[发明专利]电喷雾电离装置及质谱仪

说明书

技术领域

本发明涉及质谱分析技术领域，特别是涉及一种电喷雾电离装置及质谱仪。

背景技术

色谱质谱联用技术兼具色谱的高分离效率及质谱的高选择性、高灵敏度的优点，目前仍 然是复杂样品分析的最有效的方法。然而，由于色谱分离过程不能在短时间内完成，色质联 用的方法并不是一种高通量的分析方法，不足应对某些要求结果立等可得或大样本量的分析 任务。

流动注射-质谱分析(flowinjection-massspectrometryanalysis)技术是一种具有高通量分 析能力的方法。流动注射质谱分析的仪器装置通常包含溶剂输送装置、进样阀及质谱仪电离 源，通过溶剂传输管路将它们连接在一起。当进样阀处于上样(load)位置时，样品溶液通 过进样针注入样品环中，此时溶剂通过阀上一个单独的通道流入质谱电离源；当样品注入完 毕后，将进样阀切换至进样(iniection)状态，此时溶剂在阀上的流路由上述单独通道切换至 样品环，将注入的样品带入质谱电离源。自动进样机器人的使用，大提高了流动注射-质谱分 析方法的分析速度，使该技术在需要大样本、大数据量采集分析的代谢组学、临床检测及相 关药效、毒理及机制研究有一定的优势。

然而，该方法也具有以不足：1)需要适当的样品前处理，以除去样品溶液中抑制电离的 大量背景基质，这限制了分析通量的提高；2)进样针、管路及电离源的喷针会有分析物残留， 即使是少量的残留也会使微量分析的定量结果有明显的偏差；3)发生污染后，进样针、管路 及电离源喷针的更换十分繁琐。

美国专利号为US6858437B2的文献公开了一种直接流动注射分析雾化电喷雾技术，该 技术的特殊之处在于使用进样针替代了传统电喷雾电离源的喷针。当进样针吸取样品溶液后， 直接插入与进样针紧密配合的探头中，通过施加直流电压于进样针上，必要时在进样针与探 头之间的空隙中通以辅助雾化气，实现对目标分析物的电喷雾电离。进样针可以为多次使用 的针头，也可以为可抛弃型吸头。通过在进样针上填装色谱填料，可以实现简易的样品制备， 以减少背景基质对电离的抑制。另外，雾化气的使用可以降低电喷雾所需电压幅值，提高喷 雾稳定性和脱溶剂化效率。该方法虽然解决了部分流动注射-质谱分析技术的缺陷，但仍然存 在以下两个不足：1)进样针吸取溶液后，需插入与之紧密配合的探头中，此时残留在进样针 上的溶液可能会污染探头，残留于探头上的污染物可能会干扰下次分析；2)若使用的是塑料 材料的可抛弃型吸头，所加直接电需通过一个金属部件与吸头内的样品溶液接触，这不仅增 加了装置的复杂程度，也存在污染物残留于金属部件上的可能。

传统的移液方法使用移液管，采用目视对刻度的方法进行定体积移液，所用移液管在清 洗后可再次使用，这种移液方法虽然准确度较高，但效率太低。采用移液枪配合低价的可抛 弃型塑料吸头的移液方法，已经成为主流。该方法移液速度快，成本低，多次移液间没有交 叉污染。所用的塑料吸头由于大批量标准化生产，目前的采购价格非常低廉。Williams等人 (《RapidCommunicationinMassSpectrometry》杂志，2001年，第15卷，1890-1891页)使 用可抛弃性移液枪吸头作为电喷雾喷针，实现了对有机合成中间产物的质谱分析，减少了多 次分析的交叉污染。然而该方法，为了实现电喷雾电离，所加直流电压需通过插入吸头与溶 液接触的金属针，施加于吸头尖端。由于金属针直接与溶液接触，多次分析里需进行清洗， 使分析过程仍显复杂。由于未使用雾化气辅助电喷雾的产生，该方法所需的起喷电压较高， 电喷雾的稳定性及重现性不足。