[发明专利]萃取电离凝聚态样品内部物质的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种萃取电离凝聚态样品内部物质的装置。

背景技术

凝聚态样品的原位质谱分析在分析化学、物理化学、生物化学等领域都具有巨大的挑战性，样品中大量复杂基体物质的干扰对现有分析手段的速度、灵敏度、选择性都造成很大的影响，甚至无法满足对复杂基体中目标物质的分析要求。近十年来新兴起来的质谱分析技术对复杂基体的分析已经在自然科学的各个领域得到运用与发展，如质谱分析法对痕量有毒化学物质的检测、对生命大分子形态和结构的解析具有其独特的优势。质谱法具有特异性好、灵敏度高、快速、高通量、耗样品量少的特点，因此，质谱技术的开发与应用是当今科学所研究的一个重要的课题。

质谱仪仅对带电粒子产生响应，中性分子只有转变成带一定电荷的离子才能被质谱仪检测到。在质谱技术开发与研究中，离子源作为质谱分析的核心部件，对质谱分析的发展起到了决定性的作用。在不会破坏目标分析物分子的前提下，如何将复杂基体样品中的目标分子高效、快速、高通量地离子化，是一个亟待解决的难题。

传统质谱电离技术对复杂样品的处理一般需要复杂耗时的样品预处理过程，复杂基体样品要经过粉碎、研磨、匀浆、分离、提取、纯化等预处理，得到除去复杂基体的目标分析物纯化样品才能进行质谱分析。这些繁琐、耗时的样品预处理过程无疑不符合当今对快速、在线、高通量分析方法的要求。此外，多次的提取与不同化学试剂的处理，对目标分析物产生了破坏与污染，特别是一些生物活性大分子在预处理过程中的破坏与失活都是无法避免的。

在无需复杂样品预处理的前提下，实现复杂基体样品中目标物的分析的电离技术已经有了快速的发展，国内外科研工作者在该方向研究开发出了一系列的离子化源。电喷雾解吸电离（DESI）、常压基质辅助激光解吸电离（APMALDI）、电喷雾萃取电离（EESI）、表面解吸常压化学电离（DAPCI）等一系列常压离子化技术对复杂样品的直接快速分析已经取得了丰富的科研成果。但上述所列举的离子化方法具有各自缺点，一个最显著的不足就是，这些离子化技术只能对样品的表面进行分析，在不进行任何样品预处理的前提下对凝聚态样品的内部无法进行有效的分析。因此，在无需对复杂样品进行预处理的前提下，找到一种软电离技术，特别是依赖于简单的实验装置就能实现对复杂凝聚态样品内部物质的快速质谱分析技术具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的就是提供一种在不需要样品粉碎、研磨、匀浆、分离等预处理手段的前提下，直接获取固体、胶体、粉末、非均相液态混合物、植物组织、动物组织等凝聚态样品内部物质带电粒子的萃取电离凝聚态样品内部物质的装置，该装置与质谱仪器联接能够实现对凝聚态样品内部化学物质的快速质谱分析。

本发明的萃取电离凝聚态样品内部物质的装置，包括样品萃取物气溶胶产生通道和初级带电试剂粒子产生通道，样品萃取物气溶胶产生通道、初级带电粒子产生通道均与质谱仪器离子入口成夹角安装，三者处于同一平面上，样品萃取物气溶胶产生通道与初级带电粒子产生通道的夹角为30-120度，质谱仪器离子入口处于两个通道的中轴线上，其与样品萃取物气溶胶产生通道端口、初级带电粒子产生通道端口水平距离是5-15mm。 

样品萃取物气溶胶产生通道的构成：萃取液输送器通过输入连接管（石英毛细管或PEEK管）与凝聚态样品承载器相连，凝聚态样品承载器的另一端通过输出连接管与凝聚态样品萃取液雾化器相连，凝聚态样品放置在凝聚态样品承载器中，凝聚态样品萃取液雾化器上设有载气入口。

初级带电粒子产生通道由初级带电粒子发生器构成。

所述萃取液输送器为注射器，注射泵、色谱泵等的任意一种或多种任意组成；输送液体的方式是利用色谱仪或注射泵控制将萃取液以一定的流速注入到凝聚态样品承载器中的样品内部。萃取剂在液体压力下通过样品，将凝聚态样品内部物质萃取出来得到凝聚态样品萃取液。萃取液输送器中的萃取液的组成和极性可以人为的选择与控制，针对不同性质的凝聚态样品，选取相应的萃取液，从而萃取分离得到目标化学物质。凝聚态样品承载器同时也充当样品萃取器，凝聚态样品就是在凝聚态样品承载器的管腔中被注入的萃取液萃取的。凝聚态样品萃取液通过管道承接部件输送到凝聚态样品萃取液雾化器中，凝聚态样品萃取液雾化器将萃取液雾化，得到样品萃取物气溶胶，样品萃取物气溶胶进入到离子源空间中。

初级带电粒子发生器可以是由各种简单的带电粒子产生器构成，产生带电粒子的形式可以为电喷雾、电晕放电、等离子体等，初级带电粒子发生器产生大量的初级带电试剂粒子，并进入到离子源空间中。