中國檢驗檢疫科學研究院食品安全研究所成功研發(fā)出新型敞開式質(zhì)譜離子源
近日，中國檢驗檢疫科學研究院張峰首席專家團隊在敞開式質(zhì)譜離子源的研制方面取得新進展，將傳統(tǒng)的固體基板電噴霧離子源中的惰性基板改進為導電基板，并引入分子印跡修飾技術(shù)，首次合成了分子印跡聚合材料涂布的不銹鋼片（MIPCS），并研制出一種新型敞開式質(zhì)譜離子源。該離子源應用于食品安全檢測領(lǐng)域，與常用的液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)相比，檢測靈敏度可達到ppb甚至sub-ppb級，而檢測速度由幾十分鐘縮短至不到1分鐘，離子源成本由幾十萬元降至幾千元。
固體基板電噴霧離子源可在大氣壓條件中離子化，而后進行直接質(zhì)譜分析，具有操作簡單、分析時間短的優(yōu)勢，已在藥物分析，生物分析，食品安全等領(lǐng)域廣泛應用。然而，傳統(tǒng)的固體基板電噴霧離子源存在以下瓶頸：（1）靈敏度低，難以檢出痕量目標物；（2）選擇性差，難以實現(xiàn)一種或一類目標物的選擇性檢測。因此，突破以上瓶頸，對于實現(xiàn)復雜食品基質(zhì)中痕量食品污染物的選擇性檢測具有重要意義。
在該研究中，研究團隊提出將分子印跡技術(shù)與導電基板結(jié)合，實現(xiàn)選擇性富集目標物并提高檢測靈敏度，以解決上述瓶頸。所研制的MIPCS既結(jié)合了分子印跡材料可選擇性提取及富集目標物的特性，又結(jié)合了導電基板空白質(zhì)譜噪音低的優(yōu)勢。以不銹鋼片為固體基板，恩諾沙星為模板分子，在不銹鋼片表面合成分子印跡聚合材料，制備MIPCS，考察其富集效率及選擇性；并將MIPCS與高壓電源等裝置集成在一起研制出新型敞開式離子源，實現(xiàn)了牛奶中5種氟喹諾酮抗生素的快速、靈敏檢測。
圖1 MIPCS制備流程圖
圖2 所研發(fā)的新型敞開式質(zhì)譜離子源（MIPCS-ESI）
研究結(jié)果表明，所合成的MIPCS對5種待測氟喹諾酮抗生素的富集因子在54.61~770.65之間，與NIPCS相比，MIPCS對5種待測物選擇性有較大提升。研制的敞開式離子源用于牛奶中5種氟喹諾酮類抗生素的檢測，檢測過程可在幾十秒內(nèi)完成，檢出限與定量限分別在0.1~2 ng/mL和1~5 ng/mL范圍內(nèi)，表明檢測快速，靈敏度較高。該敞開式離子源的開發(fā)不僅為食品快速檢測技術(shù)研究提供了研究思路，也為藥物研發(fā)、醫(yī)療診斷、環(huán)境保護等研究領(lǐng)域提供了新方法。
相關(guān)研究由在讀研究生田紅靜在導師張峰研究員的指導下完成，得到了劉通博士等老師的指導幫助，相關(guān)產(chǎn)品已申請國家發(fā)明專利，相關(guān)應用發(fā)表在SCI知名期刊Talanta上。該工作得到了國家重點研發(fā)計劃項目、國家“萬人計劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才項目的支持。
