[发明专利]液相质谱取样与电喷雾的组合装置

说明书

本发明适用于分析仪器领域，提供了一种用于液相质谱电喷雾的取样进样多功能探针，包括针本体和尖端部，所述尖端部自所述针本体全部或部分连续收缩而成，所述尖端部设置有溶液携带结构。还提供一种包括该多功能探针的液相质谱取样与电喷雾的组合装置，还包括进样机械臂、进样针座、离子源密封腔。本发明中提供的离子源同时也是取样针，具备取样量小(0.1～10μL左右)和洗针快的特点，而且相比于传统进样方式，本发明省去了针泵和进样阀，稳定性和检测灵敏度大幅提升。

技术领域

本发明属于分析仪器领域，具体涉及一种直接蘸取样品并对样品进行电喷雾离子化的多功能探针及液相质谱取样与电喷雾的组合装置。

背景技术

液相质谱仪是目前最先进的化学分析仪器之一，引导着分析仪器发展的方向。离子源作为质谱系统中最基本的一种功能部件，在很大程度上决定了质谱仪的灵敏度、准确度和应用范围。目前，电喷雾离子源是液相质谱分析中应用最为广泛的一种离子源，其应用范围囊括生物大分子和无机、有机小分子的分析检测，开辟了现代质谱分析的一个新纪元。

现有电喷雾离子源通过针尖高电压放电对流到毛细管出口端的溶液雾化，从而实现对溶液中的溶质离子化，毛细管的出口处必须是针尖状。目前较为公认的离子化机理是，输送到毛细管出口尖端的样品溶液自然形成一个圆锥状的液体锥，施加到毛细管尖端的数千伏直流高压传递至液锥表面使其带上电荷，高密度的表面电荷迫使液珠炸裂形成带有高电荷的雾珠，在飞行过程中雾珠内的溶剂不断被蒸发，体积不断缩小、表面电荷密度不断加大，当雾珠表面的电荷密度超过表面张力极限(也称雷利极限)时就会发生库仑爆炸，形成更细的雾珠，这一过程在较短时间内会多次重复，最终导致样品中较大的分子带上一个或多个质子或是脱掉一个或多个质子从带电雾珠中飞来，产生单电荷或多电荷的气态离子。质子的加成生成单价或多价正离子，而脱质子则生成单价或多价负离子。质谱仪的工作原理正是收集并按质量分离然后检测这些离子。

现阶段，电喷雾的溶液导入方式主要有两种，一是与液相色谱相连形成液质联用(LC/MS)，样品由较大流量(一般约0.1-2.0毫升/分钟)的流动相推送通过色谱柱，样品中组分经色谱柱分离后再由一根毛细管引入到离子源，与离子源内部的喷雾毛细管对接，在高电压和辅助喷雾气的双重作用下雾化和离子化，产生的离子被质谱仪收集进行分析检测；另一种是通过微流注射泵或高电压本身直接驱动样品溶液流动到离子源内部喷雾针进行喷雾和离子化，这种形式通常用于标准品质谱打谱，在做LC/MS进行样品分析之前一般都需要先用这种方式优化质谱仪的各种参数。这种微小流量注射，流量通常在1-20微升/分钟之间，一般不需要加辅助喷雾气体就可以将样品溶液充分雾化，离子化效率比LC/MS高，检测灵敏度也相应更高，但是信号不稳定，不能直接用于定量分析。采用这一导入方式的有一种特殊的离子源，超微量电喷雾离子源(nano-spray)，这种离子源的喷雾毛细管内径一般小于50微米，流量大约每分钟几纳升到几百纳升，喷雾电压1～2kV，这个直流电压也能起到驱动毛细管内部的样品溶液流动的作用，喷雾在靠近质谱进样口几毫米处进行，喷雾效率极高，溶液中即便存在基质也不大影响雾化效率。nano-spray离子化效率很高，但通常只应用于蛋白质或DNA之类的生物大分子的质谱定性分析，由于用它得到的质谱信号不稳定，不能用作定量分析。