论文部分内容阅读
毛细管电泳-质谱(CE-MS)联用技术是一种分离效率高、检测灵敏度高的分析方法。到目前为止,在CE-MS接口设计中,电喷雾离子化(ESI)的应用最为广泛。但将CE与ESI-MS联用时有两个比较大的挑战:1)电接触的建立,CE的实现和喷雾的产生都需要电压;2)电渗流(EOF)和喷雾流速的匹配,这是因为CE中的EOF通常为50-250 nL/min,比常规ESI过程的最佳流速(500-700nL/min)要低。为了解决以上两个问题,科学家们设计了多种CE-MS接口,主要分为有鞘液接口和无鞘液接口两大类。 对于建立电接触的问题,目前最常见的方式主要有:CE的末端电极与溶液直接接触,在毛细管出口尖端外壁涂覆导电涂层,或者直接采用分离高压作为喷雾高压等,但这些方法中可能存在电化学反应产生气泡等现象而影响分离效果。而对于EOF和喷雾流速匹配的问题,常用的方式有鞘液辅助、毛细管尖端内径变小或者压力辅助等,但这些方式可能会引起峰展宽、分离效率降低及毛细管堵塞等问题。因此,既不影响分离效率和灵敏度又无需改变毛细管内径的接口亟待提出。 目前有关感应电喷雾离子化(iESI)的研究成果表明,iESI在流速为0.2μL/min时能够保持稳定的喷雾,这有利于实现CE与MS联用时的流速匹配。因此,本文提出了一种将CE与iESI联用的新型无鞘液接口,是用一根完整的、常规尺寸(内径为50和75μm)的毛细管构建而成的,在毛细管出口外套上一个金属电极用于施加交流电压。由于电极与溶液之间没有接触,所以该接口可以避免电化学反应的发生。本文采用CE连续进样的方式,能够在较长时间内获得稳定的信号,说明iESI可以与EOF匹配,避免使用小内径的毛细管尖端或者牺牲分离效率及灵敏度。实验中采用不同的缓冲体系(醋酸铵和磷酸盐缓冲溶液)分析不同的混合物,混合物都能有效地分离和检测,进一步扩大了CE-MS联用技术中缓冲溶液的选择范围。三次连续实验的重现性较好,物质保留时间的相对标准偏差范围是1%-3%。 另一方面,由于电晕放电是在有电势差的两个电极之间发生的一种很常见气体放电的现象,在ESI中也存在电势差,因此也会出现电晕放电现象。而ESI中电晕放电现象的出现可能会使分析物的信号极大地降低,但是也可以利用在放电过程中产生的活性氧物质与其他分子如蛋白质或多肽中的双硫键反应,以利于蛋白质或多肽的测序分析。 虽然人们早已关注到ESI中的电晕现象,但是并没有发现有人对影响ESI中电晕放电各因素进行系统的研究。因此,本文就电压、电解质、流速、发射器尖端到质谱入口的距离、发射器尖端的尺寸等因素对ESI过程中电晕放电的影响情况进行了研究,采用光电倍增管检测不同条件下ESI过程的发光强度。实验结果表明,增大喷雾电压、向溶剂中添加电解质或增大发射器尖端的内径都可以增强电晕放电现象。而增大流速或发射器尖端与对电极的距离则会使电晕放电现象减弱。利用这个结果,可以通过向溶剂中添加电解质的方式增强ESI中的电晕放电现象,产生更多的活性氧物质(如HO·),而HO·可以与蛋白质或多肽中的双硫键发生氧化断裂反应。而本文的实验结果也证明了这一点,在溶剂中加入电解质之后,氧化性谷胱甘肽(GSSG)中的双硫键成功断裂了,这一结果有利于实现蛋白质或多肽的原位测序分析。