原位光電離質譜技術原理及應用

劉成園，潘 洋

(中國科學技術大學國家同步輻射實驗室，安徽 合肥 230029)

原位電離質譜技術[1-2]是指在大氣壓條件下，無需或只需極少樣品預處理即可直接電離和分析復雜基質樣品中的待測物，具有微量、快速、靈敏、原位、實時、在線的特點。待測樣品中的待測物主要是在大氣壓下通過與初級電荷/能量載體(如帶電液滴、激發態等離子體、光子等)發生能量和電荷交換被離子化，然后引入質譜儀檢測。自2004年美國普渡大學的Cooks和2005年日本電子美國公司的Cody分別提出解吸電噴霧電離[3](desorption electrospray ionization, DESI)和實時直接分析[4](direct analysis in real time, DART)兩種原位電離質譜技術以來，已經有上百種新方法、新技術被提出，在國際上出現了一股基于原位離子化技術的快速質譜分析研究熱潮。雖然原位電離方法種類繁多，但主要是基于電噴霧電離(electrospray ionization, ESI)、大氣壓化學電離(atmospheric pressure chemical ionization, APCI)和大氣壓光電離(atmospheric pressure photoionization, APPI)等幾種傳統電離方法發展而來的。

APPI是一種“軟電離”技術，具有電離效率高、碎片離子少等特點，與ESI相比，還具有無電離極性歧視和基質效應弱等優點。因此，APPI已作為一種商業化的離子源與液相或氣相色譜聯用。基于APPI的原位質譜分析方法具有分析速度快、樣品消耗量少、靈敏度高、無需樣品預處理等優點，被廣泛應用于食品篩查、藥品監控、環境分析、反應監測、體液診斷、組織成像等領域[5]。

本工作將綜述近年來發展的幾種基于光電離的原位質譜技術，闡述原位光電離的基本原理、特點及其在開發中的價值與應用，展望光電離技術在原位質譜研究領域的發展趨勢。……