改善液體輔助表面解吸常壓化學電離質(zhì)譜成像空間分辨率的研究

李欣昕 陳林飛 歐陽永中 馮 芳 陳煥文*

1(中國藥科大學藥物分析教研室，南京 210009)2(東華理工大學，江西省質(zhì)譜科學與儀器重點實驗室，南昌 330013)

?

改善液體輔助表面解吸常壓化學電離質(zhì)譜成像空間分辨率的研究

李欣昕1,2陳林飛2歐陽永中2馮 芳*1陳煥文*2

1(中國藥科大學藥物分析教研室，南京 210009)2(東華理工大學，江西省質(zhì)譜科學與儀器重點實驗室，南昌 330013)

液體輔助表面解吸常壓化學電離源(LA-DAPCI)通過電暈放電產(chǎn)生的初級離子和高密度帶電液滴，能夠?qū)悠繁砻娴闹行源郎y物進行解吸電離，該離子源具有較高的離子化效率，適合復雜基體樣品的質(zhì)譜成像研究。為了滿足質(zhì)譜成像對空間分辨率的要求，本實驗通過優(yōu)化離子源結(jié)構、萃取劑組成、萃取劑流量、載氣流速、離子源的幾何位置參數(shù)等實驗條件，有效提高了LA-DAPCI源的空間分辨率(從(441±14) μm提高到(58±7) μm)。應用LA-DAPCI-MS/MS方法對羅丹明6G進行測定，檢測限為0.01 ng/cm2，實驗結(jié)果令人滿意，為其應用于復雜基體樣品的質(zhì)譜成像研究提供科學依據(jù)。

表面解吸常壓化學電離； 空間分辨率； 質(zhì)譜成像

1 引 言

表面解吸常壓化學電離源(Surface desorption atmospheric pressure chemical ionization, DAPCI)是一種直接離子化技術。DAPCI源通過電暈放電產(chǎn)生初級離子，通過分子離子反應傳遞電荷和能量，使樣品中的待測物電離[1～3]。DAPCI與低溫等離子體(Low-temperature plasma, LTP)探針[4,5]、空氣動力輔助離子化技術(Air flow assisted ionization, AFAI)[6]等技術類似，也可用于表面質(zhì)譜成像研究[7～10]。前期研究獲得的DAPCI質(zhì)譜成像的空間分辨率分別為250 μm×250 μm[7]，450 μm×450 μm[8]，140 μm×140 μm[9]和500 μm×500 μm[10]。

液體輔助表面解吸常壓化學電離源(Liquid assisted-surface desorption atmospheric pressure chemical ionization, LA-DAPCI)是一種改進型的DAPCI離子源[11]。LA-DAPCI一方面通過電暈放電的形式產(chǎn)生高密度試劑離子，用于對樣品的電離和使噴霧霧滴帶電；另一方面通過噴霧液滴對待測表面的碰撞、萃取等作用，增加DAPCI解吸能力，適用于對大分子[12]和基體吸附強度較高的待測物[13]的解吸電離，尤為適合組織切片等復雜基體樣品的質(zhì)譜成像研究。離子源的空間分辨率直接關系到質(zhì)譜成像的質(zhì)量和圖像清晰度[14,15]。因此LA-DAPCI源用于質(zhì)譜成像實驗，需要滿足一定的空間分辨率要求。

本研究通過觀察并測量離子源作用于樣品表面的解吸電離區(qū)域，優(yōu)化毛細管直徑、噴口處兩層毛細管和放電針的相對位置、萃取劑組成和流速、載氣流速、離子源的幾何位置等參數(shù)，達到提高LA-DAPCI源的空間分辨率和解吸能力的目的，旨在滿足質(zhì)譜成像研究對離子源空間分辨率的要求。

2 實驗部分

2.1 儀器、試劑與材料

LTQ-XL增強型離子阱質(zhì)譜儀(美國Finnigan公司)，配有Xcalibur 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；電移臺及SC系列步進電機控制器(北光世紀儀器有限公司)，配有絕緣樣品承載臺；中空纖維過濾器(美國Thermo Scientific公司)；LA-DAPCI離子源(東華理工大學自主研制[16])。

羅丹明6G(含量>95%，SIGMA公司)；超純水(Barnstead Nanopure，18.2 MΩ·cm，Thermo Scientific公司)；甲醇(HPLC級，ROE Scientific Inc公司)。pH試紙(B-廣泛試紙，上海三愛思試劑有限公司)； 定性濾紙(撫順市民政濾紙廠)。

2.2 實驗條件

離子源：載氣(N2)壓力0.8～1.6 MPa、萃取劑為甲醇/水溶液，萃取劑流速1～5 μL/min，離子源放電針與水平面夾角為30°～65°，放電針針尖到質(zhì)譜進樣口的距離為3～8 mm，放電針針尖到待測樣品表面距離0.5～3.0 mm。

正離子掃描模式，離子源電壓4.5 kV，質(zhì)量掃描范圍m/z120～500，離子傳輸管溫度為150℃，其它參數(shù)由系統(tǒng)自動優(yōu)化。在LA-DAPCI-MSn掃描時，母離子選擇寬度為1.0 Da，碰撞能量為20%。

2.3 實驗方法

用羅丹明6G溶液(1 μg/mL)浸濕濾紙條，讓濾紙自然晾干，用雙面膠粘在載玻片上，保持平整。將載玻片固定在三維移動平臺上，置于離子源下，沿三維移動平臺的x方向(垂直于羅丹明6G帶狀區(qū)域邊界的方向)移動進樣，移動速率1.492 mm/min，并記錄特征碎片離子m/z415的離子流圖。

3 結(jié)果與討論

3.1 解吸電離區(qū)域的觀察

圖1 LA-DAPCI-MS解吸過的pH試紙Fig.1 pH test strips desorbed by liquid-assisted surface desorption atmospheric pressure chemical ionizaiton mass spectrometry (LA-DAPCI-MS)

LA-DAPCI源產(chǎn)生的噴霧液滴直接作用于樣品表面，解吸電離區(qū)域可以較為直觀地觀察到。在正離子模式下，LA-DAPCI源解吸電離pH試紙表面一段時間，觀察pH試紙表面的變化并用相機記錄，變色結(jié)果如圖1所示。在載氣的作用下，電暈放電產(chǎn)生高密度的帶電液滴從放電針針尖呈圓錐狀噴射在pH試紙表面，形成近似圓形的斑點，解吸電離時間約1 min。由圖1可見，只有斑點的中心區(qū)域有顏色變化，是pH試紙上的有色物質(zhì)被甲醇-水溶解、萃取，并從試紙表面解吸電離，變成氣相離子，離開濾紙表面，導致顏色變淺； 而斑點外圍只是濾紙被噴霧打濕或噴霧從斑點中心向外擴散的結(jié)果，并沒有將試紙上的有色物質(zhì)解吸出去，故未見顏色變化。此現(xiàn)象表明，LA-DAPCI源作用于樣品表面的圓形噴霧斑點中只有中心部分為有效解吸電離區(qū)域。

由于帶電液滴噴射到樣品表面后，會在表面上發(fā)生擴散，萃取周圍的有色物質(zhì)，故解吸pH試紙實驗直接觀察到的斑點褪色區(qū)域應大于樣品表面待測物被有效解吸電離的區(qū)域。因此，需要設計更精細的實驗對解吸電離區(qū)域的直徑進行測定。

3.2 LA-DAPCI離子源空間分辨率測定

3.2.1 羅丹明6G標準溶液的定性分析 羅丹明6G作為生物染料，常用在解吸電噴霧電離源(Desorption electrospray ionization, DESI)分辨率實驗中作為標志物。在正離子模式下，羅丹明6G分子易質(zhì)子化形成[M+H]+準分子離子，得到質(zhì)譜峰m/z443。采用串聯(lián)質(zhì)譜對羅丹明6G進行定性分析，母離子m/z443在二級質(zhì)譜中丟失C2H4，產(chǎn)生特征碎片離子m/z415(圖2)，碎片離子m/z415在三級質(zhì)譜中丟失CH3, C2H5和HCOOC2H5，產(chǎn)生碎片離子m/z400, 386和341(圖2插圖)，與文獻[17]結(jié)果一致。

3.2.2 LA-DAPCI離子源空間分辨率測定 依據(jù)圖1實驗結(jié)果，紙片表面能夠被解吸電離的區(qū)域為圓形區(qū)域。圖3中圓形斑點代表LA-DAPCI源作用于樣品表面，使待測物有效解析電離的區(qū)域。質(zhì)譜沿X方向以約20 μm步距掃描濾紙條帶，當有效解吸電離區(qū)域剛接觸到待測物時，信號m/z415在譜圖中出現(xiàn)，此位置記錄為零點；掃描到有效解吸電離區(qū)域剛好離開分析物時，信號m/z415消失的位置記錄為進樣終點；零點和終點間的移動的距離定義為L。圓形解吸區(qū)域的直徑(r1+r2)等于距離L減去羅丹明6G濾紙條帶寬度w，即r1+r2=L-w。其中，L可通過質(zhì)譜檢測到羅丹明6G信號的時間乘以樣品臺移動速率計算得到，w可用游標卡尺直接測得。從掃描結(jié)果還可看出，隨著掃描次數(shù)增多，被解吸的羅丹明6G增多，濾紙上羅丹明6G剩余量減少，離子強度遞減。

圖2 質(zhì)子化羅丹明6G(m/z 443)的二級質(zhì)譜圖，插圖是離子碎片m/z 415的三級質(zhì)譜圖Fig.2 MS/MS spectrum of protonated Rhodamine 6G (m/z 443), the inset is MS/MS/MS spectrum of ionic fragments (m/z 415) from protonated Rhodamine 6G

圖3 LA-DAPCI空間分辨率測定示意圖Fig.3 Schematic diagram of LA-DAPCI source spatial resolution determination

圖4 LA-DAPCI裝置示意圖Fig.4 Schematic diagram of LA-DAPCI source

在本實驗中，w測量3次，分別為2700, 2720和2700 μm，平均值為2707 μm；L測量5次，分別為3133, 3148, 3163, 3148和3148 μm，平均值為3148 μm，因此r1+r2=L-w=441 μm。結(jié)果表明，在本實驗條件下測量濾紙條帶表面，LA-DAPCI源有效解吸電離區(qū)域直徑約為(441±14) μm(置信度95%)，LA-DAPCI離子源的空間分辨能力尚不及常規(guī)DESI源(200 μm[18])，不能滿足對復雜基體樣品進行質(zhì)譜成像研究的空間分辨率要求，需要對實驗條件進行改進。

3.3 LA-DAPCI離子源空間分辨率的優(yōu)化

3.3.1 LA-DAPCI離子源尺寸優(yōu)化 減小放電針針尖直徑、載氣和通液毛細管直徑可顯著提高LA-DAPCI離子源的空間分辨率，且不會導致靈敏度下降[13]。因此，實驗使用直徑為0.04 mm放電針(放電針外絕緣層厚約0.01 mm)，內(nèi)徑0.10 mm、外徑0.20 mm的通液毛細管，內(nèi)徑0.25 mm、外徑0.40 mm的載氣毛細管，制作LA-DAPCI離子源，如圖4所示。使用3.2.2節(jié)的方法測定離子源空間分辨率，結(jié)果見表1。改進離子源尺寸后，空間分辨率從(441±14) μm提高到(137±13) μm(置信度95%)。

表1 LA-DAPCI源改進前后空間分辨率測定結(jié)果

Table 1 Spatial resolution of LA-DAPCI source before and after improvement

離子源Ionsource空間分辨率Spatialresolution(μm)平均值Mean(μm)相對標準偏差RSD(%,n=5)LA-DAPCI改進前Beforeimprovement441.5,426.5,441.5,441.5,456.44412.4LA-DAPCI改進后Afterimprovement122.1,137.0,152.0,137.0,137.01377.7

3.3.2 兩層毛細管和放電針針尖相對位置優(yōu)化 文獻[17]報道，LA-DAPCI源噴口處設計為放電針針尖伸出內(nèi)層毛細管，內(nèi)層毛細管伸出外層毛細管的形狀可以在形成良好噴霧的同時，能夠較好的發(fā)生電暈放電，具有最好的離子化效率。本實驗對兩層毛細管前端距離d1與內(nèi)層毛細管前端和針尖的距離d2進行優(yōu)化。如圖5a所示，固定d2=0.5 mm，當d1在0～1.0 mm范圍內(nèi)變化時，空間分辨率隨d1先升高后降低，當d1=0.5 mm時達到最優(yōu)值138 μm。如圖5b所示，固定d1=0.5 mm，當d2在0～0.7 mm范圍內(nèi)變化時，空間分辨率隨d2先升高后降低；當d2>0.8 mm時，測得斑點直徑<0，曲線中標記為0，此時噴霧效果不好，質(zhì)譜信號低，無法觀察到完整的進樣過程；當d2=0.4 mm和d2=0.5 mm時均達到最優(yōu)值136 μm。結(jié)果表明，d1=0.5 mm，d2=0.4～0.5 mm時，分辨率最高。置信度95%時，分辨率為(136±11) μm。

圖5 LA-DAPCI源空間分辨率隨d1和d2變化情況Fig.5 LA-DAPCI source spatial resolution when adjusting d1 and d2

3.3.3 甲醇/水萃取劑中甲醇比例優(yōu)化 使用不同比例的甲醇/水溶液(0～100%)作為萃取劑，按3.2.2節(jié)的方法測定離子源分辨率，每個條件測定5次，結(jié)果如圖6所示。當甲醇比例在0～75%范圍內(nèi)，空間分辨率隨甲醇比例升高而提高；當甲醇比例高于75%后，分辨率不再隨甲醇比例升高而發(fā)生明顯變化，其中甲醇比例為75%時，測得空間分辨率最高，為(59±10) μm (置信度95%)。因為使用高比例甲醇作為萃取劑，大部分萃取劑在噴霧過程中蒸發(fā)成為氣相帶電離子，在樣品表面幾乎觀察不到解吸斑點，此時LA-DAPCI源的空間分辨率類似于僅有氣體輔助的DAPCI源空間分辨率。因此在75%～100%范圍內(nèi)，即使提高甲醇比例，也不會提高空間分辨率，而是保持在一定水平。

圖6 LA-DAPCI源空間分辨率隨萃取劑中甲醇比例變化情況Fig.6 Effect of proportion of methanol in extraction solvent on LA-DAPCI source spatial resolution

3.3.4 萃取劑流速和載氣壓力優(yōu)化 適當降低萃取劑和載氣流速可以提高離子源的空間分辨率，但必須保證在此條件下可以獲得穩(wěn)定而細密的噴霧，并且有足夠的萃取劑噴射到樣品表面來解吸/萃取待測物，以保證靈敏度。本實驗對萃取劑流速為1～5 μL/min、氮氣壓力為0.8～1.6 MPa時的LA-DAPCI源的空間分辨率進行測定，每個條件測定5次。

萃取劑流速為1 μL/min和2 μL/min時，改變氮氣壓力0.8～1.6 MPa，二級質(zhì)譜無持續(xù)的m/z415進樣峰，因噴射到樣品表面的萃取劑量少，不能在樣本表面形成液膜。萃取劑流速為3～5 μL/min，氮氣壓力為0.8～0.9 MPa時，二級質(zhì)譜無持續(xù)m/z415進樣峰，因為氮氣壓力過小，載氣對噴霧的干燥作用弱。在以上條件下，目標物離子強度太低，無法觀察到完整進樣過程，未在曲線圖中標出。

圖7 LA-DAPCI源空間分辨率隨氮氣壓力和萃取劑流速變化曲線Fig.7 LA-DAPCI source spatial resolution when changing extraction solvent flow rate and N2 pressure

萃取劑流速分別為3，4和5 μL/min時，LA-DAPCI源的空間分辨率隨氮氣壓力變化曲線如圖7所示，3條曲線的變化趨勢相同，在1.0～1.6 MPa范圍內(nèi)，空間分辨率隨氮氣壓力增加先升高后降低。氮氣壓力較小，形成的噴霧液滴較大，濕潤樣品表面的同時不能及時蒸發(fā)；氮氣壓力較大，會將噴霧吹得太散。氮氣壓力相同，萃取劑流速不同時，萃取劑流速小的空間分辨率更高，因為在相同的載氣流速下，噴霧量小，形成的解吸斑點小。故萃取劑流速為3 μL/min，氮氣壓力為1.2 MPa時分辨率達到最優(yōu)值，為(59±10) μm(置信度95%)。

3.3.5 離子源空間參數(shù)優(yōu)化離子源的空間參數(shù)(放電針與水平面夾角、放電針針尖到質(zhì)譜口距離、放電針尖到樣品表面距離)直接影響離子源作用于樣品表面的噴霧量以及質(zhì)譜能檢測到的響應信號。采用單因素條件優(yōu)化方法，按3.2.2節(jié)方法測定離子源空間分辨率，實驗結(jié)果如圖8所示。

圖8 LA-DAPCI源空間分辨率隨空間參數(shù)變化曲線Fig.8 LA-DAPCI source spatial resolution when adjusting source geometry parameters

調(diào)節(jié)放電針與水平角度為30°～65°，當角度為50°時達到最優(yōu)值59 μm(圖8a)。調(diào)節(jié)放電針針尖到質(zhì)譜口距離為3～8 mm，當距離為5 mm時達到最優(yōu)值60 μm(圖8b)。調(diào)節(jié)放電針針尖到樣品表面距離為0.5～3.0 mm，在2.0 mm處到達最優(yōu)值57 μm(圖8c)。當針尖與樣品表面的距離為3 mm時，大部分噴霧在到達樣品表面前已蒸發(fā)，不足以在樣本表面形成液膜，解吸/萃取能力弱，故目標物離子強度太低，在曲線圖中未標出。當放電針針尖距離樣品表面過近時，噴霧來不及干燥，大量液滴將樣品表面打濕，不但不利于待測物的解吸電離，反而導致表面的分析物移位，解吸斑點較大，分辨率較低。

3.3.6 LA-DAPCI源和DESI源空間分辨率對比 LA-DAPCI源與Cooks 等[19]提出的DESI源 (Desorption electrospray inonization)不同，DESI源直接通過電噴霧產(chǎn)生帶電的試劑液滴，而LA-DAPCI源主要是通過內(nèi)置的放電針尖端電暈放電產(chǎn)生初級離子和帶電的試劑液滴。相同條件下，LA-DAPCI源比DESI源具有更強的解吸電離作用。因此，本實驗在相同條件下對LA-DAPCI源和DESI源的空間分辨率進行了對比研究。使用優(yōu)化過的離子源和實驗條件，對LA-DAPCI源和DESI源(Ion source peak series R1.0通用噴頭[20]，通液毛細管內(nèi)徑0.10 mm，外徑0.20 mm，載氣管內(nèi)徑0.254 mm)的空間分辨率進行測定。各使用兩張羅丹明6G濾紙條帶按3.2.2節(jié)方法測定兩種離子源空間分辨率10次(每張紙帶測定5次)，實驗結(jié)果見表2。

表2 LA-DAPCI源和DESI源空間分辨率

Table 2 Spatial resolution of LA-DAPCI source and desorption electrospray ionization (DESI) source

離子源Ionsource空間分辨率Spatialresolution(μm)平均值Mean(μm)相對標準偏差RSD(%,n=10)LA-DAPCI56.8,71.7,56.8,56.8,53.3,41.9,68.2,53.3,68.2,53.35811.0DESI179.9,209.8,179.9,194.8,194.8,237.4,177.7,162.8,177.7,192.619115.5

兩張紙條的測量結(jié)果顯示，不同紙條測定分辨率不會引入較大誤差。置信度95%時，LA-DAPCI源在本實驗條件下測量表面的解吸電離區(qū)域直徑為(58±7)μm，DESI源的空間分辨率為(191±16)μm。本實驗測得DESI源的空間分辨率結(jié)果與文獻報道的常規(guī)DESI離子源(通液毛細管內(nèi)徑0.05 mm，外徑0.15 mm，載氣管內(nèi)徑0.25 mm)[21]得到的空間分辨率結(jié)果(150～250 μm)[18,21,22]相似。在此條件下，LA-DAPCI源具有較好的空間分辨能力，能夠勝任復雜基體表面樣品的質(zhì)譜成像研究。

LA-DAPCI源或DESI源的分辨率的提高與多項實驗參數(shù)(毛細管內(nèi)徑、氣體流速、萃取劑、空間距離等)相關，例如，減小載氣管和通液毛細管的內(nèi)徑，可以在一定程度上提高分辨率。Vilmos等[23]通過精細調(diào)節(jié)DESI源(通液毛細管內(nèi)徑0.05 mm，外徑0.36 mm，載氣管內(nèi)徑0.5 mm)的各項實驗參數(shù)獲得的最佳分辨率達到40 μm。與文獻[23]中DESI源使用的通液毛細管相比，本實驗采用的通液毛細管內(nèi)徑較大(通液毛細管內(nèi)徑0.1 mm)。如果進一步減小通液毛細管的內(nèi)徑，LA-DAPCI源的空間分辨率還有提高的空間。

圖9 LA-DAPCI-MS/MS方法測定羅丹明6G標準曲線Fig.9 Standard curve of Rhodamine 6G obtained by LA-DAPCI-MS/MS method

3.4 方法的線性范圍和檢出限 配制系列濃度羅丹明6G標準溶液(0.1, 0.5, 1, 5, 10, 50, 100, 500和1000 μg/L)，移取0.8 mL標準溶液浸濕相同大小的濾紙片(3.7 cm×2.1 cm)，干燥后在最優(yōu)工作條件下進行質(zhì)譜分析，以m/z415作為定量碎片離子，羅丹明6G分布在濾紙片上的濃度作為橫坐標，對應所得的質(zhì)譜信號強度作為縱坐標，繪制標準曲線(見圖9)。

使用LA-DAPCI-MS/MS方法定量，羅丹明6G在濃度范圍0.01～102.96 ng/cm2內(nèi)具有良好線性，標準曲線見圖9。信號強度與濃度的回歸方程為y=1.6508x+0.2957，R2=0.9994，RSD為2.0%～8.3%。 當S/N=3 時，根據(jù)公式 LOD=3σ/S計算，得出本方法的LOD為0.01 ng/cm2。

4 結(jié) 論

本研究對LA-DAPCI離子源的解吸區(qū)域進行觀察，并測定離子源的空間分辨率。通過減小毛細管直徑，更改萃取劑組成，調(diào)整萃取劑流速和載氣流速，優(yōu)化離子源的幾何位置，獲得LA-DAPCI源的最佳空間分辨率為(58±7)μm(置信度95%)。LA-DAPCI-MS/MS方法檢測羅丹明6G的檢測限為0.01 ng/cm2。較高的空間分辨率和較低的檢測限賦予了LA-DAPCI源應用于研究復雜基體樣品質(zhì)譜成像的潛能。

1 Chen H, Zheng J, Zhang X, Luo M, Wang Z, Qiao X.J.MassSpectrom., 2007, 42(8): 1045-1056

2 Wu Z, Chen H, Wang W, Jia B, Yang T, Zhao Z, Ding J, Xiao X.J.Agric.FoodChem., 2009, 57(20): 9356-9364

3 LI Qian, WANG Jiang, CHEN Huan-Wen, GUO Xiao-Tun, YANG Shui-Ping.J.ChineseMassSpectrom.Society, 2014, 35(6): 502-508

李 倩, 王 姜, 陳煥文, 郭曉暾, 楊水平. 質(zhì)譜學報, 2014, 35(6): 502-508

4 Liu Y, Ma X, Lin Z, He M, Han G, Yang C, Xing Z, Zhang S, Zhang X.Angew.Chem.Int.Ed., 2010, 49(26): 4435-4437

5 Maldonado-Torres M, López-Hernández JF, Jiménez-Sandoval P, Winkler R.J.Proteomics., 2014, 102: 60-65

6 Luo Z, He J, Chen Y, He J, Gong T, Tang F, Wang X, Zhang R, Huang L, Zhang L, Lü H, Ma S, Fu Z, Chen X, Yu S, Abliz Z.Anal.Chem., 2013, 85(5): 2977-2982

7 YANG Shui-Ping, CHEN Huan-Wen, YANG Yu-Ling, HU Bin, ZHANG Xie, ZHOU Yu-Fen, ZHANG Li-Li, GU Hai-Wei.ChineseJ.Anal.Chem., 2009, 37(3): 315-318

楊水平, 陳煥文, 楊宇玲, 胡 斌, 張 燮, 周瑜芬, 張麗麗, 顧海威. 分析化學, 2009, 37(3): 315-318

8 DING Li-Ying, HU Bin, YANG Shui-Ping, LI Jian-Qiang, CHEN Huan-Wen.J.ChineseMassSpectrom.Society, 2010, 31(2): 79-82

丁麗英, 胡 斌, 楊水平, 李建強, 陳煥文. 質(zhì)譜學報, 2010, 31(2): 79-82

9 Li M, Jia B, Ding L, Hong F, Ouyang Y, Chen R, Zhou S, Chen H, Fang X.J.MassSpectrom., 2013, 48(9): 1042-1049

10 WANG Nan-Nan, WANG Hai-Dong, DING Jian-Hua, OUYANG Yong-Zhong, ZHU Xiao-Bing, CHEN Huan-Wen.ChineseJ.Anal.Chem., 2014, 42(4): 547-551

王楠楠, 王海東, 丁健樺, 歐陽永中, 朱小兵, 陳煥文. 分析化學, 2014, 42(4): 547-551

11 JIA Bin.OntheMechanismofSurfaceDesorptionAtmosphericPressureChemicalIonizationMassSpectrometryandtheApplicationsinChemometrics. Nanchang: East China Institute of Technology, 2009

賈 濱. 表面解吸常壓化學電離質(zhì)譜的機理及其在食品醫(yī)藥衛(wèi)生中的應用研究. 南昌：東華理工大學, 2009

12 Kertesz V, van Berkel G J.RapidCommun.MassSpectrom., 2008, 22(17): 2639-2644

13 Huang D, Luo L, Jiang C, Han J, Wang J, Zhang T, Jiang J, Zhou Z, Chen H.J.Agri.FoodChem., 2011, 59: 2148-2156

14 Amstalden van Hove E R, Smith D F, Heeren R M.J.Chromatogr.A, 2010, 1217(25): 3946-3954

15 Wu C, Dill A L, Eberlin L S, Cooks R G, Ifa D R.MassSpectrom.Rev., 2013, 32(3): 218-243

16 JIANG Cui-Cui, LUO Li-Ping, HU Bin, TANG Liang, CHEN Huan-Wen.ChineseJ.Appl.Chem., 2011, 28(4): 432-437

姜翠翠, 羅麗萍, 胡 斌, 湯 亮, 陳煥文. 應用化學, 2011, 28(4): 432-437

17 Chingin K, Chen H, Gamez G, Zenobi R.J.Am.Soc.MassSpectrom., 2009, 20(9): 1731-1738

18 Demian R. Ifa, Justin M. Wiseman, Qingyu Song, R.GrahamCooks.Int.J.MassSpectrom., 2007, 259: 8-15

19 Takats Z, Wiseman J M, Gologan B, Cooks RG.Science, 2004, 306(5695): 471-473

20 DONG Xiao-Feng, WANG Jiang, XU Ning, CHEN Huan-Wen.CHN.Patent, 2013200830535, 2013

董曉峰, 王 姜, 許 檸, 陳煥文. 中國專利: 2013200830535, 2013

21 Wiseman J M, Ifa D R, Song Q, Cooks R G.AngewChem., 2006, 45(43): 7188-7192

22 Ifa D R, Manicke N E, Dill A L, Cooks R G.Science, 2008, 321: 805

23 Kertesz V, Van Berkel G J.RapidCommun.MassSpectrom., 2008, 22(17): 2639-2644

(Received 18 March 2015; accepted 17 July 2015)

This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos. 21225522, 21265001) and the Program for New Century Excellent talents in University (No. NCET-11-0999)

Method for Improving Spatial Resolution of Liquid-assisted Surface Desorption Atmospheric Pressure Chemical Ionization Mass Spectrometry

LI Xin-Xin1,2, CHEN Lin-Fei2, OUYANG Yong-Zhong2, FENG Fang*1, CHEN Huan-Wen*2

1(DepartmentofPharmaceuticalAnalysis,ChinaPharmaceuticalUniversity,Nanjing210009,China)2(JiangxiKeyLaboratoryforMassSpectrometryandInstrumentation,EastChinaInstituteofTechnology,Nanchang330013,China)

Liquid-assisted surface desorption atmospheric pressure chemical ionization source (LA-DAPCI) technique shows good potential in complex matrix mass spectrometry imaging. Due to primary ions and high density charged droplets of solvent generated by corona discharge, analytes on sample surface are extracted and ionized efficiently. However, direct application of the DAPCI ionization for mass spectrometry imaging of complex matrix analytes usually tends to be challenging because of low spatial resolution. To resolve this problem, several ion source parameters and experiment conditions were optimized in the present work, including ion source configuration, chemical composition of the extraction solvent, geometry parameters, solvent flow rate and pressure of nebulizing gas. The results presented here confirmed that the spatial resolution of LA-DAPCI was improved (from (441±14) μm to (58±7) μm). The proposed LA-DAPCI-MS/MS method was then successfully used to profile the distribution of Rhodamine 6G with a limit of detection of 0.01 ng/cm2.

Liquid assisted-surface desorption atmospheric pressure chemical ionization; Spatial resolution; Mass spectrometry imaging

10.11895/j.issn.0253-3820.150188

本文系國家自然科學基金資助項目(Nos. 21225522, 21265001), 教育部新世紀優(yōu)秀人才支持計劃資助項目(No.NCFT-11-0999)

2015-03-18收稿；2015-07-17接受

* E-mail: chw8868@gmail.com