[发明专利]离子化质谱法及利用其的质谱仪

说明书

本发明的质谱仪及质谱法具有如下的效果：通过利用超声波将样品转换为液状粒子并施加等离子体，从而能够检测各种样品的成分，在不受场所的影响的情况下能够在各种现场中进行样品的检测。

技术领域

本发明涉及一种离子化质谱法及利用其的质谱仪。

背景技术

随着在食品安全、医药品品质管理、医疗诊断、环境分析、法医学、爆炸物探测或化学/生物制剂的快速检测等现场中，用于快速直接分析包含在样品中的成分的分析法的需求不断增加，正在开发用于进行各种现场检测的质谱法(Mass spectrometry，MS)。

例如，利用原位(Ambient)离子化法的质谱法由于不会进行样品的预处理或只通过简单的样品准备而能够在现场中直接分析样品，因此具有适合开发成移动型设备的特性。在开发解吸电喷雾离子化法(Desorption elcctrospary ionization，DESI)和DART(Direct analysis in real time，实时直接分析)离子化法以后，开发了利用结合更多种原理而成的离子化法的质谱仪。原位离子化法大致可划分为基于喷雾的离子化(spray-based ionization)和基于等离子体的离子化(plasma-based ionization)这两个组。

基于喷雾的离子化法的离子化特性与电喷雾离子化(Elctrospray ionization，ESI)的离子化特性相似，DESI为代表性的离子化法。基于喷雾的离子化法由于容易形成多价离子，因此具有能够进行从分子量小的低分子至如蛋白质等的生物高分子的各种物质的分析的优点，但使用溶剂将该各种物质以液状粒子的形态注入到质谱仪的导入部，从而无法排除导入部的污染及在离子化时因基质效应(Matrix effect)导致的离子信号减小的可能性。

基于等离子体的离子化的离子化特性与大气压化学离子化(atmosphericpressure chemical ionization，APCI)的离子化特性相似，DART离子化法为代表性的基于等离子体的离子化法。具体而言，通过由等离子体生成的亚稳定化学物种或初级离子制备用于使物质离子化的气态试剂离子，该气态试剂离子使表面具有或者汽化的物质离子化。基于等离子体的离子化法主要生成一价离子并有利于易气化的物质的离子化。由于基于等离子体的离子化法不使用溶剂或最小限度地使用溶剂，因此虽然作为在未对样品进行预处理的情况下直接分析的现场检测用设备的离子化法具有优点，但还具有限制可离子化成分的缺点。特别是，由于难以检测挥发性低的成分，因此能够通过开发用于加热样品表面的多种方法来拓宽检测范围，但处于无法克服本质局限的状态。基于等离子体的离子化法除DART以外还具有PADI(Plasma assisted desorption ionization，等离子体辅助解吸离子化)、DBDI(Dielectric barrier discharge ionization，介质阻挡放电离子化)、FAPA(Flowing atmospheric-pressure afterglow，流动大气压余辉)及LTP(Low temperatureplasma，低温等离子体)等。基于等离子体的离子化法虽然根据是否使用直流或交流等离子体电源、放电电源的电压及频率、电极和等离子体装置的设计、等离子体气体的种类和流速而呈现不同的特性，但只具有由呈现局部相对高的温度的等离子体带来的部分加热效果，难以进行关于挥发性低的成分的分析。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种质谱仪，该质谱仪能够检测各种样品的成分并不受场所的影响，能够在各种现场中进行样品的检测。

具体而言，本发明的目的是用于改善利用以往开发的等离子体离子化方法的质谱仪的离子化特性和效率，提供一种如下的质谱仪，该质谱仪具有在阳离子和阴离子模式下均易离子化的特性，也能够利用阴离子来分析以往主要只在阳离子模式下检测出的成分。

此外，本发明的目的是提供一种扩大了能够检测挥发性更小的成分的范围的质谱仪。