SPME和ESI的集成及其在生物與臨床質譜分析取得新進展
近日，暨南大學質譜儀器與大氣環境研究所胡斌研究小組與香港理工大學、江西婦幼保健院等單位合作，集成固相微萃取（SPME）和電噴霧電離（ESI）探針,並耦合質譜（MS）研制出簡單、快速、高效的方法，用于生物和臨床樣品中等複雜樣品中目標分析物的增強檢測。相關研究成果發表在近期美國《分析化學》雜志上(Analytical Chemistry, 91, 9430–9434)。
複雜樣品分析在食品安全、環境健康、臨床診斷和生物醫藥等領域具有重要的應用，複雜樣品各組分的含量和物理化學性質差異大，基質的幹擾作用大，導致痕量目標分析的物快速定性和定量檢測極具困難。質譜是目前用于測定生物和化學分子的最強大的分析工具之一，然而傳統的質譜分析通常需要對樣品進行操作過程複雜和費時耗力預處理。直接電離技術的發展，爲複雜樣品的快速分析提供了一個新的研究思路，然而深入研究發現複雜樣品的直接電離具有較大的離子抑制效應和基質效應，亟需進一步發展靈敏度高和特異性強的快速質譜檢測方法。本研究工作發展了一種集成樣品快速預處理和質譜檢測的方法，采用導電樹脂粘合劑在鋁箔表面通過物理作用塗覆一層功能性能顆粒，不同功能的顆粒材料如C4、C8、C18和TiO2可選擇性地覆盖在鋁箔表面並應用于不同分析物選擇性的富集，實現SPME的功能，然後通過淋洗去除雜質並通過有機試劑洗脫目標分析物，在鋁箔尖端產生噴霧電離進入質譜檢測，實現了ESI的功能。整個SPME制備、樣品富集、以及ESI-MS分析過程具有簡單、快速、高效的特點。研究發現，疏水性修飾的鋁箔可用去除蛋白質和多肽樣品中的鹽分和表面活性劑，TiO2修飾的鋁箔可用于酶解混合物中磷酸肽的選擇性富集；采用C18修飾的鋁箔還用于臨床尿液中多環芳烴暴露代謝物1-OHP的定性和定量檢測，爲環境暴露和人體健康分析提供了一種新的方法。表面修飾鋁箔不僅簡化了ESI探針的制備，還集成了SPME探針的富集功能，具有靈敏度高、特異性好、分析速度快的優點，加強了複雜樣品質譜分析。
胡斌博士長期致力于複雜樣品質譜分析基礎理論、技術裝置和創新應用的研究，自2017年12月加入暨南大學以來，獲得國家自然科學基金青年和暨南大學創新培育青年基金的資助，開展了一系列的創新研究並取得成效，發現了制約複雜樣品直接電噴霧電離質譜分析的關鍵科學問題是溶劑效應和基底效應。在溶劑效應方面，揭示了非極性溶劑條件下天然構象蛋白質檢測的機理（Anal
Chim Acta, 2018, 1004, 51-57）並系統揭示了溶劑在複雜樣品直接質譜分析中的特性（Anal
Chim Acta, 2019, 1050, 105-112）；在基底效應方面，揭示不同表面修飾木簽電噴霧電離技術選擇性檢測的機理（Anal
Chem, 2018, 90, 1759-1766）和分析檢測過程中的分子時序動態機理（JMS,
2018, 1222-1229），采用模式分子和模式樣品闡明了不同基底材料樣品的解吸和電離特性（Talanta,
2019, 201, 237-244；Talanta,
2019, 203, 140-146），並探索了無電場下基底探針上複雜液體樣品的振動解吸和離子機理和應用（JMS,
2019, DOI: 10.1002/jms.4429）；在應用研究方面，應用直接質譜法揭示了柑橘黃龍病的特征代謝物及其季節性變化（J
Agric Food Chem, 2019, 67, 2265-2271）和保健食品中非法添加物的快速篩查（RCM,
2019, DOI: 10.1002/rcm.8559）。