜紙上，接通高壓電后即可直接生成電噴霧，直接進行質(zhì)譜檢測。(適用于極性樣品和生物分子檢測);

　　2011年，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所再帕爾·阿不力孜教授課題組提出空氣動力輔助離子化(Air Flow Assisted Ionization ，AFAI)技術(shù)并發(fā)表在Rapid Communications in Mass Spectrometry。AFAI技術(shù)的機理：電噴霧產(chǎn)生的初級帶電液滴直接轟擊樣品表面，樣品被解吸附并形成二次帶電液滴，二次帶電液滴隨流動空氣被大量吸入不銹鋼傳輸管，實現(xiàn)離子化及高效采集。(適用于代謝組學(xué)研究)

　　2013年，臺灣中山大學(xué)謝建臺教授課題組提出熱脫附電噴霧離子化(Thermal desorption–electrospray ionization mass spectrometry,TD–ESI)技術(shù)并發(fā)表在Analytical Chemistry。TD-ESI技術(shù)機理：利用細微金屬探針取樣，以加熱等施加能量方式將分析物氣化，導(dǎo)入游離區(qū)，并使其與游離區(qū)內(nèi)的帶電荷物質(zhì)反應(yīng)后，使分析物帶電荷，再進入質(zhì)譜。(適合極性樣品，弱極性物質(zhì)較難離子化)

　　2014年，北京大學(xué)劉虎威教授課題組提出等離子體輔助多波長激光解吸附離子化質(zhì)譜(Plasma Assisted Laser Desorption Ionization Mass Spectrometry,PAMLDI)技術(shù)并發(fā)表在Analytical Chemistry期刊上。PAMLDI技術(shù)的機理：利用三波長激光器發(fā)射激光對樣品進行解吸附，運用等離子體對解吸附的樣品進行離子化之后進入質(zhì)譜分析。(適用于一些小分子混合物及其成像)

　　四川大學(xué)段憶翔教授團隊開發(fā)了微波等離子體的常壓解吸離子源(MIPDI)，基于直流微等離子體的常壓解吸離子源(MFGDP)等常壓離子化技術(shù)。技術(shù)特點： MIPDI源的氣體溫度較高，因而具有較強的解吸能力;而MFGDP具有溫度低，能量低的特點，所產(chǎn)生的離子能量相對較低，因而分子離子峰特別明顯，適用于生物大分子的離子化。

　　目前原位質(zhì)譜技術(shù)已發(fā)展較為成熟，轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品已有10余種，該技術(shù)也迅速應(yīng)用在諸如食品、藥品、材料、物證、環(huán)境、衛(wèi)生等領(lǐng)域的安全檢測與品質(zhì)控制，其在組學(xué)分析、新藥研發(fā)、中藥及天然產(chǎn)物分析、和生物分子成像等領(lǐng)域，其應(yīng)用也發(fā)展迅速。近些年商業(yè)化的原位質(zhì)譜產(chǎn)品也層出不窮，下方為部分商業(yè)化產(chǎn)品的盤點與梳理，供讀者參考。

　　目前基于直接電離技術(shù)的質(zhì)譜產(chǎn)品有：

　　Waters公司：DESI-XS(解吸電噴霧技術(shù))、SYNAPT G2-Si高清質(zhì)譜(多反射飛行時間MRT技術(shù)+DESI技術(shù))以及SELECT SERIES MRT(MRT技術(shù)+DESI/MALDI技術(shù))。

　　賽默飛：VeriSpray PaperSpray 離子源，紙噴霧電離技術(shù)+三重四極桿質(zhì)譜技術(shù)。

　　SCIEX：Turbo V離子源(采用ESI/Nano ESI/APCI技術(shù))+三重四極桿質(zhì)譜(如5000)

　　島津：DCBI(Desorption Corona Beam Ionization)離子化技術(shù)，產(chǎn)品有LC-MS2020質(zhì)譜儀。

　　清譜科技：Mini β小型質(zhì)譜(離子阱技術(shù))、直接質(zhì)譜離子化裝置采用的是微管紙噴霧電離技術(shù)(PCS)。

　　華儀寧創(chuàng)：CRAIV-110小型質(zhì)譜分析系統(tǒng)(DBD/探針技術(shù)+線性離子阱技術(shù))、AMS-100質(zhì)譜分析系統(tǒng)、單細胞質(zhì)譜分析系統(tǒng)(DBD/探針技術(shù)+線性離子阱技術(shù))

　　雖然目前直接電離質(zhì)譜的關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)突破，產(chǎn)品也具有實用性，但是目前仍沒有相應(yīng)的標(biāo)準把控市場端的質(zhì)量，包括產(chǎn)品上市質(zhì)量規(guī)范、第三方檢測參照、用戶使用質(zhì)量甄別等。因此，想讓該技術(shù)真正走向市場，走向用戶，首要任務(wù)是將直接質(zhì)譜離子化裝置標(biāo)準化，再做直接電離質(zhì)譜技術(shù)測試的相關(guān)方法標(biāo)準。