常壓敞開式質(zhì)譜離子源發(fā)展趨勢(shì)

張秀麗， 寧錄勝， 俞建成

(寧波大學(xué)高等技術(shù)研究院，浙江寧波 315211)

1 引言

質(zhì)譜技術(shù)作為當(dāng)今最有發(fā)展前景的分析技術(shù)之一，在生命科學(xué)、材料分析、公安刑偵、食品安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)以及航天和軍事技術(shù)等諸多熱點(diǎn)領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用[1]。離子源作為質(zhì)譜儀器的核心部件，其改進(jìn)和革新不斷推動(dòng)著質(zhì)譜技術(shù)的跨越式發(fā)展。例如，基質(zhì)輔助激光解吸附離子源(MALDI)[2]和電噴霧離子源(ESI)技術(shù)的誕生，加速了生命科學(xué)研究領(lǐng)域的革命。這兩種技術(shù)的發(fā)明人Tanaka和Fenn也因此獲得了2002年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。雖然傳統(tǒng)離子源(ESI和APCI源等)在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用中具有重要價(jià)值，但是在樣品原位快速分析方面，存在實(shí)時(shí)性差、需要樣品預(yù)處理、樣品易污染和對(duì)不同極性的目標(biāo)化合物存在電離選擇性等問題[3]。敞開式質(zhì)譜離子源是離子源領(lǐng)域的又一場(chǎng)革命，是一種無需或者只需很少樣品前處理過程，可在敞開式大氣壓環(huán)境中直接對(duì)樣品進(jìn)行解吸和離子化的新型離子源，能滿足原位、實(shí)時(shí)、快速的質(zhì)譜分析的需要，是當(dāng)前質(zhì)譜儀器領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)和前沿。

敞開式質(zhì)譜離子源技術(shù)起源于2004年普渡大學(xué)Cooks教授課題組提出的電噴霧解吸離子源(DESI)技術(shù)，該技術(shù)使得無需樣品預(yù)處理的表面樣品上痕量物質(zhì)的直接快速質(zhì)譜檢測(cè)成為了可能[4 - 8]，為實(shí)現(xiàn)無需樣品預(yù)處理的現(xiàn)代質(zhì)譜分析方法打開了一個(gè)窗口，此后受到國內(nèi)外科學(xué)家的廣泛關(guān)注，相關(guān)研究不斷涌現(xiàn)，截至目前該類離子源已經(jīng)超過40余種[9]。目前，敞開式質(zhì)譜離子源的發(fā)展主要存在以下問題：(1)基體效應(yīng)難以忽略，一般無法直接用于復(fù)雜樣品分析；(2)大多都沒有可視化的等離子體束，樣品表面定位不準(zhǔn)確，空間分辨率較低；(3)離子空間聚焦及遠(yuǎn)距離傳輸能力較弱；(4)定量分析精密度較差，重現(xiàn)性不佳。針對(duì)上述問題，陳煥文教授等[10 - 11]提出了電噴霧萃取離子化(Extractive Electrospray Ionization,EESI)技術(shù)，能較好地克服基體效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了活體、復(fù)雜混合物體系的原位質(zhì)譜分析等。諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者John Fenn教授和普渡大學(xué)Cooks教授均對(duì)該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展寄予了厚望。張新榮教授等[12 - 13]提出了介質(zhì)阻擋放電離子化(Dielectric Barrier Discharge Ionization，DBDI)技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上與美國普渡大學(xué)Cooks教授等[14]合作開發(fā)出低溫等離子體探針(Low Temperature Plasma,LTP)技術(shù)，產(chǎn)生的等離子體肉眼可視，便于樣品表面的準(zhǔn)確定位，在質(zhì)譜成像和生物活體原位研究等領(lǐng)域具有重大價(jià)值。2016年，作者所在團(tuán)隊(duì)與張新榮教授合作研制出我國第一臺(tái)商品化介質(zhì)阻擋放電離子源，該成果經(jīng)張玉奎院士等專家鑒定“技術(shù)成果處于國際先進(jìn)水平，具有良好的應(yīng)用前景和市場(chǎng)前景，屬國際首創(chuàng)”。再帕爾研究員等[15]提出了空氣動(dòng)力輔助離子化(Air Flow Assisted Ionization，AFAI)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了離子在大氣壓狀態(tài)下的遠(yuǎn)距離傳輸，提高了敞開式質(zhì)譜離子源的靈敏度，在大面積活體分析、遠(yuǎn)距離樣品分析及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等方面取得了新突破。

本文分別介紹了電噴霧萃取離子源、介質(zhì)阻擋放電離子源以及空氣動(dòng)力輔助離子源的原理、設(shè)計(jì)改進(jìn)和應(yīng)用進(jìn)展，并展望其發(fā)展趨勢(shì)。

2 電噴霧萃取離子化技術(shù)

2.1 原理

電噴霧萃取離子化(EESI)技術(shù)由陳煥文教授等[10]于2006年首次提出，該技術(shù)綜合了電噴霧電離(ESI)和電噴霧解吸電離(DESI)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，并融入了液-液微萃取理論和技術(shù)，其主要由電噴霧通道和樣品引入通道構(gòu)成，樣品引入和電離是相對(duì)獨(dú)立的，帶電的初級(jí)離子在三維空間內(nèi)與樣品液滴發(fā)生融合、碰撞、萃取和電荷轉(zhuǎn)移等過程實(shí)現(xiàn)離子化，所得待測(cè)物的氣相離子供后續(xù)的質(zhì)譜分析。在EESI 源中，能/荷傳遞以及中性物質(zhì)的萃取和離子化過程均在一個(gè)相對(duì)較大的三維空間內(nèi)完成，因此EESI 的基體效應(yīng)可顯著下降。同時(shí)帶電液滴與中性待測(cè)物的接觸時(shí)間和有效空間都較長，使得 EESI 具有較好的穩(wěn)定性和靈敏度。此外，樣品的主體與電場(chǎng)或帶電粒子等是隔離的，不受刺激性或有毒有害試劑(如甲醇等)的污染，因而特別適合進(jìn)行生物樣品分析、化學(xué)反應(yīng)過程監(jiān)控和動(dòng)植物的活體質(zhì)譜分析等，尤其是在活體代謝組學(xué)研究等方面具有巨大的應(yīng)用前景。

2.2 設(shè)計(jì)改進(jìn)

針對(duì)不同的樣品分析需求，不同研究者對(duì)EESI技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化、改進(jìn)及與其他技術(shù)的耦合，使其具備了較好的現(xiàn)場(chǎng)分析能力和極端基體耐受性，適用于不同形態(tài)樣品的分析。如，Chen 等[16 - 17]于2007年首次提出用于EESI 質(zhì)譜分析的中性解吸(Neutral Desorption,ND)技術(shù)，解決了常規(guī)EESI不能分析固態(tài)樣品表面以及粘稠樣品的問題，擴(kuò)展了樣品分析范圍，能夠分析復(fù)雜基質(zhì)樣品包括液態(tài)、氣態(tài)、氣溶膠和固體表面樣品甚至非均相或粘稠態(tài)樣品，極大地拓展了EESI 技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域[17 - 19]。然而由于 EESI 和 ND -EESI 裝置均需使用鋼瓶來提供高壓載氣(N2)，所以 EESI和 ND -EESI 僅適用于樣品的實(shí)驗(yàn)室分析而不能用于現(xiàn)場(chǎng)分析。為了克服這個(gè)難題，李明等[20]于2009年在常規(guī) EESI 技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了一種新型納升電噴霧萃取電離(nanoEESI)技術(shù)，該技術(shù)不需要笨重的鋼瓶，分析速度快，因此非常適合復(fù)雜基質(zhì)樣品的現(xiàn)場(chǎng)高通量直接分析。此外，為了避免因樣品純度問題導(dǎo)致毛細(xì)管堵塞現(xiàn)象，出現(xiàn)了一些非毛細(xì)管噴射技術(shù)，這些技術(shù)在避免毛細(xì)管堵塞的同時(shí)，還能減少樣品的損失,適合微量樣品的檢測(cè)。如，2010年，清華大學(xué)林金明教授與Cooks教授合作開發(fā)了紙基噴霧離子化(Paper Spray Ionization,PSI)技術(shù)[21]，該技術(shù)具有較強(qiáng)的分離和耐基體能力。在此基礎(chǔ)上，Liu等[22]于2010年提出了葉子噴霧離子化(Leaf Spray Ionization，LSI)技術(shù)，為植物組織樣品的分析提供了更快捷的方法，但該方法只能分析樣品的淺表層。因此，Zhang等[23 - 24]于2013年提出了內(nèi)部電噴霧萃取離子化(Internal Extractive Electrospray Ionization，iEESI)技術(shù)，該技術(shù)可在非破碎、不離體及無需預(yù)處理的前提下直接對(duì)整體樣品內(nèi)部活性成分進(jìn)行分析。雖然用紙、葉子和生物組織等作為噴霧載體，在特定領(lǐng)域具有一定的優(yōu)勢(shì)，但仍存在基體干擾、重復(fù)性差、噴霧不穩(wěn)定等弊端。因此，哈爾濱工業(yè)大學(xué)姜杰教授課題組與清華大學(xué)合作，提出液滴電噴霧離子化(Droplet Spray Ionization，DSI)[25]技術(shù)，以玻璃基質(zhì)為載體，對(duì)待測(cè)樣品無干擾，較好地解決了上述問題。EESI在定量分析方面做了諸多研究，如Li等[26]于2012年采用同位素稀釋EESI串聯(lián)質(zhì)譜法對(duì)尿肌酐(CRE)定量分析，檢測(cè)限(LOD)低于50 μg/L,定量曲線R2值為0.9861。Xu等[27]于2013年采用EESI串聯(lián)質(zhì)譜法對(duì)氨基酸進(jìn)行定量分析，檢測(cè)限(LOD)范圍為0.14～26.2 mg/L。Li等[28]于2013年采用EESI離子阱串聯(lián)質(zhì)譜法對(duì)尿中1-羥基芘進(jìn)行了定量分析，檢測(cè)限(LOD)為0.75 mmol/L，定量曲線R2值為0.9941。Tian等[29]于2014年提出采用EESI串聯(lián)質(zhì)譜法對(duì)四溴雙酚A及其衍生物進(jìn)行定量分析，定量曲線R2值大于0.9919。鄒雪等[30]于2015年采用EESI-MS/MS 實(shí)現(xiàn)了對(duì)PVC 輸液管內(nèi)殘留環(huán)己酮的準(zhǔn)確定性分析和定量分析。Huang等[31]于2016年提出將一種測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)與EESI耦合，能夠準(zhǔn)確定量檢測(cè)血清中肌酐，定量曲線R2值為0.994。

2.3 應(yīng)用研究

由于EESI技術(shù)和裝置的快速發(fā)展，EESI已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品質(zhì)量檢測(cè)、藥物檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、化學(xué)反應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、毒品和爆炸物檢測(cè)、活體分析以及代謝組學(xué)等研究領(lǐng)域。Law 等[32 - 33]采用ND -EESI 裝置，對(duì)復(fù)雜基質(zhì)粘稠物如蜂蜜、橄欖油等含有的揮發(fā)性和非揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行了直接解吸，實(shí)現(xiàn)了粘稠食品的快速分析。Li等[34]采用nano -EESI-MS直接對(duì)沙丁胺醇和硫酸特布他林氣霧劑等治療哮喘的藥物中的有效成分進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。Li 等[35]采用EESI-MS 檢測(cè)了塑膠運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地上方空氣中的游離的甲苯-2,4-二異氰酸酯(TDI)，為大氣污染物的直接快速檢測(cè)提供了一種思路。Law 等[33]采用ND -EESI-MS 對(duì)粘性離子液體 EMIMCl 中果糖轉(zhuǎn)化為 5-羥甲基糠醛的化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為粘性離子液體中化學(xué)機(jī)理研究提供了方法。胡斌等[36]采用探針式 ND -EESI-MS 技術(shù)用于人體皮膚、衣物和紙幣等多種基體表面上痕量的可卡因、冰毒、K 粉、海洛因等毒品的直接檢測(cè)，不但檢測(cè)速度快(單個(gè)樣品檢測(cè)時(shí)間僅需 1 s)，而且靈敏度高(檢出限可達(dá)pg數(shù)量級(jí))，實(shí)現(xiàn)了對(duì)固體樣品的快速檢測(cè)。張燕等[37]采用EESI-MS在無需樣品預(yù)處理?xiàng)l件下直接對(duì)呼出氣體中乙腈進(jìn)行快速質(zhì)譜定性及半定量分析，為呼吸氣體中其它小分子物質(zhì)的檢測(cè)提供了新思路，是活體代謝組學(xué)和臨床診斷研究的一種有效實(shí)用的分析手段。盧海燕等[38]與張華等[39]分別采用內(nèi)部萃取電噴霧電離質(zhì)譜技術(shù)(iEESI-MS) 在無需樣品預(yù)處理的前提下原位快速分析臍橙與紅辣椒的果肉組織，并且對(duì)其主要化學(xué)成分進(jìn)行鑒定，建立了一種從分子水平上快速判斷蔬果品質(zhì)的質(zhì)譜學(xué)方法。從上述實(shí)例可以看出，EESI技術(shù)擴(kuò)展了樣品分析范圍，為復(fù)雜基質(zhì)樣品的檢測(cè)提供了快速簡便的分析方法，能夠與多種質(zhì)譜儀一起聯(lián)用，滿足了小型化質(zhì)譜發(fā)展的要求，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)快速分析。

3 介質(zhì)阻擋放電離子化技術(shù)

3.1 原理

介質(zhì)阻擋放電離子化(DBDI) 技術(shù)是張新榮教授等[12 - 13]于2007年首次提出，其結(jié)構(gòu)如圖1(a)所示，通過介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的高能電子與周圍氣體分子碰撞過程中產(chǎn)生大量的自由基、電子、離子和激發(fā)態(tài)原子等，作用于樣品上實(shí)現(xiàn)樣品離子化。該離子源具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易操作和重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)，適合小分子的分析，檢測(cè)限可達(dá)3.5 pmol。并在此基礎(chǔ)上與Cooks 教授等[14]合作開發(fā)了低溫等離子體探針(LTP)技術(shù)(圖1(b))。LTP 以石英管內(nèi)的金屬絲為內(nèi)電極，以石英管外包裹的銅箔為外電極，通過交流高壓激發(fā)He、Ar、N2等工作氣體，形成等離子束并噴射出來作用于樣品表面，使之解吸并電離。LTP可用于氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)中化合物以及混合物的分析，檢測(cè)爆炸物RDX和TNT的檢出限可達(dá)5 pg，此外等離子體肉眼可視、溫度低，便于樣品表面的準(zhǔn)確定位，在實(shí)時(shí)原位檢測(cè)、質(zhì)譜成像和特殊樣品(如生物組織和熱不穩(wěn)定樣品)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

圖1 (a)DBDI 離子源原理示意圖[12]；(b)LTP探針離子源原理示意圖[14]Fig.1 Schematic diagrams of the DBDI source(a)[12];and the LTP probe source(b)[14]

3.2 設(shè)計(jì)改進(jìn)

DBDI憑借免輔助試劑、可常壓使用、無極性選擇性、便于小型化等優(yōu)點(diǎn)，得到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，對(duì)其開展了諸多改進(jìn)和應(yīng)用研究。DBDI的改進(jìn)主要分為三類：第一類改變電極結(jié)構(gòu)，如Hiraoka 等[40]通過將內(nèi)電極延伸到絕緣介質(zhì)管外，使產(chǎn)生的等離子束限制在介質(zhì)管內(nèi)部，以增加分析物的離子信號(hào)強(qiáng)度；Chen等[41]通過改變幾何結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種對(duì)稱T型結(jié)構(gòu)的介質(zhì)阻擋放電裝置，消除等離子體的浮動(dòng)電壓以減小樣品的損害以及碎片離子的產(chǎn)生；寧錄勝等[42]通過電場(chǎng)調(diào)整研究，設(shè)計(jì)了一種穩(wěn)定、高效的單電極放電DBDI源，產(chǎn)生的等離子體源外長度可達(dá)4 cm，有助于提高DBDI的可靠性和適用性。第二類根據(jù)離子化機(jī)理，增加樣品離子化時(shí)與氫離子結(jié)合機(jī)率，如Jonathan等[43]通過在放電載氣中通入氫氣以提高離子化樣品的能力，從而增強(qiáng)質(zhì)譜分析靈敏度，經(jīng)驗(yàn)證0.9%氫氣通入后咖啡因的信號(hào)強(qiáng)度提高了約12.5倍；Chen等[44]提出用水氣替代氫氣，也可以提供更多的氫離子，實(shí)現(xiàn)DBDI-MS信號(hào)強(qiáng)度的提升，該方法雖然不如氫氣帶來的效果顯著，但卻更加安全和實(shí)用；Saha等[45]提出了萊氏輔助熱解吸(LPTD)DBDI離子化方法，能夠快速分析非揮發(fā)性和熱不穩(wěn)定樣品，提高檢測(cè)靈敏度；Kumano 等[46]設(shè)計(jì)了一種低氣壓DBDI 源(LP-DBDI) ，使樣品經(jīng)過等離子體區(qū)域和尾焰部分，以提高樣品離子化效率。第三類與其他裝置結(jié)合，如Zhou等[47]將中性解吸裝置與DBDI源耦合，并與質(zhì)譜儀連用，建立了一種快速分析各種地溝油和食用油等粘性樣品的方法；Oradu等[48]提出了一種反應(yīng)紙噴霧方法，將紙噴霧與LTP源相結(jié)合，能夠在簡單和復(fù)雜的基質(zhì)中測(cè)定不飽和脂類中的位置。在定量分析方面，DBDI技術(shù)靈敏度高，定量曲線線性度好，如Zenobi等[49]于2015年提出的新型毛細(xì)管DBDI能夠直接、靈敏地定量分析化學(xué)戰(zhàn)劑及其降解產(chǎn)物，檢測(cè)限(LOD)范圍為1.4～58.4 ppt，定量曲線R2值為0.9995±0.0005；Mirabelli等[50]于2016年將nano-LC與DBDI離子源耦合聯(lián)用，在農(nóng)藥分析方面具有極高的靈敏度和很好的重現(xiàn)性，檢測(cè)限(LOD)低至10 pg/mL。

3.3 應(yīng)用研究

DBDI已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品安全、公共安全、藥物檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、化學(xué)反應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及質(zhì)譜成像等研究領(lǐng)域。如，Huang等[51]采用LTP離子源對(duì)難揮發(fā)的三聚氰胺離子進(jìn)行離子化研究，并使用該離子源的便攜式質(zhì)譜對(duì)全脂奶、魚和奶粉中的三聚氰胺進(jìn)行檢測(cè)，分析速度快，完成單個(gè)樣品的分析僅需要0.5 min[52]。Na 等[12 - 13]成功利用DBDI 技術(shù)在負(fù)離子模式下檢測(cè)了TNT、RDX、PETN等爆炸物，并成功在布料、紙片、土壤、油畫表面檢測(cè)到痕量TNT，且不同表面上得到的信號(hào)穩(wěn)定，重現(xiàn)性高。Gong等[53]采用LTP離子源與質(zhì)譜聯(lián)用能夠快速檢測(cè)室內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物。Gilbert-López等[54]系統(tǒng)地比較了DBDI、ESI和APCI對(duì)蔬菜和水果表面殘留的殺蟲劑的響應(yīng)情況來評(píng)價(jià)DBDI-MS的實(shí)用性，結(jié)果表明DBDI適用于殺蟲劑殘留的檢測(cè)，與APCI相比可以降低基質(zhì)干擾，同時(shí)也可檢測(cè)出ESI不易離子化的農(nóng)藥。Ma等[55]提出了基于LTP-MS的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)方法，為化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的研究提供了有力的依據(jù)。Liu等[56]提出了基于LTP探針的質(zhì)譜成像新方法，可用于中國字畫上印章的質(zhì)譜成像分析，為藝術(shù)品真?zhèn)舞b定提供了新方法。Maldonado-Torres等[57]使用可調(diào)節(jié)的LTP探針對(duì)辣椒果實(shí)的縱切面進(jìn)行質(zhì)譜成像分析，結(jié)果表明LTP-MSI能夠檢測(cè)和定位生物組織的有機(jī)小分子。從上述實(shí)例可以看出，該離子源在無需樣品預(yù)處理的情況下實(shí)現(xiàn)氣體、液體、固體或材料表面化合物的離子化，可以通過質(zhì)譜聯(lián)用進(jìn)行樣品的原位、實(shí)時(shí)、快速分析，有望在臨床疾病診斷、環(huán)境監(jiān)測(cè)以及生物活體實(shí)時(shí)原位研究等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

4 空氣動(dòng)力輔助離子化技術(shù)

4.1 原理

空氣動(dòng)力輔助離子化(AFAI)技術(shù)由再帕爾研究員等[15]于2011年首次提出，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，通過引入高速空氣流，可提高帶電液滴的采集與傳輸效率，增加帶電液滴的傳輸距離，同時(shí)促進(jìn)帶電液滴脫溶劑和樣品離子的產(chǎn)生，降低離子與傳輸管的碰撞損失，最終實(shí)現(xiàn)高效率的離子化。該離子化技術(shù)解決了樣品離子長距離傳輸問題，實(shí)現(xiàn)了離子在大氣壓狀態(tài)下的遠(yuǎn)距離傳輸。這種新型AFAI 技術(shù)提高了遠(yuǎn)距離敞開式樣品的離子化效率和檢測(cè)靈敏度，擴(kuò)展了樣品分析的靈活性,增強(qiáng)了對(duì)大體積物品和遠(yuǎn)距離目標(biāo)物的分析能力。在定量分析方面，采用AFAI技術(shù)所得的擬合曲線具有良好的線性度。如，Sun等[58]采用AFI-EESI串聯(lián)質(zhì)譜法快速直接定量分析鄰苯二甲酸酯類(PAEs)，LOD范圍為0.011～0.035 mg/g，定量曲線的相關(guān)系數(shù)為97.58%～99.90%。

圖2 空氣動(dòng)力輔助離子化裝置(AFAI)的示意圖[15]Fig.2 Schematic diagram of the process and principle of air flow assisted ionization[15]

4.2 應(yīng)用研究

AFAI離子化技術(shù)具有ESI、DESI 和APCI 等多種離子化模式，能與大多數(shù)商品化的質(zhì)譜分析器兼容，擴(kuò)展了其應(yīng)用范圍。如，賀玖明等[59]采用AFAI-MS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)未知藥片的快速、直接實(shí)時(shí)分析。羅志剛等[60]研制出一種并列式液滴微連接表面采樣探針(LMJ-SSP)技術(shù)，并采用AFAI-MS方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)抗癌候選新藥在鼠體內(nèi)組織分布特征的分析，為藥物在整體動(dòng)物內(nèi)的質(zhì)譜分子成像提供了支持。Luo等[61]提出了免標(biāo)記、便捷、高靈敏度的基于AFADESI的整體動(dòng)物分子成像(Whole-Body Molecular Imaging) 分析新方法，可以高效地獲得藥物及其代謝物在整體動(dòng)物體內(nèi)的分布特征及動(dòng)態(tài)變化信息,為研究藥物的靶向作用,預(yù)測(cè)候選新藥的可能腫瘤譜、藥效與毒性等提供了新穎直觀的方法與手段。He等[62]提出了一種基于AFADESI高靈敏度、高特異性的代謝物質(zhì)譜成像方法，可以深入理解抗失眠候選藥物作用機(jī)理，為研究候選藥物的分子作用機(jī)理提供強(qiáng)有力的技術(shù)手段，有望在單細(xì)胞代謝組學(xué)、生物標(biāo)志物的原位表征以及早期疾病診斷等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。Li等[63]提出了一種基于AFADESI質(zhì)譜成像的原位代謝組學(xué)分析新方法，首次利用發(fā)現(xiàn)的生物標(biāo)記物對(duì)組織病理進(jìn)行快速診斷，有望為發(fā)現(xiàn)惡性腫瘤分子診斷標(biāo)志物和發(fā)展新型分子診斷手段奠定良好的基礎(chǔ)。從上述實(shí)例可以看出，該離子化技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了敞開條件下的離子高效生成和遠(yuǎn)距離傳輸，而且建立了獨(dú)特的質(zhì)譜成像新方法，在高通量快速檢測(cè)、體內(nèi)藥物及其代謝產(chǎn)物可視化分析、小分子標(biāo)志物的原位表征和腫瘤生物標(biāo)志物的篩查及其免標(biāo)記分子病理診斷應(yīng)用等研究中取得了新突破。

5 展望

離子源是制約小型化質(zhì)譜儀器在市場(chǎng)上應(yīng)用的最主要的因素之一。隨著常壓敞開式離子源技術(shù)的進(jìn)一步成熟，質(zhì)譜小型化是質(zhì)譜儀器未來發(fā)展的重要方向和努力目標(biāo)，不久的將來，小型化質(zhì)譜儀器在食品安全、公安刑偵及環(huán)境保護(hù)等對(duì)快速、原位、實(shí)時(shí)要求較高的領(lǐng)域定會(huì)得到廣泛的應(yīng)用，質(zhì)譜儀在市場(chǎng)中的地位從“貴族到平民”將會(huì)是一種必然趨勢(shì)。