基于微流控技术的高精度氮气辅助NANO电喷雾电离源及其应用

【作者】 熊博； 叶德连； 王玉娇； 王玲玲；

【机构】 华中师范大学化学学院农药与化学生物学教育部重点实验室；

【摘要】 针对对细胞中生物大分子(如蛋白、多肽等)的在线分析需求[1],同时为了探索基于微流控芯片技术的电喷雾液质联用平台,我们基于层流聚焦技术研制了一种具有氮气辅助雾化功能的高精度纳喷电喷雾电离源(NANE),并基于该电离源组建了一整套基于芯片技术的在线萃取、分离和电喷雾质谱分析的检测平台。该芯片电离源(如图1左)所集成的功能单元包括:基于微流控层流特点充分利用聚焦液实现对样品的三维聚焦,从而实现对电喷雾中样品离子扩散的抑制(如图1中);为实现高精度,我们使用标准质量参比溶液作为聚焦液,并在溶液喷射口周围集成氮气尾吹通道,促进样品的雾化(如图1左下),进而达到提成样品电离效率的目的。通过对十数种农药标准样、SOD抗氧化歧化酶(如图1右)和BSA蛋白的检测对前述NANE电离源进行了评价,结果表明为该电离源对所有样品的质量数检测误差皆小于0.3m Da,此外也可实现对前述两种生物大分子的较好电离检测。基于连续电离激发构型的NANE电离源所实现的检测限约为使用向样品溶液中混入标准质量参比液策略的八分之一,为使用双喷雾头并辅以脉冲激发电压策略的1.04-1.2倍,由此可见该电离源所集成的抑制样品离子扩散、适度促进参比离子扩散功能已达到设计初衷。NANE纳喷电喷雾芯片源可实现对各种溶液组成(100%甲醇-100%水)和广泛流速范围(10n L/min-15μL/min)检测,因而特别适合用于实现微流控芯片-电喷雾质谱在线高精度分析。基于NANE电离源和萃取芯片、分离芯片的在线联用,已实现对α-酪蛋白酶切混合液的在线萃取、脱盐、分离和电喷雾鉴定。更多还原