一种离子诱导喷雾离子化方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种离子诱导喷雾离子化方法和装置，所述离子诱导喷雾离子化方法是先通过高压使辅助溶剂产生带电的诱导离子，然后使诱导离子在毛细管中与样品进行电荷交换，使样品离子化。所述离子诱导喷雾离子化装置包括诱导离子产生装置、毛细管和质谱进样通道，诱导离子产生装置包括辅助溶剂通道，辅助溶剂通道连接有高压发生装置，辅助溶剂通道的出口端与毛细管的末端相通，毛细管的尖端位于质谱进样通道的轴线上，且毛细管不导电。本发明专利技术可有效解决传统ESI所存在的样品易发生源内氧化、离子化溶剂兼容性差的问题，对极性较低的化合物、易于发生氧化还原反应的化合物均具有良好的离子化效果，且对离子化溶剂兼容性好，且可用于痕量分析检测。

Ion induced spray ionization method and device

The present invention discloses an ion inducible spray ionization method and device. The ion induced spray ionization method first generates a charged induced ion by high pressure through a high pressure, and then induces the ion exchange between the induced ions and the sample in the capillary tube to ionize the sample. The ion inducting spray ionization device comprises an induced ion generating device, a capillary tube and a mass spectrometry sampling channel. The induced ion generating device includes an auxiliary solvent channel, and an auxiliary solvent channel is connected with a high-pressure generating device, and the outlet end of the auxiliary solvent channel is communicated with the end of the capillary tube, and the tip of the capillary is positioned on the axis of the mass spectrometry sampling channel, and the capillary tube does not conduct electricity. The invention can effectively solve the problems of easy internal oxidation of samples and poor compatibility of ionization solvent existing in traditional ESI, has good ionization effect on compounds with low polarity and easy oxidation-reduction reaction, has good compatibility with ionization solvent, and can be used for trace analysis and detection.

【技术实现步骤摘要】
一种离子诱导喷雾离子化方法和装置
本专利技术涉及一种离子诱导喷雾离子化方法和装置，属于质谱分析

技术介绍
质谱(MS)是一种能分析复杂混合物，提供有关分子量信息、元素组成和被分析物化学结构的重要分析工具，具有高度的专属性和灵敏度。质谱分析的基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同荷质比的带正电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器，然后在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。因此，离子化技术对质谱分析结果具有重要影响。近年来，随着化合物解吸与离子化技术和质量分析器的不断创新与改进，质谱成为发展最迅速的分析技术之一，目前质谱技术在化学与化工、生物学与生命科学、医学、药学、材料科学、环境保护等领域的应用越来越广泛。目前质谱常用的离子化方法主要包括电喷雾离子化(ElectrosprayIonization，ESI)，以及大气压化学电离离子化(AtmosphericPressureChemicalIonization，APCI)和基质辅助激光解吸附离子化(MatrixAssistedLaserDesorptionIonization,MALDI)。其中，应用范围最为广泛的当属ESI。电喷雾离子化(ESI)是由美国科学家约翰·芬恩提出的一种离子化方法，因其能够电离强极性、难挥发性和热不稳定的化合物并能保持其完整性以及能够得到多电荷离子的特性，已成为质谱分析领域应用最广泛的离子化方法，约翰·芬恩也因此获得了2002年的诺贝尔化学奖。ESI是一种基于“能量突爆”的软电离技术，其过程可简述为：将溶于极性溶剂的待测物引入末端加上3-4kV高压的毛细管，在高电场及雾化气的作用下，发生气溶胶喷雾，产生带电液滴，并在去溶剂化的过程中逐渐形成离子。随着质谱分析朝着微量、痕量检测方向发展，ESI技术也在不断地与时俱进。Nano-ESI，感应ESI等新型离子化方法相继出现。这些离子化方法主要是基于ESI原理，采用极细的毛细管，去除雾化气，使得其可以分析nl甚至pl级的样品。但是，上述的电喷雾类离子化技术还存在许多缺陷，例如：ESI过程中，样品易发生源内氧化，一些易于发生氧化还原的样品容易发生氧化还原反应，难以得到样品原本的离子信号；可兼容的溶剂范围很窄，只能兼容少数的几种极性溶剂(如甲醇和乙腈)，对于极性较低的化合物基本没有信号，对极性较低或是在极性溶剂中溶解性能不好的化合物无法顺利离子化。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种离子诱导喷雾离子化方法和装置。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种离子诱导喷雾离子化方法，是先通过高压使辅助溶剂产生带电的诱导离子，然后使诱导离子在毛细管中与样品进行电荷交换，使样品离子化。作为优选方案，所述离子诱导喷雾离子化方法，包括如下步骤：a)将样品引入毛细管；b)将辅助溶剂引入辅助溶剂通道中，通过高压发生装置施加高压，使辅助溶剂产生带电的诱导离子；c)诱导离子被传递至毛细管中与样品进行电荷交换，使样品离子化。作为进一步优选方案，高压发生装置施加的高压为1000～6000V的电压。一种离子诱导喷雾离子化装置，包括诱导离子产生装置、毛细管和质谱进样通道，所述诱导离子产生装置包括用于引入辅助溶剂的辅助溶剂通道，辅助溶剂通道连接有高压发生装置，辅助溶剂通道的出口端与毛细管的末端相通，毛细管的尖端位于质谱进样通道的轴线上，且毛细管不导电。作为优选方案，所述高压发生装置提供的电压为1000～6000V。作为进一步优选方案，所述高压发生装置为感应电压发生装置。作为优选方案，辅助溶剂通道的外部固定有导电金属箔，所述高压发生装置通过导电金属箔与辅助溶剂通道相连接。作为优选方案，辅助溶剂通道中辅助溶剂为极性或非极性溶剂，所述极性溶剂包括但不限于甲醇、乙腈，所述非极性溶剂包括但不限于二氯甲烷、甲苯。作为优选方案，辅助溶剂通道中辅助溶剂的流速为0.1～3微升/分钟。作为优选方案，辅助溶剂通道的材质为绝缘材质，所述绝缘材质包括但不限于玻璃、peek。作为优选方案，毛细管的轴线与质谱进样通道的轴线处于同一水平线上。作为优选方案，辅助溶剂通道的轴线与毛细管的轴线处于同一水平线上。作为优选方案，毛细管的尖端出口与质谱进样通道的端口间的距离为1～15mm。作为优选方案，毛细管的尖端出口的直径为1～20微米。作为优选方案，所述诱导离子产生装置包括辅助电极，所述辅助电极设于辅助溶剂通道内。作为进一步优选方案，所述辅助电极为导体或半导体。作为进一步优选方案，辅助电极可拆卸。作为优选方案，毛细管的外部套设有毛细管固定装置。作为优选方案，还包括样品引入通道，所述样品引入通道与毛细管的末端相通。作为进一步优选方案，样品引入通道中的液体流速为50纳升～5微升/分钟。作为进一步优选方案，还包括三通式固定装置，所述辅助溶剂通道、毛细管、样品引入通道分别固定于三通式固定装置内。相较于现有技术，本专利技术的有益技术效果在于：本专利技术创造性地利用高压电离辅助溶剂产生的带电的诱导离子与样品进行电荷交换，从而使样品离子化，不仅易于实现，操作简单，成本低廉，且可有效解决传统ESI所存在的样品易发生源内氧化、离子化溶剂兼容性差的问题，对极性较低的化合物、易于发生氧化还原反应的化合物均具有良好的离子化效果，且对离子化溶剂兼容性好，对待测样品、样品溶剂、辅助溶剂的选择性低，可测试样品对象、样品溶剂、辅助溶剂范围广泛，且可用于痕量分析检测，适用性强，相对于现有技术，具有显著性进步。附图说明图1为本专利技术提供的离子诱导喷雾离子化装置的结构示意图；图2为图1中离子化装置设有辅助电极时的结构示意图；图3为图1中离子化装置设有样品引入通道和三通式固定装置时的结构示意图；图4为图1中离子化装置设有辅助电极、样品引入通道和三通式固定装置时的结构示意图；图5为专利技术实施例1中采用本专利技术的离子诱导喷雾离子化装置得到的100ppm敌草快样品的质谱分析图；图6为本专利技术实施例1中采用Nano-ESI得到的100ppm敌草快样品的质谱分析图；图7为本专利技术实施例1中采用ESI得到的100ppm敌草快样品的质谱分析图；图8为本专利技术实施例2中采用本专利技术的离子诱导喷雾离子化装置得到的10ppm蒽样品的质谱分析图；图9为本专利技术实施例2中采用Nano-ESI得到的10ppm蒽样品的质谱分析图；图10为本专利技术实施例2中采用ESI得到的10ppm蒽样品的质谱分析图；图11为本专利技术实施例3中采用本专利技术的离子诱导喷雾离子化装置得到的pl级单Hela细胞甲醇萃取液的质谱分析图；图12为本专利技术实施例4中采用本专利技术的离子诱导喷雾离子化装置得到的单Hela细胞二氯甲烷提取液的质谱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子诱导喷雾离子化方法，其特征在于：先通过高压使辅助溶剂产生带电的诱导离子，然后使诱导离子在毛细管中与样品进行电荷交换，使样品离子化。/n

【技术特征摘要】
1.一种离子诱导喷雾离子化方法，其特征在于：先通过高压使辅助溶剂产生带电的诱导离子，然后使诱导离子在毛细管中与样品进行电荷交换，使样品离子化。


2.一种离子诱导喷雾离子化装置，其特征在于：包括诱导离子产生装置、毛细管和质谱进样通道，所述诱导离子产生装置包括用于引入辅助溶剂的辅助溶剂通道，辅助溶剂通道连接有高压发生装置，辅助溶剂通道的出口端与毛细管的末端相通，毛细管的尖端位于质谱进样通道的轴线上，且毛细管不导电。


3.根据权利要求2所述的离子诱导喷雾离子化装置，其特征在于：所述高压发生装置提供的电压为1000～6000V。


4.根据权利要求2所述的离子诱导喷雾离子化装置，其特征在于：辅助溶剂通道的外部固定有导电金属箔，所述高压发生装置通过导电金属箔与辅助溶剂通道相连接。


5.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭寅龙，曹宇奇，陆颖洁，王政永，朱苏珍，张立，张菁，
申请(专利权)人：中国科学院上海有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31