成果名称          电弧电离技术在质谱分析领域的突破性创新应用

成果类型          实验仪器设备研制

负责人             高元吉（高级实验师/博士）

所属单位           化学与材料科学学院   

成果概述    

一、成果介绍：依托现有的赛默飞LCQ Fleet质谱仪，对现有仪器设备的离子源替换为自制电弧离子源，采用交流电弧和直流电弧为等离子体电离技术，大大拓展了质谱仪的离子化分析物极性范围，搭建了一系列新颖且有创新价值的电离技术。自制一套电弧电离装置，具体参数如下：1、频率20 kHz；2、输入直流电压，获得4-30 kV的直流和交流电弧；3、直流电弧和交流电户可通过按钮切换使用，支持多个输出端；4、信号稳定持续1-2 h；5、重量仅为5 kg。基于这一创新，已成功指导2名硕士研究生和6名本科生，与此主题相关的学术论文3篇（SCI 一区1篇和二区3篇），正在撰写稿4篇，以进一步分享我们的成果和发现。

二、解决问题：

（1）提高样品处理效率： 传统上，老师和学生提供的原始样品通常含有大量盐分，这对质谱分析产生了挑战，因为盐分会抑制离子化并损害仪器。电弧电离源的耐盐性大大提高了样品中分析物的离子化能力和信噪比，使得含盐样品的灵敏检测成为可能。

（2）简化药品活性成分检测：在日常实验室工作和教学中，传统方法需要繁琐的样品处理过程来检测药品的活性成分。电弧电离源允许直接检测片剂、胶囊、贴剂、膏剂、粉剂等不同剂型，从而简化了分析流程。

（3）生命科学探索的创新：电弧电离源引发的等离子体与微液滴反应结合，囊括了自然界最基本的4种形态，预实验揭示本领域有望在生命来源氨基酸的生成上取得重大突破。

三、应用情况与成效：我们的研究以电弧等离子体为突破口，结合有机化学、生物化学等多领域的知识，为等离子体技术在生命起源探索方面提供了全新的思路，并取得了显著的突破。我们积极加强与用户的沟通，特别是解决有机合成中的原位检测问题。通过引入预约使用模式，我们成功提高了赛默飞LCQ Fleet质谱仪的利用率，将使用机时从原来的每年100机时提升到700-900机时。此外，我们的服务也涵盖了教学方面，包括研究生的《现代化学实验技术与方法》课程以及本科生的《综合实验》课程。

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