[发明专利]具有不对称喷雾的APCI离子源

说明书

本文提供了用于大气压化学电离的系统和方法。在各个方面，APCI设备、系统和方法可以提供不对称地(例如，从汽化室的纵轴离轴)进入到所述汽化室中的不对称样品喷雾，以便增加所述样品喷雾中的分子与所述汽化室的侧壁的相互作用(并使更多的所述分子暴露于由此产生的热量)，这由此可以引起离子形成的一致性和/或效率改善和/或相对于常规APCI技术的灵敏度提高。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年8月17日提交的题为“具有不对称喷雾的APCI离子源(APCIIon Source with Asymmetrical Sprayer)”的美国临时申请第62/546,982号的优先权，所述美国临时申请以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明教导涉及用于从用于质谱(MS)分析的(例如，含有所关注分析物的)样品中生成离子的方法、系统和设备，并且具体地，涉及展现出不对称喷雾的大气压化学电离装置。

背景技术

质谱仪允许检测、鉴定和量化样品中的化学实体。质谱仪检测作为离子的化学实体，使得在采样过程期间必须将所关注的分析物转化为电荷离子。在一种称为大气压化学电离(APCI)的已知电离形式中，样品离子由气相中的离子-分子反应生成。具体地，APCI技术通常展现出以下过程：1)使液体样品(例如，流动相内的分析物分子，如液相色谱溶剂)雾化成液滴的细雾；2)液滴通过加热室以汽化液滴；(3)当热气体混合物通过电荷源排放时汽化的流动相分子带电，以产生初级离子(例如，溶剂分子的初级离子)；以及4)初级离子与样品分析物(例如，通过质子转移反应)发生化学反应，以电离所关注的分析物。如在美国专利出版物第20040046118号中所描述的，所述美国专利出版物的教导以全文引用的方式并入本文中，对改进APCI技术的尝试已经集中于通过相对于MS采样孔安置APCI离子源而减少液体样品不完全汽化的影响，使得非汽化液滴和从加热室排放的不带电分子不直接对准采样孔处。相反，电离室内的电场将离子从加热气体引导到采样孔，由此减少由液滴入口引起的MS数据的噪声。

尽管如此，仍然需要APCI技术，所述APCI技术展现出溶剂和样品分子的改进的汽化效率，以增加样品内分析物的电离化。

发明内容

根据申请人的本发明教导的设备、系统和方法可以提供APCI离子源中的液体样品的更有效的去溶剂化和蒸发。在各个方面，液体样品可以不对称地(例如，从汽化室的纵轴离轴)喷入汽化室中，以增加样品喷雾中的分子与汽化室的侧壁的相互作用(并使更多的分子暴露于由此产生的热量)。在某些方面，所述样品喷雾可以旨在与汽化室的侧壁相交，并沿所述侧壁到汽化室的出口生成加热气体的螺旋路径。流动的螺旋性质例如可以使汽化的分子不对称地从加热室(例如，优选地在室的轴的一侧上)离开，但在室的出口孔的一小段中在壁附近保持准直和局部化。在此类方面，可以优化电荷源(例如，电晕放电针)的定位，以提高电离效率。在一些方面，可以添加另外的夹带流，以消除样品的回流。样品喷雾的不对称引入可以通过康达效应(Coanda effect)增强羽流通过加热器的螺旋路径形成，这可以增加加热侧壁的暴露，因为气体流倾向于跟随其撞击的表面。可以通过添加夹带流来进一步辅助此效应。