用于质谱分析的电喷雾离子源装置、离子化方法及包含该离子源装置的质谱仪制造方法及图纸

技术编号:13195878 阅读:62 留言:0更新日期:2016-05-12 07:53
本发明专利技术提供了一种用于质谱分析的电喷雾离子源装置,包括:吸水部件;至少一层透析膜,位于所述吸水部件上;导电部件,设置于所述透析膜;其中,所述透析膜具有至少一个尖端。本发明专利技术还提供了一种用于质谱分析的电喷雾离子化方法及一种质谱仪。本发明专利技术的电喷雾离子化方法应用于质谱分析,能够避免待测样品的复杂前处理,实现快速地对少量样品进行直接分析,同时又能有效的去除盐类等引起的基质效应的质谱离子化方式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种离子源装置及离子化方法,具体为一种用于对复杂基质中生物样 本检测的离子源装置及离子化方法。
技术介绍
质谱(mass spectrometry, IVB)是一种功能强大的分析工具,具有灵敏度高、分辨 率高、分析速度快、样品用量少W及高通量等优点,因此在分析方法中愈发显示出无 W伦比 的优势。在质谱检测中,质量分析器是通过对离子的检测反推获得待测分子的分子量及结 构信息,因此待测分子首先需要在离子源处实现离子化。 自1984年约翰芬恩(John Fenn)专利技术了电喷雾电离源巧SI) W来,极大 地促进了质谱技术在大分子分析领域,特别是生物大分子领域的广泛使用。目前,在质谱前端串联液相色谱的方法,依然在生命科学的研究中起 着极其重要的作用,例如对疾病生物标志物的探索及病理机制的研究等等。然而,质谱方法 的使用中仍然存在一个瓶颈,即基质效应的干扰。 在分析化学中,基质指的是样品中被分析物W外的组分。基质效应是指,基质常常 对分析物的分析过程有显著的干扰,并影响分析结果的准确性。在ESI-MS分析中,基质效 应是在非挥发性的基质成分与待测物质离子间形成带电液滴的竞争过程中产生的。非挥发 性的基质成分会将待测成分紧紧包裹起来,妨碍了待测物质拆分成更小的液滴。在生物样 品中,基质主要是内源性成分,包括有机物(如;糖类和胺类物质)和无机物(如;无机盐)。 外源性的成分也可能在样品处理过程中被引入,从而也可能引起基质效应。 常见的消除或降低基质效应的方法大多比较耗时,例如;1)优化前处理方法;2) W稳定同位素标记的物质作为内标物;3)采用色谱分离手段。近期,报道了一系列在大气 压电离方法,使得被测物质可W在环境条件下直接被电离,从而无需样品制备、预分离等前 处理过程,简化了质谱分析流程。送些方法例如;解吸电喷雾电离值ESI)、实时直接分析 值ART) W及纸喷雾电离(PS-M巧等。随着快速分析已成为分析领域中的新趋势,既可W用 于直接分析W节约前处理时间,又可W同时去除基质效应W提高分析灵敏度,达到可定量 分析生物样品的质谱离子化方法已成为人们分析工作中迫切的需求。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种用于质谱分析的电喷雾离子源装置,包 括;吸水部件;至少一层透析膜,位于所述吸水部件上;导电部件,设置于所述透析膜;其 中,所述透析膜具有至少一个尖端。 根据本专利技术的一实施方式,其中所述透析膜为多层,依次叠置于所述吸水部件上, 且各层透析膜的截留分子量依次增大,距离所述吸水部件最远的透析膜的截留分子量最 大。 根据本专利技术的另一实施方式,其中所述透析膜为两层,包括第一透析膜和第二透 析膜,所述第二透析膜位于所述吸水部件上,所述第一透析膜位于所述第二透析膜上,所述 第一透析膜的截留分子量大于所述第二透析膜,所述第一透析膜和所述第二透析膜均包括 样品承载部和所述尖端,所述第一透析膜的样品承载部与所述第二透析膜的样品承载部重 叠,所述第一透析膜的尖端与所述第二透析膜的尖端相互错开。 根据本专利技术的另一实施方式,其中所述透析膜的形状为H角形。 根据本专利技术的另一实施方式,其中所述导电部件为导电夹子。 本专利技术还提供了一种用于质谱分析的电喷雾离子化方法,包括:将至少一层透析 膜放于吸水部件上,所述透析膜至少具有一个尖端,使所述透析膜的尖端指向质谱仪进样 口;将待测样品置于所述透析膜上;静置一等待时间后通过一导电部件向所述透析膜施加 高压电;向所述透析膜上添加冲洗溶剂;在高压电场及所述冲洗溶剂的作用下,所述待测 样品离子化并形成喷雾。 根据本专利技术的一实施方式,其中所述透析膜为多层,依次叠置于所述吸水部件上, 且各层透析膜的截留分子量依次增大,距离所述吸水部件最远的透析膜的截留分子量最 大。 根据本专利技术的另一实施方式,其中所述透析膜为两层,包括第一透析膜和第二透 析膜,所述第二透析膜位于所述吸水部件上,所述第一透析膜位于所述第二透析膜上,所述 第一透析膜和所述第二透析膜均包括样品承载部和所述尖端,所述第一透析膜的样品承载 部与所述第二透析膜的样品承载部重叠,所述第一透析膜的尖端与所述第二透析膜的尖端 具有一夹角0;使所述第一透析膜的尖端指向所述质谱仪进样口,将包括第一样品和第二 样品的待测样品放置于所述第一透析膜的承载部上,所述第一样品的分子量大于第二样 品,在高压电场及所述冲洗溶剂的作用下,所述第一样品在所述第一透析膜的尖端形成离 子化喷雾;将所述吸水部件旋转0角度,使所述第二透析膜的尖端指向所述质谱仪进样 口,进行所述第二样品的离子化喷雾。 根据本专利技术的另一实施方式,其中所述待测样品为蛋白,所述方法包括:将与所述 蛋白相匹配的抗体包被于所述透析膜上;将带有所述抗体的透析膜放入所述蛋白的溶液中 反应,使所述蛋白与所述抗体相结合,将所述透析膜贴放于所述吸水部件上;向所述透析膜 上加载破坏所述蛋白与所述抗体结合的缓冲液,待所述缓冲液滤出所述透析膜,对所述透 析膜施加高压电与冲洗溶剂进行离子化喷雾。 根据本专利技术的另一实施方式,其中所述等待时间为10-40S。 根据本专利技术的另一实施方式,其中向所述透析膜施加2-4kV的高压电。 根据本专利技术的另一实施方式,其中所述冲洗溶剂为醇、水和甲酸的混合物。[001引根据本专利技术的另一实施方式,其中所述醇、水和甲酸的体积比为 (50-70) : (50-30) : (0. 1-0. 5)。 本专利技术进一步提供了一种质谱仪,包括上述任一项的离子源装置。 本专利技术的离子源装置及方法应用于质谱分析,能够避免待测样品的复杂前处理, 实现快速地对少量样品进行分析,同时又能有效的去除盐类等引起的基质效应的质谱离子 化方式。【附图说明】 图1为本专利技术一实施方式的用于质谱分析的电喷雾离子源装置的结构示意图; 图2为本专利技术另一实施方式的双层膜离子源装置的结构示意图; 图3为本专利技术一实施方式的离子化过程的示意图; 图4A至4C为本专利技术实施例1的离子化过程的扫描电镜;图5A至抓依次为本专利技术实施例2至5的使用不同截留分子量的透析膜的质谱检 测信噪比; 图6为本专利技术实施例6的不同外加电压下的质谱响应图; 图7为本专利技术实施例7至8的使用不同冲洗溶剂的质谱图; 图8为本专利技术实施例9的选择不同等待时间的质谱图;[002引图9A为本专利技术实施例10与对比例1的100 y g ?血1孕丽溶液的质谱图; 图9B为本专利技术实施例11与对比例2的10 U g ?血1肤段MRFA溶液的质谱图; [003。 图9C为本专利技术实施例12与对比例3的10 U g ?血1血管紧张素 II溶液的质谱 图;[003引图9D为本专利技术实施例13与对比例4的0. 5mg ?血1细胞色素 C溶液的质谱图; 图IOA为本专利技术实施例14与对比例5的孕丽溶液的质谱图; 图IOB为本专利技术实施例15与对比例6的MRFA溶液的质谱图; 图IOC为本专利技术实施例16与对比例7的血管紧张素 II溶液的质谱图; 图IOD为本专利技术实施例17与对比例8的细胞色素 C溶液的质谱图; 图IlA为本专利技术实施例18的质谱图;[003引图IlB为本专利技术对比例9的质谱图; 图12A为本专利技术实施例19的质谱图; 图12B为本专利技术对比例10的质谱图; 图13A为本专利技术本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于质谱分析的电喷雾离子源装置,包括:吸水部件;至少一层透析膜,位于所述吸水部件上;导电部件,设置于所述透析膜;其中,所述透析膜具有至少一个尖端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:徐伟张玫
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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