一种组织样品中挥发性代谢产物的在线便携质谱分析装置制造方法及图纸

一种组织样品中挥发性代谢产物的在线便携质谱分析装置,采用便携离子阱质谱仪和常用的膜进样方式，为植物、动物及人体组织样品中挥发性小分子代谢物（沸点≤300℃）提供在线质谱分析监测，可以用于术中肿瘤实时诊断、中药材鉴定、食品掺假检测、食品药品质量安全控制等多种实验室外的现场质谱分析鉴定。手术室内的肿瘤组织实时诊断，可以作为辅助技术，提高临床诊断的准确性，促进现代精准医学研究。食品药品的实时分析检测，为食品药品监督管理部门、卫生防疫、出入境检验检疫或企业质量控制部门提供了重要且科学的现场检测手段，促进了食品药品安全的管理和现代化监督管理。

An On-line Portable Mass Spectrometric Analysis Device for Volatile Metabolites in Tissue Samples

【技术实现步骤摘要】
一种组织样品中挥发性代谢产物的在线便携质谱分析装置
本专利技术具体涉及质谱分析检测
，具体涉及一种组织样品中挥发性代谢产物的在线便携质谱分析装置。
技术介绍
质谱分析是一种非常重要的研究方法，目前已被广泛应用于生物医学、药学、食品科学等多学科研究领域。组织样本（动物、植物、人体组织等）一般需要经过组织均浆（粉碎）、提取、分离、富集和纯化等复杂繁琐的样品前处理过程，才能用于质谱分析。敞开式常压电离质谱技术（AmbientIonizationMassSpectrometry）可以在常压环境下对组织样本进行直接电离质谱分析，省去复杂繁琐的样品前处理过程，进而满足现场实时分析检测的需求，为实时质谱监测及高通量质谱分析开辟了新途径。敞开式常压电离质谱以解吸附电喷雾离子化质谱（DesporptionElectrosprayIonizationMS,DESI-MS）和快速蒸发电离质谱（RapidEvaporativeIonizationMassSpectrometry,REIMS）为代表，主要基于电喷雾电离（ElectrosprayIonization,ESI）的原理，用于分析组织样品中有机酸、氨基酸、生物碱、脂肪酸、磷脂、多肽、蛋白质等极性或中等极性的不易挥发的代谢产物，受电离方式及电离能量的限制，尚无法实现组织样品中烷烃类、酯类、酮类等挥发性小分子代谢产物的直接电离质谱分析检测。而且，实验室常规质谱仪其体积庞大、价格昂贵、操作维护过程复杂，往往无法直接用于组织样品的在线分析监测。
技术实现思路
为了解决现有技术的缺陷及不足。本专利技术提供了一种组织样品中挥发性小分子代谢产物的在线便携质谱分析装置。本专利技术采用的技术解决方案是：一种组织样品中挥发性小分子代谢产物的在线便携质谱分析装置，所述的在线便携质谱分析装置依次包括有进样装置和便携离子阱质谱仪，所述的进样装置依次包括有进样口、用于过滤滤除大颗粒的固体或液滴的过滤装置以及传输管路，所述的传输管路的进料端与过滤装置相连，所述的传输管路的出料端与便携离子阱质谱仪相连，所述的传输管路和便携离子阱质谱仪之间还设有高温碰撞加热丝和聚二甲基硅氧烷膜结构。所述的过滤装置包括一过滤腔，所述的过滤腔上设有进气管路和出气管路，所述的进气管路和出气管路的底部均插入过滤腔内，所述的进气管路与进样口相连，所述的出气管路与传输管路相连。所述的进气管路和出气管路竖直且相互平行设置，插入过滤腔内的所述的进气管路的底部低于出气管路的底部高度。所述的进气管路和出气管路水平且相互平行设置，所述的进气管路位于出气管路的底部。所述的进样口上设有可在短时间内在组织样品局部产生高热效应，使动物组织的蛋白变性凝固，挥发性代谢产物瞬间挥发，生成烟雾气或气溶胶的局部加热装置。所述的进气管路和出气管路的外侧还设有可进一步促进烟雾气或气溶胶中残留少量小颗粒固体或液滴的快速气化，进一步增加可用于质谱分析的气体样本量的辅助加热装置，所述的辅助加热装置缠绕在进气管路和出气管路的外壁上。便携离子阱质谱仪进样接口内，还可设有高温碰撞加热丝，所述的高温加热丝采用铁镍铬合金制成，加热温度达500度以上，高速流动的烟雾气或气溶胶样品与高温加热碰撞，进一步促进固体颗粒或液滴的蒸发气化，净化烟雾气或气溶胶样品，避免或降低烟雾气或气溶胶样品对聚二甲基硅氧烷膜及便携离子阱质谱内部的污染，提高样品的离子化效率。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种组织样品中挥发性小分子代谢产物的在线便携质谱分析装置,采用便携离子阱质谱仪和常用的膜进样方式，为植物、动物及人体组织样品中挥发性小分子代谢物（沸点≤300℃）提供在线质谱分析监测，可以用于术中肿瘤实时诊断、中药材鉴定、食品掺假检测、食品药品质量安全控制等多种实验室外的现场质谱分析鉴定。手术室内的肿瘤组织实时诊断，可以作为辅助技术，提高临床诊断的准确性，促进现代精准医学研究。食品药品的实时分析检测，为食品药品监督管理部门、卫生防疫、出入境检验检疫或企业质量控制部门提供了重要且科学的现场检测手段，促进了食品药品安全的管理和现代化监督管理。附图说明图1为本专利技术在线便携质谱分析装置结构示意图。图2为本专利技术过滤装置结构示意图。图3为本专利技术过滤装置结构示意图。图4为本专利技术传输管路及高温加热丝结构示意图。图中1-便携离子阱质谱仪，2-进样口，3-传输管路，4-过滤装置，41-过滤腔，42-进气管路，43-出气管路。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的
技术实现思路
，特举以下实施例详细说明。如图1、图2、图3、图4所示，一种组织样品中挥发性小分子代谢产物的在线便携质谱分析装置，所述的在线便携质谱分析装置依次包括有进样装置和便携离子阱质谱仪1，所述的进样装置依次包括有进样口2、用于过滤滤除大颗粒的固体或液滴的过滤装置4以及传输管路3，所述的传输管路3的进料端与过滤装置4相连，所述的传输管路3的出料端与便携离子阱质谱仪1相连，所述的传输管路3和便携离子阱质谱仪1之间还设有聚二甲基硅氧烷膜结构。便携离子阱质谱仪的进样装置采用常用的膜进样方式，由筛网、聚二甲基硅氧烷（PDMS）膜构成。筛网可进一步对烟雾气或气溶胶进行过滤。为进一步降低或避免到达质谱进样口处的烟雾气或气溶胶中颗粒状的固体或液滴的影响。聚二甲基硅氧烷膜的作用是滤除烟雾气或气溶胶中的H2O，N2，O2等挥发性有机物以外的无机物，并对挥发性有机物有一定的富集作用。所述的过滤装置4包括一过滤腔41，所述的过滤腔41上设有进气管路42和出气管路43，所述的进气管路42和出气管路43的底部均插入过滤腔41内，所述的进气管路42与进样口2相连，所述的出气管路43与传输管路3相连。主要用于滤除大颗粒的固体或液滴，降低管路污染。可利用不同孔径的滤网或滤膜过滤，例如定制加工的PET（Polyethyleneterephthalate）材质的HEPA(HighefficiencyparticulateairFilter)高效过滤网，滤除直径大于1.0微米的颗粒。参照冷阱和沉降的原理，还可以设计如下图2,B3两种装置，进一步消除烟雾气或气溶胶中的大颗粒固体或液滴。同时，该装置可适当加热以提高烟雾气或气溶胶样品传输效率。所述的进气管路42和出气管路43竖直且相互平行设置，插入过滤腔41内的所述的进气管路42的底部低于出气管路43的底部高度。所述的进气管路42和出气管路43水平且相互平行设置，所述的进气管路42位于出气管路43的底部。所述的进样口2上设有可在短时间内在组织样品局部产生高热效应，使动物组织的蛋白变性凝固，挥发性代谢产物瞬间挥发，生成烟雾气或气溶胶的局部加热装置，采用高频电刀（医用）、激光、微波手术刀、电烙铁等方式。所述的进气管路42和出气管路43的外侧还设有可进一步促进烟雾气或气溶胶中残留少量小颗粒固体或液滴的快速气化，进一步增加可用于质谱分析的气体样本量的辅助加热装置，所述的辅助加热装置缠绕在进气管路42和出气管路43的外壁上，且加热温度可调节，防止温度降低时，高沸点挥发性代谢物在管路中的析出。所述的便携离子阱质谱仪1的样接口处内还可设有高温碰撞加热丝，加热温度达500度以上，高速流动的烟雾气或气溶胶样品与高温加热碰撞，以进一步促进固体颗粒或液滴的蒸发气化，净化烟雾气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组织样品中挥发性代谢产物的在线便携质谱分析装置，其特征在于，所述的在线便携质谱分析装置依次包括有进样装置和便携离子阱质谱仪（1），所述的进样装置依次包括有进样口（2）、用于过滤滤除大颗粒的固体或液滴的过滤装置（4）以及传输管路（3），所述的传输管路（3）的进料端与过滤装置（4）相连，所述的传输管路（3）的出料端与便携离子阱质谱仪（1）相连，所述的传输管路（3）和便携离子阱质谱仪（1）之间还设有高温碰撞加热丝和聚二甲基硅氧烷膜结构。

【技术特征摘要】
2019.02.20 CN 20192021537391.一种组织样品中挥发性代谢产物的在线便携质谱分析装置，其特征在于，所述的在线便携质谱分析装置依次包括有进样装置和便携离子阱质谱仪（1），所述的进样装置依次包括有进样口（2）、用于过滤滤除大颗粒的固体或液滴的过滤装置（4）以及传输管路（3），所述的传输管路（3）的进料端与过滤装置（4）相连，所述的传输管路（3）的出料端与便携离子阱质谱仪（1）相连，所述的传输管路（3）和便携离子阱质谱仪（1）之间还设有高温碰撞加热丝和聚二甲基硅氧烷膜结构。2.根据权利要求1所述的一种组织样品中挥发性代谢产物的在线便携质谱分析装置，其特征在于，所述的过滤装置（4）包括一过滤腔（41），所述的过滤腔（41）上设有进气管路（42）和出气管路（43），所述的进气管路（42）和出气管路（43）的底部均插入过滤腔（41）内，所述的进气管路（42）与进样口（2）相连，所述的出气管路（43）与传输管路（3）相连。3.根据权利要求2所述的一种组织样品中挥发性代谢产物的在线便携质谱分析装置，其特征在于，所述的进气管路（42）和出气管路（43）竖直且相互平行设置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海星，张曼曼，
申请(专利权)人：温州医科大学附属第二医院，温州医科大学附属育英儿童医院，
类型：发明
国别省市：浙江,33