[发明专利]脉动流大气实时电离

说明书

在本环境电离实验的实施例中，通过对用于生成被引导向样品的受激物质的载气进行脉冲来降低背景化学物质相对于目标离子的丰度。受激物质逐步被引导向样品，从而降低引入电离区域中的背景化学物质的总体丰度。在本环境电离实验的实施例中，在受激物质前使样品步进和对用于生成受激物质的载气进行脉冲的组合提高了检测的灵敏度。

技术领域

本发明涉及通过脉冲引入载气对在环境大气中被电离的分子进行化学分析的方法和装置。

背景技术

在实验室或实地情境中的环境大气下对目标分子的分析可以通过使用电离物质将目标分子转化为离子并将离子引导或排出到光谱仪中来完成。然而，实验室或实地情境中的环境大气可含有许多也可以检测到的“背景化学物质”。这些背景化学物质可以根据局部环境而变化。例如，实验室大气中存在的痕量化学物质可能含有溶剂、尘粒、气溶胶、反离子以及用于合成或提取的化学物质。此外，背景可以包括来自人、动物、细菌、病毒或真菌活动(包括来自光谱仪操作员/科学家的存在)的化学物质，包括来自呼吸、香水、香料、漱口水、化妆品、汗液、肠胃气胀、细菌气体和细菌气味的化学物质。这些中的任何一种或多种的存在均可以导致持久背景的生成。当背景变得太丰富时，目标分子的环境电离和离子检测的过程可能变得低效，因为检测不到目标分子，或者检测到目标分子的丰度极低以至于它们被背景化学物质的检测所掩盖而无法检测。

目标样品中存在的痕量化学物质也可以被认为是背景化学物质，因为它们存在于电离区域中但不是目标。这些物质包括源自样品容器的化学物质、溶剂残留物、通常存在但对样品的表征不重要的化学物质，以及可能被引入到电离物质周围空气中的化学物质，包括来自人类活动的那些，如溶剂，或来自其它附近分析工作的化学物质。例如，在尿液样本中，代谢物肌酸酐，一种由肌肉代谢产生的化学废物，容易被电离并使用光谱仪检测。肾脏从循环血液中过滤出肌酸酐和其它废物(包括尿素)，从而允许通过排尿将它们从体内排出。因此，这两种化合物(肌酸酐和尿素)在分析人源流体时均作为背景化学物质存在。此外，尿素本身难以从尿液中提取，这就是为什么在工作场所药物测试中对滥用药物的分析通常通过使用色谱材料从目标分子中分离尿素来进行。色谱材料延迟了较大药物分子的通过，同时允许将尿素引导至废物。在不存在尿素的情况下，较大药物分子在环境大气中被电离，并且在进入光谱仪之后容易被检测到。

溶剂效应也可有助于背景化学物质，例如用于溶解样品的溶剂，如二甲亚砜(DMSO)，并且添加到样品中以促进pH变化或电离缓冲的化学物质也可有助于背景化学物质。

在理论和实践中，在环境电离之前消除背景化学物质会减少背景化学离子，即，化学噪声，从而允许提高对目标分子的灵敏度。

发明内容

在本发明的实施例中，在环境电离实验中，对用于生成电离物质的载气进行脉冲可用于增加目标分子的电离，并从而允许降低检测极限。在具有环境电离实验的本发明的实施例中，从一个位置跳跃并对用于生成电离物质的载气进行脉冲可用于增加目标分子的电离，并从而允许降低检测极限。

附图说明

除非另外指定，否则所有实时直接分析(DART)大气压电离(API)测量均在300℃下进行。所有样品均使用TTP Labtech公司的Mosquito(一种正置换移液器)进行点样。所有质谱分析均在赛默飞世尔科技(Thermo Scientific)^TM公司的Q-Exactive^TM质谱仪上进行。将基于以下附图详细描述本发明的各种实施例，其中：

图1是根据本发明的各种实施例的纸消耗品，该纸消耗品将金属丝网保持驻留在坯件中，该坯件被插入到X-Y驱动器中，该X-Y驱动器被设计成使得能够将以规律间隔(1至12)沉积在网表面上的一系列样品呈现到从DART API源的远端发射的电离物质中；

图2A是根据本发明的各种实施例的来自DART API源的电离物质穿过窄帽并被引导至样品的示意图，该样品被应用于插入到光谱仪的电离体积中的网上；