2019年CAIA獎一等獎獲獎項目成果簡介:飛行時間質譜及串聯質譜裂解關鍵技術研發與應用
完成單位:山東省分析測試中心,香港中文大學化學系,融智生物科技(青島)有限公司
完成人:陳相峰、陳德華、周曉光、鄧柳林、汪澤、王珊珊、吳日、宋合興,張曉旭、趙燕芳
成果簡介:
質譜是現代分析科學核心工具之一,開展質譜裝置及分析技術研究對于儀器性能提升和應用范圍的拓展具有重要的意義。本項目發展了基于差分離子遷移與碰撞裂解和電子誘導裂解產物離子耦合的生物分子結構鑒定方法,實現了復合糖等生物分子結構的綠色分離和精準識別;開發了單像素化學調控組織印跡預處理裝置和多功能雙通道離軸離子傳輸裝置,實現了納升級樣品的高靈敏度直接分析和植物切片中低豐度成分的梯度洗脫質譜成像分析;開發了基于寬譜定量飛行時間質譜平臺的微生物快速鑒定系統、蛋白定量分析系統、質譜成像系統和食品溯源等系統,拓展了飛行時間質譜的應用。
創新點及科學價值:
(1)發展了電子誘導、電子捕獲和電子轉移裂解等基于電子-離子反應裂解技術的糖肽、糖脂以及糖堿等復合糖生物分子的結構解析方法;
(2)開發了串聯-差分離子遷移譜-質譜接口、多功能雙通道離軸離子傳輸以及單像素調控組織印跡成像等離子發生和運動操控裝置;
(3)開發了基于離子速度與空間共聚焦技術和靶板-離子探測器同時接地設計的寬譜定量飛行時間質譜平臺相關應用系統。
社會經濟效益:
(1)本項目為相關科學工作中質譜分析信息獲取提供了先進的技術手段和工具,在生物和臨床質譜分析等領域具有明顯的社會效益和經濟效益。相關成果已應用于臨床分析、檢驗檢疫和食品安全等領域的日常分析和科研工作。
(2)項目成果為生物分子結構識別以及微生物鑒定提供了更加豐富的手段,拓展了飛行時間質譜儀器的性能。上述成果在《Analytical Chemistry》和《Journal of the American Society for Mass Spectrometry》等雜志發表SCI論文15篇,申請/授權專利27項。
應用前景:
(1)本成果旨在為提升基于質譜分析技術提供方法與技術平臺。這些新方法和工具具有廣泛的應用前景。
(2)所發展生物分子結構鑒定技術可應用于生命科學等多個領域中復雜生物分子結構的研究。
(3)建立的基于寬頻定量飛行時間質譜平臺可在臨床微生物鑒定、食品安全、藥品分析中發揮重要作用。