[发明专利]一种带富集功能的热解析电喷雾离子源

说明书

本发明公开了一种带富集功能的热解析电喷雾离子源，包括热解析单元、电喷雾单元、检测单元和离子化区域，样品经热解析单元后形成样品气进入离子化区域，在电喷雾单元作用下形成样品离子进入检测单元，特点是：热解析单元包括金属腔体、取样探针、富集管、第一温控装置、第二温控装置、连接管路和进气装置，金属腔体的上端设置有进样腔室和第一温控装置，取样探针的针头伸入进样腔室内，金属腔体的下端设置有富集腔室，富集管在富集腔室内，下端对准离子化区域，第二温控装置设置在富集管外，连接管路连通进样腔室和富集腔室，进气装置向进样腔室吹气，优点是：预先进行样品富集，从而大幅提高热解析电喷雾离子源的检测灵敏度。

技术领域

本发明涉及一种用于质谱仪的大气压离子源，尤其涉及一种带富集功能的热解析电喷雾离子源。

背景技术

质谱仪是一种利用荷质比分离检测物质的分析仪器，被广泛应用于食品安全、制药、生命科学等领域。质谱仪一般由离子源、质量分析器、检测器和真空系统组成，分析物质首先由离子源电离成带电离子，然后离子被引导进入真空环境中的质量分析器，质量分析器负责将离子按照荷质比进行分离，并依次送入检测器中，检测器获得的信号经放大、采集和处理后，由计算机绘制成一张完整的质谱图。

大气压离子源是一类新型的离子源，其特点是离子化过程在大气压环境下产生，并且无需或仅需少量的样品前处理。传统的气相色谱—质谱仪和液相色谱—质谱仪由于需要经过复杂的样品制备以及气相色谱或液相色谱的分离，一次分析通常需要几个小时。而大气压离子源的出现使得质谱仪可用于现场样品的快速分析，一次分析一般仅需几十秒。典型的大气压离子源包括解析电喷雾离子源（Desorption Electrospray Ionization,DESI）、实时直接分析离子源（Direct Analysis in Real Time, DART）、热解析电喷雾离子源（Thermal Desorption Electrospray Ionization, TD-ESI）等。

热解析电喷雾离子源是一种典型的大气压离子源，由台湾省中山大学谢建台教授首先提出，目前已被广泛应用于果蔬农残、食品添加剂等领域的现场快速检测。传统的热解析电喷雾离子源的工作原理如图1 所示，取样探针的针头蘸取液体或固体样品后，放入加热的不锈钢腔体中，样品气化挥发，经气流带入电喷雾离子源区域进行样品离子化，形成的样品离子进入质谱仪进行分析。热解析电喷雾离子源的优点是无需样品前处理，可对液体或固体样品直接进行现场质谱分析。

由于果蔬农残、食品添加剂的含量通常都很低，因此检测灵敏度指标对应用热解析电喷雾离子源的质谱仪至关重要。热解析电喷雾离子源的质谱仪的检测灵敏度除了受质谱仪本身的灵敏度影响外，主要由热解析电喷雾离子源产生的离子浓度决定，而产生的离子浓度主要取决于加热气化的样品气浓度，而样品气浓度又进一步由针头取样样品的绝对量决定。因此，热解析电喷雾离子源的检测灵敏度跟取样样品的绝对量有关。现有技术中虽然可以通过增加取样针头的大小来增加取样量，但过大的取样量会影响加热气化的效率，并不能显著提高离子源的灵敏度。综上所述，有限的检测灵敏度是现有的热解析电喷雾离子源待解决的一大难题。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明提供一种带富集功能的热解析电喷雾离子源，能够通过对样品先进行富集提高总的进样样品量，再加热脱附样品并对样品离子化，从而大幅提高热解析电喷雾离子源的检测灵敏度。