[发明专利]一种用于液体样品检测的表面声波电离和大气压光电离的复合电离源

说明书

本发明涉及质谱分析仪器，具体说是一种用于液体样品检测的基于表面声波电离和大气压光电离的复合电离源。质谱进样口反吹气直接进入电离室腔体，于电离室腔体壁上设置有出气口，用以调节电离室内气流。微量注射泵用来调节液体样品的进样量，推斥电极上施加有直流电压。液体样品经面声波雾化，在面声波和真空紫外光作用下发生电离后，在推斥电压和气流共同作用下传输进入大气压质谱进行分析。本发明的复合电离源可直接雾化电离液态样品中的化合物，提高被分析化合物的电离效率，提高了检测灵敏度，提高电离源的稳定性。该复合电离源可用于具有复杂基质的少量液体样品中挥发性有机物及唾液、尿液、血液等中微量毒品的高灵敏检测。

技术领域

本发明涉及质谱分析仪器，具体说是一种用于液体样品检测的基于面声波电离和大气压光电离的复合电离源。本发明的复合电离源中表面声波电离源可直接雾化电离液态样品中的化合物，而大气压光电离源可提高被分析化合物的电离效率，提高了检测灵敏度，密闭的电离室腔体和合适的微量注射泵流速可提高电离源的稳定性。

背景技术

表面声波技术最早出现于20世纪60年代，表面声波器件可以十分方便的产生高频和甚高频信号，目前被广泛应用于手机及雷达中，也常被用作气体传感器，用于对SO₂、水蒸气、丙酮、甲醇、氢气、硫化氢、二氧化氮等有毒气体的检测。表面声波技术应用于质谱电离源可实现复杂基质液体样品中痕量物质的检测，并且无需样品前处理，是一种新的用于液态样品检测的技术。

大气压光电离技术由Robb等人在2000年首次应用于LC-MS中，是LC-MS中最重要的三种电离技术之一。可用于非极性化合物好某些极性化合物的高灵敏检测，拓宽了LC-MS化合物的范围。大气压光电离主要得到分子离子或准分子离子，谱图简单，便于谱图解析。同时由于大气压下碰撞频率高，易发生电荷转移或质子转移反应，产物离子丰度与样品浓度高度相关。

Hsueh-Chia Chang等人提出一种基于纸的微流控表面声波电离源(Anal.Chem.2011,83,3260–3266)，无需任何前处理，可电离复杂基质特别是高离子强度或者粘性样品中痕量化合物。作为大气压质谱的电离源，实现了人全血和血浆中药物和自来水中重金属的高灵敏检测。然而，由于表面声波直接电离电离效率较低，无法实验灵敏度的进一步提升。

Theresa Evans-Nguyen等人提出一种表面声波雾化与大气压化学电离相结合的电离源(Anal.Chem.2019,91,912-918)。与传统的表面声波雾化电离相比，表面声波雾化与大气压化学电离相结合的电离源信号强度提升了4倍。该电离源拓展了大气压化学电离可电离化合物的范围，适用于极性和非极性分子的电离。

李海洋发明的一种基于真空紫外光电离和大气压的复合电离源(专利申请号201310687505.5)，该发明的复合电离源中真空紫外光电离可电离极性和非极性分子，大气压电离源可电离电离能高于真空紫外光光子能量的化合物，拓宽了可电离化合物的范围。然而该电离源只能分析气体，对液体样品无能为力。

本发明设计了一种用于液体样品检测的基于表面声波电离和大气压光电离的复合电离源。表面声波电离可实现液态样品的雾化和电离，真空紫外光源可对雾化的样品分子实现进一步的电离，提高电离效率。推斥电极上的直流高压有利于离子迅速进入质谱中进行分析，从而减少大气压下复杂的后电离反应，减少样品离子的损失。并且真空紫外光电离与表面声波电离均为软电离，电离样品几乎不产生碎片离子，有利于谱图解析和在线检测。同时，密闭的电离腔室可避免雾化气受气流扰动，提高电离的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于液体样品检测的表面声波电离和大气压光电离的复合电离源，从而实现具有复杂基质的液体样品中挥发性有机物及唾液、尿液、血液中微量毒品的快速高灵敏检测。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：