[发明专利]一种基于H3+质子转移反应的离子化方法

说明书

本发明提供一种基于H₃⁺质子转移反应的离子化方法，属于质谱分析领域。本发明包括以下步骤：产生或引入H₃⁺离子，将其与电中性的样品分子M在空间中混合，促使质子转移反应发生，将H₃⁺中的质子转移至样品分子上，形成[M+H]⁺离子，从而实现样品分子的离子化；离子化的样品分子可被引导至检测器中进一步分析。本发明具有很高的离子化效率，并且能够有效避免样品分子在离子化过程中发生裂解，在质谱分析中具有一定的作用。

技术领域

本发明属于质谱分析领域，具体涉及一种基于H₃⁺质子转移反应的离子化方法。

背景技术

质谱是一种重要的物质分析鉴定的方法。质谱分析的原理是将样品分子离子化，然后通过分析离子的荷质比，从而获得样品分子的结构、成份等方面的信息。离子化就是让电中性的样品分子带上电荷的过程，它是质谱分析中的一个关键步骤。一般来说，离子化过程中，人们一方面希望样品分子具有较高的离子化效率，从而保证质谱分析具有较高的灵敏度；另一方面，也希望样品分子在离子化过程中避免碎裂成过多的碎片离子，从而降低解析的复杂度。目前常见的离子化方法有很多，包括电子轰击、电喷雾、基质辅助激光解吸电离等，但是这些方法在上述的离子化效率和避免碎裂这两点上表现无法满足日新月异的质谱分析的需求，从而限制了在质谱分析技术在某些领域的应用。例如，较高能量的电子轰击容易将样品分子打碎，当把电子轰击能量降下来后，虽然可以避免碎裂，但这却降低了离子化的效率；电喷雾和基质辅助激光解吸电离技术可以有效避免碎裂，可适用于生物大分子的离子化，但是在电离效率上也还有较多提升的空间。基于质子转移的化学电离技术，是一种低能离子化技术，能够一定程度上兼顾上述两点，目前常用H₃O⁺、NH₄⁺、N₂H₅⁺、CH₅⁺等作为质子供体，但是，这些质子供体的质子亲合势不够小，难以离子化某些样品分子；其次，产生或引入这些质子供体的同时，可能会发生某些化学反应，生成干扰质谱分析的新物种；第三，利用这些质子供体来进行离子化，效率仍有进一步提高的空间。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明提供一种基于H₃⁺质子转移反应的离子化方法。

一种基于H₃⁺质子转移反应的离子化方法，包括以下步骤：产生或引入H₃⁺离子源，将其与电中性的样品分子在空间中混合，通过质子转移反应，将H₃⁺中的质子转移至样品分子上，从而实现样品分子的离子化；离子化的样品分子可被引导至检测器中进一步分析。

其反应式为：H₃⁺+M→H₂+[M+H]⁺(M为样品分子)

所述电中性的样品分子为挥发性有机化合物或生物大分子及其复合物。

所述挥发性有机化合物为烷烃、烯烃、芳烃、醛类或酮类等。

所述的生物大分子及其复合物为蛋白质、核酸、肽、聚糖或病毒等。

所述检测器为质谱或离子迁移谱。

所述质谱为飞行时间质谱、四级杆质谱或离子阱质谱。