[发明专利]用于开放端口采样探头的高流速冲洗

说明书

在用于质谱的采样系统中，提出了一种用于经由采样探头(10)进行高流速冲洗和样品输送的方法和装置。采样系统包括采样探头(10)，该采样探头具有带入口的第一流体导管(40)、带出口的第二流体导管(42)、以及流体连接第一流体导管(40)和第二流体导管(42)的采样端口。流体源(50)附接到该入口，并且真空源(60)附接到该出口，以使流体流过第一流体导管(40)经过采样端口并通过第二流体导管(42)流出。提供盖(90)以用于选择性地关闭和打开采样端口。当盖被移除时，因此当采样端口被打开时，样品可以被引入到流过采样端口的流体中并被其捕获。当盖就位时，因此当采样端口被关闭时，供应冲洗流体以用于冲洗采样探头(10)。

相关美国申请

本申请要求于2020年5月22日提交的美国临时申请第63/029,049号的优先权的权益，该美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本说明书涉及用于质谱系统的采样接口，并且更具体地，涉及用于经由采样探头进行高流速冲洗和样品输送的方法和装置。

背景技术

质谱(MS)是一种用于确定测试物质的元素组成的分析技术，具有定性和定量应用两者。MS可用于识别未知化合物，确定分子中元素的同位素组成，通过观察特定化合物的碎裂来确定特定化合物的结构，以及量化样品中特定化合物的量。鉴于其灵敏度和选择性，MS在生命科学应用中尤为重要。

在复杂样品基质(例如，生物、环境和食品样品)的分析中，许多当前的MS技术需要在对感兴趣的分析物进行MS检测/分析之前对样品进行大量的预处理步骤。此类预分析步骤可包括采样(即样品收集)和样品制备(从基质中分离、浓缩、分级以及必要时的衍生化)。例如，据估计，整个分析过程的80％以上的时间可花在样品收集和制备上，以便使得能够经由MS来检测分析物或消除样品基质内包含的潜在干扰源，而尽管如此，在每个样品制备阶段还是增加了稀释和/或错误的潜在来源。

理想地，用于MS的样品制备和样品引入技术应该是快速的、可靠的、可重现的、便宜的，并且在一些方面中可接受自动化。举例来说，已经开发了各种电离方法，这些电离方法可以以最少的样品处置从凝聚相样品中解吸/电离分析物。改进的样品引入技术的一个示例是采样探头，诸如“开放端口”采样接口(OPI)，其中可以将相对未处理的样品引入连续流动的溶剂中，该溶剂被输送到MS系统的离子源，如例如由Van Berkel等人发表在质谱学快报(Rapid Communications in Mass Spectrometry)第29期(19)第1749-1756页(2015)中的题为“用于液体引入大气压电离质谱的开放端口采样接口”的文章中所描述的，该文章通过引用整体并入。

样品从OPI到目的地(诸如MS系统)的流动是由在OPI中流动的雾化器气体在抽吸端口处产生的文丘里效应导致的，该效应将样品溶液从用于电喷射的开放区域抽取到MS系统的离子源。样品流速取决于雾化器气体流量(气体压强、喷嘴尺寸)、ESI(电喷射电离)电极末端相对于ESI喷嘴的位置、以及OPI和MS系统之间的传输导管内的流阻(流体粘度、管件长度/内径(ID)等)。

样品流动中的问题会由于流阻的变化而发生，尤其是在OPI和MS系统之间的传输导管长和/或使用粘性更大的溶剂(例如水)的情况下。此类问题会降低分析性能，因为样品输送的延迟更长并且峰显著变宽。此外，OPI与样品源的不正确对齐会导致因向样品流引入固体或灰尘而引起的交叉污染。此外，长传输导管会容易在传输导管中产生和截留气泡。

解决上述问题的先前方法包括使用靠近离子源的附加抽吸泵，以及使用弹簧加载的针状探头结构(参见Fernandez等人，分析化学(Anal.Chem.)2018，90，3981-3986)，其中提出的针状探头包括实际的“样品”。

发明内容