质谱现场离子源电离机理的研究

Ambient ionization sources have become the hotspot of ion sources in current study mass spectrometry. It has the advantages of high sensitivity, supporting the mass spectrometry imaging and simple sample pretreatment and so on. It can be applied to the hot research field such as the life sciences, material analysis, criminal investigation, food safety analysis and environmental monitoring with great value. Currently , the ionization mechanism of the ambient ionization sources is not yet clear, thus the widespread popularity in the above applications is influenced. Based on the existing work and theoretical model in the ion source, the project establishes the platform of the ionization characteristics of the ambient ionization sources, studies the ionization mechanism of electron, positive ion and excited state atom for the target compounds, describes the ionization mechanism between different auxiliary gases and the target compounds. Ionization theory will be established and explain the existence the existing problems in the development of theory. Results of different compounds applied in experiments will verify the theory and clarify the ionization mechanism. Studies of the ionization characteristics of the ambient ionization sources for different typical polar and non-polar compounds, will explore the ionization methods and application law, enrich the theory of ionization field ion source, and reveal the applicability field ion source. Results of the project will promote the widespread use of the ambient ionization sources in the field of rapid detection and analysis and provide the theoretical basis and technical support for the development of the ambient mass spectrometry.

现场离子源技术已成为当前质谱离子源研究中的前沿热点，具有灵敏度高、实时性好、支持质谱成像和样品预处理简单等优点，在生命科学、材料分析、公安刑侦、食品安全和环境监测等热点研究领域具有重要的应用价值。由于目前现场离子源的电离机理尚未明确，影响了它在这些领域中的广泛普及。本项目在现有离子源工作和当前电离理论模型的基础上，搭建现场离子源电离特性研究平台，研究离子、电子、激发态原子对目标化合物的电离机理，明确不同亲和能辅助电离气对电离目标化合物的作用关系，建立现场离子源的电离理论，解释现有理论中存在的问题，开展不同化合物的实验并验证理论，阐明电离机理。开展现场离子源对典型极性和非极性化合物的电离特性研究，探索电离方法和应用规律，以此丰富现场离子源的电离理论，揭示现场离子源的适用性。项目的研究成果将有助于推动现场离子源在快速检测分析领域的广泛应用，为发展现场快速质谱技术提供理论依据和技术支持。

质谱现场离子源技术在生命科学、材料分析、公安刑侦、食品安全和环境监测等热点研究领域具有重要的应用价值。鉴于现场离子源的产物离子生成机理尚未明确，影响了它在这些领域应用中的广泛普及。项目在现有离子源工作和当前电离理论模型的基础上，搭建了现场离子源电离特性研究平台，研究了各种离子、电子、激发态原子对目标化合物的电离机理，以及典型亲和能辅助电离气对电离目标化合物的作用关系，建立现场离子源中产物离子生成机理，解释现有理论中存在的问题，开展不同类化合物的实验并验证理论，阐明产物离子生成机理。开展现场离子源对空气、毒品等不同类目标化合物的电离特性研究，探索电离方法和应用规律，以此丰富现场离子源的电离理论，揭示现场离子源中特别是水分子的作用和质子转移特性的机理，并研发新型衍生的质谱离子源。项目的研究成果已经开始在毒品、农残等快速检测分析领域开展实际应用，对发展现场快速质谱技术提供了一定的技术支持。发表论文12篇，申请发明专利2项，实用新型专利5项。离子源专利成果作价1050万元，取得了重要的经济效益和技术转化的促进作用。