基于常压质谱直接解吸附离子化的分子自组装检测新方法

本项目拟建立基于常压下质谱直接解吸附离子化技术的分子自组装检测新方法，探索自组装膜表面小分子以及生物大分子的直接、实时、快速、原位分析的新途径。借助低温等离子体（LTP）这种常压下质谱的直接解吸附离子化方法，针对不同构建方式的单层以及多层自组装膜，对自组装膜表面小分子以及生物大分子如蛋白质、多肽等进行直接、实时、快速、原位分析。拟以金属、金属氧化物或半导体材料为基体，构建单层以及多层自组装膜，利用LTP进行自组装膜的直接检测，并尝试多层自组装膜的深度分析。通过与常用的自组装表征手段进行对比，对该类分子自组装检测方法进行评价，确立该方法的适用性。该项目的顺利实施可以实现常压下自组装膜的简单、快速、温和、原位检测，直接获得分子结构信息，并为多层自组装膜的深层分析提供一条有效途径，从而为自组装技术的发展拓宽道路。

发展自组装体系的新型表征手段，建立自组装体系结构信息的简单、快速、有效的原位分析方法是自组装体系研究的重要课题。本项目的目标是建立基于常压质谱直接解吸附离子化的新方法并应用于分子自组装体系的研究，探索自组装体系的实时、快速、原位分析的新途径。我们在项目执行期间构建了四种适用于不同自组装体系检测的常压质谱离子源—低温等离子体（LTP）、解吸附电喷雾离子源（DESI）、冷喷雾离子源（CSI）和文丘里（V-EASI）离子源，并和质谱联用，成功实现对多种自组装膜、聚集诱导荧光体系以及核酸碱基自组装体系的表征。我们利用LTP-MS对以铜为基底的缓蚀膜和层层自组装多层膜(Au/Ag)n进行直接检测，可以得到自组装分子在基底上的存在形式和分布信息。利用自行搭建的DESI-MS分析平台，不仅可对罗丹明B—罗丹明123自组装膜的层层自组装过程进行监控，而且能对自组装膜的厚度进行相对测定。我们还利用CSI-MS对N,N’-二水杨醛腙分子聚集诱导荧光体系进行检测，并与传统的ESI-MS检测的结果相对比。使用CSI-MS可以对热不稳定的分子体系进行检测，而不破坏该体系的分子信息。同时，我们使用了V-EASI-MS对三种碱基自组装体系（6-甲基尿嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶）进行表征，得到了团簇离子结构变化的实时信息。该项目的顺利实施可以实现常压下自组装体系的简单、快速、温和、原位检测，直接获得分子结构信息，并为自组装体系的分析提供一条有效途径，从而为自组装技术的发展拓宽道路。