可检测活性中间体的方法、电喷雾离子源装置及质谱仪制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可检测活性中间体的方法、电喷雾离子源装置及质谱仪。其中，所述电喷雾离子源装置包括用于进样的进样装置，用于将进样装置中的第一部分样品以电喷雾的形式喷出的电喷雾装置，以及曲面化学反应器，所述曲面化学反应器的曲面设置在电喷雾的喷射路径上。本发明专利技术将曲面化学反应器设置在电喷雾离子源装置的电喷雾的喷射路径上，使得化学反应发生在离子源内部，可实时监测化学反应过程和检测存在时间短的反应活性中间体；而且避免了电喷雾高电压对化学反应的干扰，使电喷雾质谱的检测更加精确，更能反映待检测体系的真实状况。

Method for detecting active intermediates, electrospray ion source device, and mass spectrometer

The present invention discloses a method for detecting an active intermediate, an electrospray ion source device and a mass spectrometer. Among them, the electrospray ion source device comprises a sampling device for sampling, sampling device for introducing the first portion of the sample with electrospray device sprays form electrospray, and surface chemical reactor, the curved surface chemical reactor is arranged in the electrospray injection path. The jet path electrospray surface chemical reactor is arranged in the electrospray ion source device on which a chemical reaction occurs in the ion source, real-time monitoring of chemical reaction process and to detect the presence of reactive intermediates in short time; and to avoid the interference of high voltage electric spray on the chemical reaction, the detection of electric spray MS is more accurate, more can reflect the real situation of the detecting system.

【技术实现步骤摘要】
可检测活性中间体的方法、电喷雾离子源装置及质谱仪
本专利技术涉及质谱领域，具体涉及可检测活性中间体的方法、电喷雾离子源装置及质谱仪。
技术介绍
有机化学是研究有机化合物的结构、性质、制备的学科，是化学中极重要的一个分支。有机化学反应机理的研究能帮助我们更好的理解化学反应，总结规律，并有可能对化学反应进行与否以及产物结构性质等进行预测，因此是有机化学学科一项重要的内容，在有机化学发展中占有重要的地位。有机化学反应机理研究主要包括计算化学方法和化学实验方法。计算化学方法基于量子化学原理，利用计算机模拟分子结构，反应历程，能量等重要信息，模拟化学反应的整体过程，以加深对反应的理解。试验方法主要是利用核磁、质谱、红外等仪器监测反应过程或检测、分析实验结果。进而得到反应速率、产物、副产物、中间体等重要信息，帮助科学家们窥探反应历程，知晓反应原理。实验方法是研究化学反应机理的基础，但是由于实验仪器灵敏度、分辨率、时间尺度等的限制，很难实时监测反应过程，另外对理解反应机理很有帮助的高活性反应中间物种也很难监测。因此开发能够实时监测反应过程，捕捉反应活性中间物种的仪器显得尤为重要，对有机反应机理的研究具有战略指导意义。质谱(又叫质谱法)是一种与光谱并列的谱学方法，通常意义上是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术。质谱法在一次分析中可提供丰富的结构信息。在众多的分析测试方法中，质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的普适性方法。质谱仪器一般由样品导入系统、离子源、质量分析器、检测器、数据处理系统等部分组成。质谱分析是一种测量离子质荷比(质量-电荷比)的分析方法，其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同质荷比的带电离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。在质量分析器中，再利用电场或磁场使不同质荷比的离子在空间上或时间上分离，或是透过过滤的方式，将它们分别聚焦到检测器而得到质谱图，进而分析确定其质量、结构信息。电喷雾质谱采用电喷雾离子源装置。电喷雾电离是一种软电离方法，相较于传统质谱电离方式，它能较完整地保留待分析分子结构，因此在生物大分子的分析上有很大的优势。另外，由于其软电离特点，能在一定程度上保留不稳定分子、高活性物种等分子结构，为有机化学反应机理的研究提供了一种强有力的工具。但是很多化学反应的活性中间体存在时间极短，在毫秒级甚至微秒级。而电喷雾质谱进样管路较长，进样时间一般在秒级别以上，难以检测存在时间短的活性中间体。另外电喷雾过程存在高电压，会有电化学反应发生，而电化学反应有可能对体系造成干扰，很多反应中间活性物种在管路中有可能进一步发生反应，因此检测结果很难反应真实的体系，这给反应机理研究带来了较大的困难。因此，开发出能够检测存在时间短的活性中间物种并且可以有效避免电化学反应干扰的电喷雾质谱检测方法是利用电喷雾质谱进行化学反应机理研究急需解决的问题。
技术实现思路
本申请提供一种可检测活性中间体的方法、电喷雾离子源装置及质谱仪，以检测存在时间短的化学反应活性中间体。根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种电喷雾离子源装置，包括用于进样的进样装置，用于将进样装置中的第一部分样品以电喷雾的形式喷出的电喷雾装置，以及曲面化学反应器，所述曲面化学反应器的曲面位于电喷雾的喷射路径上。所述的电喷雾离子源装置，其中，所述曲面化学反应器与电喷雾接触的曲面用于装载第二部分样品，所述第二部分样品可与所述第一部分样品发生化学反应。所述的电喷雾离子源装置，其中，所述电喷雾入射到所述曲面上的角度为100°～150°。所述的电喷雾离子源装置，其中，所述电喷雾离子源装置还包括反应器底座，所述曲面化学反应器设置在所述反应器底座上，所述反应器底座可调节曲面化学反应器在预定方向上的位移，所述预定方向包括X轴方向、Y轴方向、Z轴方向中的一种或多种。所述的电喷雾离子源装置，其中，所述进样装置包括进样泵、进样口和进样管，所述电喷雾装置包括毛细管喷雾针和直流电压产生装置，所述进样口通过进样管与毛细管喷雾针连通；所述进样泵用于输送进样管中的第一部分样品，使其从毛细管喷雾针中喷出，直流电压产生装置对毛细管喷雾针施加高压电场，使第一部分样品经过毛细管喷雾针后，雾化成细小的带有电荷的雾滴并喷出，形成电喷雾。所述的电喷雾离子源装置，其中，所述第一部分样品为包含第一部分反应物的溶液，第二部分样品包含可与第一部分反应物反应的第二部分反应物。所述的电喷雾离子源装置，其中，所述反应器底座包括：固定在电喷雾离子源装置腔体内壁上的基座，竖直设置在所述基座上的竖直导向件，以能够移动的方式设置在所述竖直导向件上的支撑件，以及反应器支撑杆；所述支撑件上水平设置有导向槽，所述反应器支撑杆以能够移动的方式设置在导向槽内。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供一种可检测活性中间体的质谱仪，包括：质量分析器、离子检测器和如上所述的电喷雾离子源装置；所述质量分析器将第一部分样品与第二部分样品反应的混合物按质荷比分开，所述离子检测器对经过质量分析器分开后的离子进行检测。根据本专利技术的第三方面，本专利技术提供一种可检测活性中间体的方法，所述方法包括：进样装置进样；电喷雾装置将进样装置进入的第一部分样品以电喷雾的形式喷射到曲面化学反应器的曲面上；所述曲面化学反应器与电喷雾接触的曲面上设置有可与所述第一部分样品发生化学反应的第二部分样品；所述电喷雾将第二部分样品解离出来并进一步发生反应；对反应的生成物进行质谱检测。所述的可检测活性中间体的方法，其中，所述“对反应的生成物进行质谱检测”的步骤包括：质量分析器将第一部分样品与第二部分样品反应后的混合物按质荷比分开；离子检测器对经过质量分析器分开的离子进行检测。本专利技术的有益效果：将曲面化学反应器设置在电喷雾离子源装置的电喷雾的喷射路径上，由于化学反应发生在离子源内部，可实时监测化学反应过程和检测存在时间短的反应活性中间体；而且避免了高电压对化学反应的干扰，使电喷雾质谱的检测更加精确，更能反映待检测体系的真实状况。附图说明图1为本专利技术提供的电喷雾离子源装置一实施例的工作示意图；图2为本专利技术提供的电喷雾离子源装置一实施例中，反应器底座的立体图；图3为本专利技术提供的电喷雾离子源装置一实施例中，反应器底座的组成图；图4为本专利技术提供的可检测活性中间体的方法的一实施例的流程图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本专利技术中用到的术语定义：电喷雾—溶剂带着离子型或极性试样分子流过毛细管，在毛细管的出口处加一高压电场，在库仑力的作用下，试样在毛细管的出口处会发生喷雾，雾化成细小的带有电荷的雾滴，这一现象称为电喷雾。电喷雾离子源装置—利用电喷雾原理实现物质分子电离的离子源，是电喷雾质谱的重要组件。电喷雾质谱—配有电喷雾离子源装置的质谱被称为电喷雾质谱。反应机理—反应机理是化学中用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应。虽然整个化学变化所发生的物质转变可能很明显，但为了探明这一过程的反应机理，常常需要其它手段来验证。有机化学反应中间体—在部分有机化学反应中，反应物并不是直接生成产物，而是经过若干个中间结构生成产物，这些中间结构就是有机反应中间体，它们通常活性很高很不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电喷雾离子源装置，其特征在于，包括用于进样的进样装置，用于将进样装置中的第一部分样品以电喷雾的形式喷出的电喷雾装置，以及曲面化学反应器，所述曲面化学反应器的曲面位于电喷雾的喷射路径上。

【技术特征摘要】
1.一种电喷雾离子源装置，其特征在于，包括用于进样的进样装置，用于将进样装置中的第一部分样品以电喷雾的形式喷出的电喷雾装置，以及曲面化学反应器，所述曲面化学反应器的曲面位于电喷雾的喷射路径上。2.根据权利要求1所述的电喷雾离子源装置，其特征在于，所述曲面化学反应器与电喷雾接触的曲面用于装载第二部分样品，所述第二部分样品可与所述第一部分样品发生化学反应。3.根据权利要求1或2所述的电喷雾离子源装置，其特征在于，所述电喷雾入射到所述曲面上的角度为100°～150°。4.根据权利要求1或2所述的电喷雾离子源装置，其特征在于，所述电喷雾离子源装置还包括反应器底座，所述曲面化学反应器设置在所述反应器底座上，所述反应器底座可调节曲面化学反应器在预定方向上的位移，所述预定方向包括X轴方向、Y轴方向、Z轴方向中的一种或多种。5.根据权利要求1或2所述的电喷雾离子源装置，其特征在于，所述进样装置包括进样泵、进样口和进样管，所述电喷雾装置包括毛细管喷雾针和直流电压产生装置，所述进样口通过进样管与毛细管喷雾针连通；所述进样泵用于输送进样管中的第一部分样品，使其从毛细管喷雾针中喷出，直流电压产生装置对毛细管喷雾针施加高压电场，使第一部分样品经过毛细管喷雾针后，雾化成细小的带有电荷的雾滴并喷出，形成电喷雾。6.根据权利要求2所述的电喷雾离子源装置，其特征在于，所述第一部分样...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜和明，张欣豪，陈萍，孙天宇，刘子叶，钟秀梅，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44