单粒子气溶胶的基质辅助激光解吸电离研究
提汝芳 ，张子良，王颖萍，丁 蕾，郑海洋，方 黎
（中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光谱学研究室，安徽 合肥 230031）
摘要：单粒子气溶胶的基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱技术具有快速在线检测环境大气生物气溶胶的潜力．以α-环糊精为分析物，实验研究了吡啶羧酸、2,5-二羟基苯甲酸、芥子酸、阿魏酸四种常用基质材料的效果，考察基质与分析物的摩尔比对分析物单粒子激光质谱信号的影响．实验结果表明阿魏酸做基质时质谱命中率及分析物质谱信号峰检测效率最高，吡啶羧酸做基质时的分析物质谱信号峰激发率最高，信号峰强度最强．吡啶羧酸对分析物摩尔比为100:1时，分析物质谱信号检测效率最高．
关键词：光谱学；离子峰；检测效率；生物气溶胶；基质辅助激光解吸/电离；飞行时间质谱 中途分类号：O433.5+,O561.4 文献标识码：Ａ
Investigation of Individual Aerosol Particles Matrix-Assisted Laser
Desorption/Ionization
TI Ru-fang , ZHANG Zi-liang , DING Lei , WANG Ying-ping, ZHENG Hai-yang, FANG Li
(Laboratory of Environmental Spectroscopy , Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics , Chinese Academy of
Sciences , Hefei , Anhui 230031 , China)
Abstract: Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry for individual aerosol has potential to detect atmospheric bioaerosols near real-time rapidly . Ananlyte α-Cyclodextrin and four matrices containing Picolinic acid , 2,5-Dihydroxybenzoic acid , sinapic acid and ferulic acid were investigated . Effect of matrix to analyte molar ratio on individual analyte signal mass spectra was analyzed . Experiments illustrated that hit rate and detection efficiency of analyte’s signal mass spectra were hightest when ferulic acid as the matrix . Excitation efficiency and relative intensity of the cationized analyte ion signal were optimal while Picolinic acid as the matrix . Detection efficienc of ananlyte signal mass spectra was optimal when matrix to analyte molar ratio was 100:1 .
Key Words: spectroscopy；ion peak；detection efficiency；bioaerosol；matrix-assisted laser desorption/ionization；
time of flight mass spectrometry
投稿日期：2010-12-26
作者简介：提汝芳(1986－),女,山东定陶县人,光学硕士,主要从事环境光谱学方面的研究. 通讯作者：提汝芳.E-mail:[email protected]
1 引言
气溶胶不但对气候变化、大气环境质量有重要影响，而且与人类健康密切相关，气溶胶粒子会导致各种呼吸道疾病．生物气溶胶[1]在空气中的含量很少，容易在人和动物中产生传染，引起过敏或中毒反应，具有易变的物理化学性质，一直是人们感兴趣的问题．粒径和化学组分是气溶胶粒子最重要的性质，由粒径信息可以获得大气气溶胶粒子的光学特性[2]，由化学组分信息可以判断气溶胶粒子的来源。气溶胶激光飞行时间质谱仪可以同时获得粒子的粒径和化学成分信息，具备在线检测环境大气气溶胶的能力，但空气中的生物气溶胶所含生物分子相对质量数较大，激光解吸附/电离过程会造成较多的碎片离子，不利于较大分子的辨识.
基质辅助激光解吸/电离（matrix-assisted laser desorption/ionization，MALDI）技术由Tanaka[3]小组和Hillenkamp[4]小组于1988年首创，是一种软电离技术，产生的离子碎片少，容易辨识，已经成为分析生物分子的一种方法．这是一种“静态”的分析方法，不具备在线检测环境大气生物气溶胶的能力．
基质辅助气溶胶飞行时间质谱具有单粒子检测及离子碎片少的特点，有望达到快速在线检测环境大气生物气溶胶的目的．基质的选择对激光质谱信号非常关键，合适的基质应当具有几个特点：分散样品；吸收并转移所用波长脉冲激光的能量；提高电离效率，而且不同类型的分析物需要不同的基质[5]．
糖类不仅是生物气溶胶的附产物[1]，还可以为生物气溶胶提供能量来源。本文基于自行建立的单粒子气溶胶飞行时间质谱实验装置，以中性寡糖α-环糊精（质量数为973）为分析物，采用离线配置气溶胶样品方式，研究了四种基质、基质分析物摩尔配比对气溶胶粒径、分析物质谱信号峰激发率等的影响．
2 实验部分 2.1 实验装置
实验室自发研制的单粒子气溶胶飞行时间质谱仪，主要由进样系统，粒径测量系统和化学成分分析系统三部分组成,如图1所示.装置原理文献[6]中已有详细介绍,本文只作简单描述.
气溶胶粒子束经过三级差分进样系统被抽进真空管道，抽速0.14L/min，采用空气动力学透镜对气溶胶粒子束进行聚焦，使其形成准直的单粒子束．透镜出口处与大气压之间的压
力差，使得气溶胶粒子产生超声膨胀而加速向下飞行进入粒径测量区．
图 1 气溶胶飞行时间质谱仪结构示意图
Fig 1 Aerosol Laser Desorption/Ionization Time-of-flight Mass Spectrometer
在粒径测量区,气溶胶粒子经过上下两束532nm连续激光时会产生散射光，散射光信号由两个椭球面反射镜分别汇聚至上下两个光电倍增管（PMT）．PMT产生的电信号传送至时标电路记录粒子的飞行时间，根据飞行时间与空气动力学粒径之间的关系，计算出粒径的大小．
气溶胶粒子飞行到电离室的中心时，时标电路触发脉冲激光器（Nd:YAG激光器，四倍频，266nm，脉冲宽度10ns，）产生激光脉冲，将气溶胶粒子进行解吸附电离，产生的离子经过加速电场后进入自由飞行管道，最终被微通道板探测器（MCP，中国科学院电子所）接收，产生的电信号送入电软控制系统记录并显示质谱信息．文中实验采用激光能量密度1.5J/cm2可以获得良好的信号质谱峰。
2.2 样品制备
基质为吡啶羧酸（Picolinic Acid,SIGMA）、2,5-二羟基苯甲酸（DHB,SIGMA）、芥子酸（Sinapic Acid,SIGMA）、阿魏酸（FA，国药集团化学试剂有限公司）；分析物为α-环糊精（C36H60O30，上海晶纯实业有限公司）．分析物α-环糊精溶解在蒸馏水中，浓度5×10mol/L．基质溶解在甲醇中，SA、DHB、FA浓度为0.05mol/L，PA溶液浓度有0.5mol/L、0.05mol/L、0.005mol/L，目的是在PA与分析物配制不同摩尔比时，将分析物溶液与基质溶液按照1:1体积混合，保持分析物的溶液浓度固定不变．基质与分析物溶液事先按照一定的
-4
摩尔比充分混合，配制好的混合溶液经Devibiss（德维尔比斯）40#玻璃喷雾器产生气溶胶粒子，通过一塑料管（Φ12mm）导入10L的棕色瓶中，然后连接进样系统，进入单粒子气溶胶飞行时间质谱仪检测．
3 结果与讨论
3.1 α-环糊精的基质辅助激光解/吸电离质谱图
Signal Intensity/a .u.
m/z
图 2 基质分析物摩尔比100:1时，α-环糊精在四种基质中的MALDI质谱（20幅含信号峰质谱平均）
Fig 2 MALDI mass spectra of α-Cyclodextrin under four matrices (average of 20 mass spectra
containning signal peaks)
图2四幅质谱图中都出现了质子化的基质离子峰[M+H]+，其形成过程可以表示如下：
（ ）
(1-1) (1-2) (1-3)
（1-1）式表示基质分子的多光子电离过程，基质分子首先吸收一个光子到达分子激发态，处于激发态的分子不稳定，寿命很短，再次吸收m（≧1）个光子产生自由基正离子和一个电子．质子化的基质离子形成有两种方式：（1-2）式表示处于激发态的不稳定基质分子与基
态的基质分子之间发生质子转移．（1-3）式中多光子电离过程产生的自由基正离子具有酸性( ),与中性的基质分子发生反应而形成质子化的基质阳离子．由于所用基质分子中都含有羧基，因此电离质谱中容易出现脱水峰[M-H2O+H]+[7]．
[A+Na]+表示分析物α-环糊精的碱金属钠离子的加和物，是在气相离子分子反应中，气相阳离子转移形成的[8]，其形成过程如下表示：
(2)
α-环糊精是中性碳水化合物，分子结构中只有醇基官能团，缺少可以吸附质子的官能团[9][10]，对质子的亲和能通常小于基质的质子亲和能，对碱金属阳离子的亲和能大于其对质子的亲和能，因此解吸电离容易产生碱金属阳离子加和物．α-环糊精的环状分子结构更是有利于其吸附碱金属阳离子[11]，因此在MALDI环境中不易发生质子转移．其中Na+可能来源于溶剂或玻璃器皿等[12]．
3.2 基质与分析物的匹配情况
基质的作用是将样品进行稀释，吸收激光能能量及解离样品[13]．基质对分析物的辅助效果可以用以几个参数表示．
质谱命中率RH定义为命中质谱总数NH与采集粒子总数NS之比
(3-1)
[A+Na]+激发率RE定义为含[A+Na]+信号峰的质谱数NE与命中质谱总数NH之比
(3-2)
[A+Na]+检测效率RD定义为含[A+Na]+信号峰的质谱数NE与采集粒子总数之比
(3-3)
图3所示，FA做基质时，质谱命中率及[A+Na]+检测效率最高，FA可以将分析物很好的分散但是[A+Na]+信号强度最弱．PA做基质时[A+Na]+的激发率及信号峰强度最高，分析中性糖最常用的基质DHB获得的分析物信号质谱结果仅次于PA，而SA又次之．
在分析中性糖时常用的基质是DHB、FA[13][14]，本文中采用的另外两种基质PA和SA也可以作为α-环糊精的MALDI基质．这四种基质不仅可以作为多肽的MALDI基质[15]，而且可以用来分析中性寡糖α-环糊精．
Propability
matrix
Peak Area
图 3基质分析物摩尔比100:1时，四种基质下的质谱命中率及[A+Na]+信号峰激发率、检测效率和峰面积 Fig 3 Average aerodynamic diameter ,hit rate and [A+Na]+ peak excitation efficiency ，detection efficiency and
peak area of α- Cyclodextrin at four matrices while matrix to analyte molar ratio 100:1
3.3 基质PA与分析物不同摩尔比下粒径及[A+Na]+质谱峰激发率
Average aerodynamic diameter/nm
Molar ratio
efficiency/%Excitation
图 4 基质PA与α-环糊精摩尔比改变时，气溶胶粒子的平均粒径与[A+Na]+信号峰的激发率 Fig 4 Average aerodynamic diameter and excitation efficiency of [A+Na]+ peak at several matix-to-analyte ratios
图4所示，基质PA与分析物摩尔比从50:1到1000:1范围内，检测α-环糊精气溶胶粒子，随着基质分析物摩尔比的增加，所配置溶液浓度也增大，Devibiss40#玻璃喷雾器产生的气溶胶粒子粒径增加，但是[A+Na]+质谱峰在摩尔比为100:1时激发率（检测效率）最高，说明此时基质不仅可以将分析物分散开，而且将吸收的激光能量更好的转移给分析物分子使其解吸电离．为了达到快速检测的目的，此范围内100:1配比是最佳选择．基质对分析物摩尔比很低时会出现基质抑制效应，可以产生高质量的质谱，分析物信号峰较强，而基质信号
很弱或消失[16]．
4 结论
基质辅助气溶胶单粒子激光解吸电离技术减少了离线方法的前处理步骤，可以减少分析物碎片的干扰，实时、快速检测生物气溶胶粒子成分．以α-环糊精作为分析物的气溶胶粒子的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱研究表明，DHB、FA，PA、SA均可以作为中性寡糖α-环糊精的基质，获得阳离子化碱金属加和物的特征离子质谱峰，其中ＰＡ做基质时具有相对较大的激发率和较强的阳离子化离子峰．此项工作为下步采用在线添加基质的基质辅助激光解吸电离技术研究单粒子气溶胶提供了依据．
参考文献
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Bioaerosol Mass Spectrometry[J]. Anal. Chem., 2005, 7 (4): A
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effect [J]. Chinese. J. Anal.Chem., 2005, 11 (33):1551 (in Chinese) [周留柱, 朱 元. 利用基质抑制效应检测小质量的气溶胶粒子[J]. 分析化学, 2005, 11 (33):1551]
文章创新点：
本文所采用MALDI技术与气溶胶飞行时间质谱仪技术联用的研究方法，弥补了MALDI静态的局限性与飞行时间质谱仪的碎片离子干扰的不足，具有实时、在线、快速检测大气环境中生物气溶胶的潜力,是检测环境中生物气溶胶的新方法，在环境检测方面具有很大的应用价值。本文研究了四种常用基质对中性糖的辅助激光解吸/电离效果，并对电离过程做了详细分析。本文首次采用单粒子气溶胶基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱方法对中性寡糖进行分析。
单粒子气溶胶的基质辅助激光解吸电离研究
提汝芳 ，张子良，王颖萍，丁 蕾，郑海洋，方 黎
（中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光谱学研究室，安徽 合肥 230031）
摘要：单粒子气溶胶的基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱技术具有快速在线检测环境大气生物气溶胶的潜力．以α-环糊精为分析物，实验研究了吡啶羧酸、2,5-二羟基苯甲酸、芥子酸、阿魏酸四种常用基质材料的效果，考察基质与分析物的摩尔比对分析物单粒子激光质谱信号的影响．实验结果表明阿魏酸做基质时质谱命中率及分析物质谱信号峰检测效率最高，吡啶羧酸做基质时的分析物质谱信号峰激发率最高，信号峰强度最强．吡啶羧酸对分析物摩尔比为100:1时，分析物质谱信号检测效率最高．
关键词：光谱学；离子峰；检测效率；生物气溶胶；基质辅助激光解吸/电离；飞行时间质谱 中途分类号：O433.5+,O561.4 文献标识码：Ａ
Investigation of Individual Aerosol Particles Matrix-Assisted Laser
Desorption/Ionization
TI Ru-fang , ZHANG Zi-liang , DING Lei , WANG Ying-ping, ZHENG Hai-yang, FANG Li
(Laboratory of Environmental Spectroscopy , Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics , Chinese Academy of
Sciences , Hefei , Anhui 230031 , China)
Abstract: Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry for individual aerosol has potential to detect atmospheric bioaerosols near real-time rapidly . Ananlyte α-Cyclodextrin and four matrices containing Picolinic acid , 2,5-Dihydroxybenzoic acid , sinapic acid and ferulic acid were investigated . Effect of matrix to analyte molar ratio on individual analyte signal mass spectra was analyzed . Experiments illustrated that hit rate and detection efficiency of analyte’s signal mass spectra were hightest when ferulic acid as the matrix . Excitation efficiency and relative intensity of the cationized analyte ion signal were optimal while Picolinic acid as the matrix . Detection efficienc of ananlyte signal mass spectra was optimal when matrix to analyte molar ratio was 100:1 .
Key Words: spectroscopy；ion peak；detection efficiency；bioaerosol；matrix-assisted laser desorption/ionization；
time of flight mass spectrometry
投稿日期：2010-12-26
作者简介：提汝芳(1986－),女,山东定陶县人,光学硕士,主要从事环境光谱学方面的研究. 通讯作者：提汝芳.E-mail:[email protected]
1 引言
气溶胶不但对气候变化、大气环境质量有重要影响，而且与人类健康密切相关，气溶胶粒子会导致各种呼吸道疾病．生物气溶胶[1]在空气中的含量很少，容易在人和动物中产生传染，引起过敏或中毒反应，具有易变的物理化学性质，一直是人们感兴趣的问题．粒径和化学组分是气溶胶粒子最重要的性质，由粒径信息可以获得大气气溶胶粒子的光学特性[2]，由化学组分信息可以判断气溶胶粒子的来源。气溶胶激光飞行时间质谱仪可以同时获得粒子的粒径和化学成分信息，具备在线检测环境大气气溶胶的能力，但空气中的生物气溶胶所含生物分子相对质量数较大，激光解吸附/电离过程会造成较多的碎片离子，不利于较大分子的辨识.
基质辅助激光解吸/电离（matrix-assisted laser desorption/ionization，MALDI）技术由Tanaka[3]小组和Hillenkamp[4]小组于1988年首创，是一种软电离技术，产生的离子碎片少，容易辨识，已经成为分析生物分子的一种方法．这是一种“静态”的分析方法，不具备在线检测环境大气生物气溶胶的能力．
基质辅助气溶胶飞行时间质谱具有单粒子检测及离子碎片少的特点，有望达到快速在线检测环境大气生物气溶胶的目的．基质的选择对激光质谱信号非常关键，合适的基质应当具有几个特点：分散样品；吸收并转移所用波长脉冲激光的能量；提高电离效率，而且不同类型的分析物需要不同的基质[5]．
糖类不仅是生物气溶胶的附产物[1]，还可以为生物气溶胶提供能量来源。本文基于自行建立的单粒子气溶胶飞行时间质谱实验装置，以中性寡糖α-环糊精（质量数为973）为分析物，采用离线配置气溶胶样品方式，研究了四种基质、基质分析物摩尔配比对气溶胶粒径、分析物质谱信号峰激发率等的影响．
2 实验部分 2.1 实验装置
实验室自发研制的单粒子气溶胶飞行时间质谱仪，主要由进样系统，粒径测量系统和化学成分分析系统三部分组成,如图1所示.装置原理文献[6]中已有详细介绍,本文只作简单描述.
气溶胶粒子束经过三级差分进样系统被抽进真空管道，抽速0.14L/min，采用空气动力学透镜对气溶胶粒子束进行聚焦，使其形成准直的单粒子束．透镜出口处与大气压之间的压
力差，使得气溶胶粒子产生超声膨胀而加速向下飞行进入粒径测量区．
图 1 气溶胶飞行时间质谱仪结构示意图
Fig 1 Aerosol Laser Desorption/Ionization Time-of-flight Mass Spectrometer
在粒径测量区,气溶胶粒子经过上下两束532nm连续激光时会产生散射光，散射光信号由两个椭球面反射镜分别汇聚至上下两个光电倍增管（PMT）．PMT产生的电信号传送至时标电路记录粒子的飞行时间，根据飞行时间与空气动力学粒径之间的关系，计算出粒径的大小．
气溶胶粒子飞行到电离室的中心时，时标电路触发脉冲激光器（Nd:YAG激光器，四倍频，266nm，脉冲宽度10ns，）产生激光脉冲，将气溶胶粒子进行解吸附电离，产生的离子经过加速电场后进入自由飞行管道，最终被微通道板探测器（MCP，中国科学院电子所）接收，产生的电信号送入电软控制系统记录并显示质谱信息．文中实验采用激光能量密度1.5J/cm2可以获得良好的信号质谱峰。
2.2 样品制备
基质为吡啶羧酸（Picolinic Acid,SIGMA）、2,5-二羟基苯甲酸（DHB,SIGMA）、芥子酸（Sinapic Acid,SIGMA）、阿魏酸（FA，国药集团化学试剂有限公司）；分析物为α-环糊精（C36H60O30，上海晶纯实业有限公司）．分析物α-环糊精溶解在蒸馏水中，浓度5×10mol/L．基质溶解在甲醇中，SA、DHB、FA浓度为0.05mol/L，PA溶液浓度有0.5mol/L、0.05mol/L、0.005mol/L，目的是在PA与分析物配制不同摩尔比时，将分析物溶液与基质溶液按照1:1体积混合，保持分析物的溶液浓度固定不变．基质与分析物溶液事先按照一定的
-4
摩尔比充分混合，配制好的混合溶液经Devibiss（德维尔比斯）40#玻璃喷雾器产生气溶胶粒子，通过一塑料管（Φ12mm）导入10L的棕色瓶中，然后连接进样系统，进入单粒子气溶胶飞行时间质谱仪检测．
3 结果与讨论
3.1 α-环糊精的基质辅助激光解/吸电离质谱图
Signal Intensity/a .u.
m/z
图 2 基质分析物摩尔比100:1时，α-环糊精在四种基质中的MALDI质谱（20幅含信号峰质谱平均）
Fig 2 MALDI mass spectra of α-Cyclodextrin under four matrices (average of 20 mass spectra
containning signal peaks)
图2四幅质谱图中都出现了质子化的基质离子峰[M+H]+，其形成过程可以表示如下：
（ ）
(1-1) (1-2) (1-3)
（1-1）式表示基质分子的多光子电离过程，基质分子首先吸收一个光子到达分子激发态，处于激发态的分子不稳定，寿命很短，再次吸收m（≧1）个光子产生自由基正离子和一个电子．质子化的基质离子形成有两种方式：（1-2）式表示处于激发态的不稳定基质分子与基
态的基质分子之间发生质子转移．（1-3）式中多光子电离过程产生的自由基正离子具有酸性( ),与中性的基质分子发生反应而形成质子化的基质阳离子．由于所用基质分子中都含有羧基，因此电离质谱中容易出现脱水峰[M-H2O+H]+[7]．
[A+Na]+表示分析物α-环糊精的碱金属钠离子的加和物，是在气相离子分子反应中，气相阳离子转移形成的[8]，其形成过程如下表示：
(2)
α-环糊精是中性碳水化合物，分子结构中只有醇基官能团，缺少可以吸附质子的官能团[9][10]，对质子的亲和能通常小于基质的质子亲和能，对碱金属阳离子的亲和能大于其对质子的亲和能，因此解吸电离容易产生碱金属阳离子加和物．α-环糊精的环状分子结构更是有利于其吸附碱金属阳离子[11]，因此在MALDI环境中不易发生质子转移．其中Na+可能来源于溶剂或玻璃器皿等[12]．
3.2 基质与分析物的匹配情况
基质的作用是将样品进行稀释，吸收激光能能量及解离样品[13]．基质对分析物的辅助效果可以用以几个参数表示．
质谱命中率RH定义为命中质谱总数NH与采集粒子总数NS之比
(3-1)
[A+Na]+激发率RE定义为含[A+Na]+信号峰的质谱数NE与命中质谱总数NH之比
(3-2)
[A+Na]+检测效率RD定义为含[A+Na]+信号峰的质谱数NE与采集粒子总数之比
(3-3)
图3所示，FA做基质时，质谱命中率及[A+Na]+检测效率最高，FA可以将分析物很好的分散但是[A+Na]+信号强度最弱．PA做基质时[A+Na]+的激发率及信号峰强度最高，分析中性糖最常用的基质DHB获得的分析物信号质谱结果仅次于PA，而SA又次之．
在分析中性糖时常用的基质是DHB、FA[13][14]，本文中采用的另外两种基质PA和SA也可以作为α-环糊精的MALDI基质．这四种基质不仅可以作为多肽的MALDI基质[15]，而且可以用来分析中性寡糖α-环糊精．
Propability
matrix
Peak Area
图 3基质分析物摩尔比100:1时，四种基质下的质谱命中率及[A+Na]+信号峰激发率、检测效率和峰面积 Fig 3 Average aerodynamic diameter ,hit rate and [A+Na]+ peak excitation efficiency ，detection efficiency and
peak area of α- Cyclodextrin at four matrices while matrix to analyte molar ratio 100:1
3.3 基质PA与分析物不同摩尔比下粒径及[A+Na]+质谱峰激发率
Average aerodynamic diameter/nm
Molar ratio
efficiency/%Excitation
图 4 基质PA与α-环糊精摩尔比改变时，气溶胶粒子的平均粒径与[A+Na]+信号峰的激发率 Fig 4 Average aerodynamic diameter and excitation efficiency of [A+Na]+ peak at several matix-to-analyte ratios
图4所示，基质PA与分析物摩尔比从50:1到1000:1范围内，检测α-环糊精气溶胶粒子，随着基质分析物摩尔比的增加，所配置溶液浓度也增大，Devibiss40#玻璃喷雾器产生的气溶胶粒子粒径增加，但是[A+Na]+质谱峰在摩尔比为100:1时激发率（检测效率）最高，说明此时基质不仅可以将分析物分散开，而且将吸收的激光能量更好的转移给分析物分子使其解吸电离．为了达到快速检测的目的，此范围内100:1配比是最佳选择．基质对分析物摩尔比很低时会出现基质抑制效应，可以产生高质量的质谱，分析物信号峰较强，而基质信号
很弱或消失[16]．
4 结论
基质辅助气溶胶单粒子激光解吸电离技术减少了离线方法的前处理步骤，可以减少分析物碎片的干扰，实时、快速检测生物气溶胶粒子成分．以α-环糊精作为分析物的气溶胶粒子的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱研究表明，DHB、FA，PA、SA均可以作为中性寡糖α-环糊精的基质，获得阳离子化碱金属加和物的特征离子质谱峰，其中ＰＡ做基质时具有相对较大的激发率和较强的阳离子化离子峰．此项工作为下步采用在线添加基质的基质辅助激光解吸电离技术研究单粒子气溶胶提供了依据．
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文章创新点：
本文所采用MALDI技术与气溶胶飞行时间质谱仪技术联用的研究方法，弥补了MALDI静态的局限性与飞行时间质谱仪的碎片离子干扰的不足，具有实时、在线、快速检测大气环境中生物气溶胶的潜力,是检测环境中生物气溶胶的新方法，在环境检测方面具有很大的应用价值。本文研究了四种常用基质对中性糖的辅助激光解吸/电离效果，并对电离过程做了详细分析。本文首次采用单粒子气溶胶基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱方法对中性寡糖进行分析。