[发明专利]一种毛细管内微萃取-纳升电喷雾离子源系统及应用

说明书

本发明公开了一种毛细管内微萃取‑纳升电喷雾离子源系统及应用，该系统包括微尺度采样探针、纳升电喷雾针和高压电源；实现了固液微萃取、Paternò‑Büchi在线光化学反应、常压敞开式场致纳升电喷雾质谱三种技术的在线联用，可作用一种新型的纳升电喷雾离子源进行质谱分析，具有极高的灵敏度，可用于复杂生物样品的原位、直接、微尺度脂质分析和组学研究。

技术领域：

本发明涉及化学领域，具体涉及一种毛细管内微萃取-纳升电喷雾离子源系统及应用。

背景技术：

脂质是生物体的重要活性物质，其不仅是细胞膜的主要构成物质，也是细胞能量存储和信号传递的介质分子。阿尔茨海默病、动脉粥样硬化、糖尿病等多种疾病的产生和发展与脂质代谢异常密切相关。生物体的脂质成分复杂多样，由数千种具有不同化学结构、不同理化性质、不同物质浓度的分子组成。脂质组学是研究生物体脂质结构、组成和功能的一种重要方法，也是近年来分析化学和生物学研究的一个重要领域。色谱、电泳、核磁共振波谱、质谱等多种分析技术被广泛应用于脂质组学研究，其中质谱法由于具有灵敏度高、分辨率好、选择性理想、特异性优异、信息量丰富等优点，正逐步成为脂质组学研究的最强有力工具之一。通过质谱技术可以获得脂质的种类、脂肪酸链的组成、不饱和度、C＝C双键位置及异构体等一系列信息。电喷雾和基质辅助激光解吸/电离是质谱进行脂质分析和组学研究的两种常用电离技术，直接电喷雾质谱鸟枪法、液相色谱质谱联用法、基质辅助激光解吸/电离质谱法则是质谱进行脂质组学研究的三种常用方法。但直接电喷雾鸟枪法和液相色谱质谱联用法都只能对生物样品的提取液进行分析，需要消耗较为量大的生物样品，并且难以进行活体和原位脂质组学研究。基质辅助激光解吸/电离质谱法则需要在真空条件下进行分析，这就限制了其对生物活体和细胞的分析。

常压敞开式电离质谱(Ambient mass spectrometry,AMS)是21世纪初发展起来的一种无需或仅需很少样品前处理、不需要进行色谱分离、在常压和敞开的条件下就可以直接对样品进行分析的新兴质谱技术，其出现为原位、活体、微尺度脂质分析和组学研究带来了新的机遇。Cooks课题组报道了报解吸电喷雾电离质谱(DESI-MS)技术在鉴别人脑星形细胞瘤亚型方面的应用，Hiraoka课题组报道了探针电喷雾质谱(PESI-MS)技术在肾癌脂质分析中的应用。此外，EASI-MS、LAESI-MS、LDIDD-MS等多种常压敞开式质谱技术在脂质分析中的研究也相继报道。

尽管常压敞开式质谱为快速、直接表征生物脂质提供了一种新的技术手段，但采用常压敞开式质谱建立一种系统、完整的脂质组学方法仍是一项艰巨任务。DESI-MS、EASI-MS、LAESI-MS和LDIDD-MS均为表面分析方法，不利于进行生物样品的深层分析。PESI-MS则是利用一种不含吸附剂的探针进行样品萃取和分析，其灵敏度、选择性、以及能检出的脂质种类通常有限。因此，发展一种可用于复杂生物样品直接分析的高灵敏度、原位、微尺度脂质分析和组学研究方法，将具有十分重要的意义。

发明内容：

本发明的目的是提供一种毛细管内微萃取-纳升电喷雾离子源系统及应用，该系统实现了固液微萃取、Paternò-Büchi(简称PB)在线光化学反应、常压敞开式场致纳升电喷雾质谱三种技术的在线联用，可作用一种新型的纳升电喷雾离子源进行质谱分析，具有极高的灵敏度，可用于复杂生物样品的原位、直接、微尺度脂质分析和组学研究。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种毛细管内微萃取-纳升电喷雾离子源系统，该系统包括微尺度采样探针、纳升电喷雾针和高压电源；微尺度采样探针对生物组织样品直接进行微尺度采样，并将采集到的微量的样品直接带人到加有萃取/喷雾溶剂和/或Paternò-Büchi(PB)光化学反应试剂的纳升电喷雾针中，在纳升电喷雾针的毛细管内进行固液微萃取，然后在常压敞开的条件下直接进行场致纳升电喷雾质谱分析。

特别地，所述毛细管内微萃取-纳升电喷雾离子源系统还包括用于Paternò-Büchi光化学反应的紫外灯。