本发明专利技术适用于分析仪器领域，提供了一种用于液相质谱电喷雾的取样进样多功能探针，包括针本体和尖端部，所述尖端部自所述针本体全部或部分连续收缩而成，所述尖端部设置有溶液携带结构。还提供一种包括该多功能探针的液相质谱取样与电喷雾的组合装置，还包括进样机械臂、进样针座、离子源密封腔。本发明专利技术中提供的离子源同时也是取样针，具备取样量小(0.1～10μL左右)和洗针快的特点，而且相比于传统进样方式，本发明专利技术省去了针泵和进样阀，稳定性和检测灵敏度大幅提升。
【技术实现步骤摘要】
液相质谱取样与电喷雾的组合装置
本专利技术属于分析仪器领域，具体涉及一种直接蘸取样品并对样品进行电喷雾离子化的多功能探针及液相质谱取样与电喷雾的组合装置。
技术介绍
液相质谱仪是目前最先进的化学分析仪器之一，引导着分析仪器发展的方向。离子源作为质谱系统中最基本的一种功能部件，在很大程度上决定了质谱仪的灵敏度、准确度和应用范围。目前，电喷雾离子源是液相质谱分析中应用最为广泛的一种离子源，其应用范围囊括生物大分子和无机、有机小分子的分析检测，开辟了现代质谱分析的一个新纪元。现有电喷雾离子源通过针尖高电压放电对流到毛细管出口端的溶液雾化，从而实现对溶液中的溶质离子化，毛细管的出口处必须是针尖状。目前较为公认的离子化机理是，输送到毛细管出口尖端的样品溶液自然形成一个圆锥状的液体锥，施加到毛细管尖端的数千伏直流高压传递至液锥表面使其带上电荷，高密度的表面电荷迫使液珠炸裂形成带有高电荷的雾珠，在飞行过程中雾珠内的溶剂不断被蒸发，体积不断缩小、表面电荷密度不断加大，当雾珠表面的电荷密度超过表面张力极限(也称雷利极限)时就会发生库仑爆炸，形成更细的雾珠，这一过程在较短时间内会多次重复，最终导致样品中较大的分子带上一个或多个质子或是脱掉一个或多个质子从带电雾珠中飞来，产生单电荷或多电荷的气态离子。质子的加成生成单价或多价正离子，而脱质子则生成单价或多价负离子。质谱仪的工作原理正是收集并按质量分离然后检测这些离子。现阶段，电喷雾的溶液导入方式主要有两种，一是与液相色谱相连形成液质联用(LC/MS)，样品由较大流量(一般约0.1-2.0毫升/分钟)的流动相推送通过色谱柱，样品中组分经色谱柱分离后再由一根毛细管引入到离子源，与离子源内部的喷雾毛细管对接，在高电压和辅助喷雾气的双重作用下雾化和离子化，产生的离子被质谱仪收集进行分析检测；另一种是通过微流注射泵或高电压本身直接驱动样品溶液流动到离子源内部喷雾针进行喷雾和离子化，这种形式通常用于标准品质谱打谱，在做LC/MS进行样品分析之前一般都需要先用这种方式优化质谱仪的各种参数。这种微小流量注射，流量通常在1-20微升/分钟之间，一般不需要加辅助喷雾气体就可以将样品溶液充分雾化，离子化效率比LC/MS高，检测灵敏度也相应更高，但是信号不稳定，不能直接用于定量分析。采用这一导入方式的有一种特殊的离子源，超微量电喷雾离子源(nano-spray)，这种离子源的喷雾毛细管内径一般小于50微米，流量大约每分钟几纳升到几百纳升，喷雾电压1～2kV，这个直流电压也能起到驱动毛细管内部的样品溶液流动的作用，喷雾在靠近质谱进样口几毫米处进行，喷雾效率极高，溶液中即便存在基质也不大影响雾化效率。nano-spray离子化效率很高，但通常只应用于蛋白质或DNA之类的生物大分子的质谱定性分析，由于用它得到的质谱信号不稳定，不能用作定量分析。一般而言，电喷雾离子源的喷雾量越小则雾化越好，离子化效率也就越高，而且雾化越好基质效应就越小，但喷雾越少则信号越不稳定，不能用于定量分析。反之，如果要得到足够稳定的质谱信号，喷雾溶液的流量必须足够大，一般需要大于50微升/分钟。假如nano-spray离子源信号足够稳定到能用于定量分析，LC/MS中的LC(液相色谱)也就变得没有必要了，因为液相色谱在LC/MS中的主要作用就是消除基质效应，也就是将样品中可能影响电喷雾效率的基质与待测物质分离，使得待测物以较为单纯的状态进入离子源被电喷雾和离子化，如果没有色谱分离，样品中的基质很可能严重妨碍样品溶液在电喷雾离子源中的雾化，使得待测物的质谱信号普遍降低甚至完全测不到。至于液相色谱分离对于提高检测信号的分辨度的贡献在LC/MS系统中其实完全可以忽略不计，再低端的质谱仪对不同分子的分辨能力也比最优秀的色谱仪要高出无穷多倍。所以，LC/MS中的液相色谱只有两个作用：去掉基质效应和稳定电喷雾信号，二者都是定量分析的必要条件。但是，质谱定量采用液相色谱为前端所付出的代价是，花费大量人工和仪器时间去开发方法；把分析时间从质谱扫描的一至数秒拉长到几分种乃至几十分钟；使得分析过程因为液相色谱常常发生的堵塞、漏液、柱效变化、离子源污染等等而频繁出错，使得LC/MS成为分析领域最难用的仪器；尽管连着液相色谱的电喷雾能得到可以用于定量分析的质谱信号，但喷雾量大，雾化效率低，造成离子化效率低，LC/MS的电喷雾离子源比nano-spray离子源灵敏度一般低100倍以上。显然，如果能够专利技术一个稳定的喷雾效率堪比nano-spray的离子源，那么就可以将待测样品溶液直接引入质谱仪进行定量，几秒钟就可分析一个样品，而且仪器系统也变得简单稳定，操作变得容易而方便，基质效应变得不明显，灵敏度还可能成数量级提高。目前已有多种以微量喷雾方式实现质谱定量分析的装置问世，比较有代表性的是DART(DirectAnalysisatRealTime)离子源和纸喷雾装置。DART是利用针尖放电离解载气形成等离子体，以等离子体火苗轰击样品液斑就能使待测物离子化，DART的灵敏度与普通电喷雾离子源不相上下，但可以对生物切片一类的样品直接进行定量测定，很多原位离子化质谱分析装置都与DART类似；纸喷雾离子源是用一块切成长条三角状的纸片，加溶剂润湿，再将微量样品溶液滴在纸面上，纸三角的尖角对准质谱仪入口，对纸三角施加数千伏的直流高压，纸面上的样品斑点在高电压驱使下会朝尖角移动，最后在尖角处喷雾和离子化，得到的灵敏度比LC/MS差一些，但省去了使用液相色谱，只是麻烦程度可能比使用液相色谱更大一些。上述两种离子化装置还存在一个共同缺陷：不容易自动化。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种用于样品蘸取、运输及在液相质谱中进行电喷雾的组合装置，旨在解决现有液相质谱仪信号不稳定，离子化效率低的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种用于液相质谱电喷雾的取样进样多功能探针，所述多功能探针包括针本体和尖端部，所述尖端部自所述针本体全部或部分连续收缩而成，所述尖端部设置有溶液携带结构，该溶液携带结构为一条或多条溶液通道，所述通道末端与所述尖端部末端重合。进一步地，所述溶液通道为斜切口的毛细管。进一步地，所述一条或多条溶液通道为多条平行沟槽，所述多条平行沟槽包括直线型或和“S”线型沟槽，所述多条平行沟槽末端在所述尖端部末端汇合。进一步地，所述一条或多条溶液通道为一条或多条螺旋沟槽，所述一条或多条螺旋沟槽围绕所述尖端部并延伸至尖端部末端。进一步地，所述一条或多条溶液通道的宽度不超过所述针本体的半径。进一步地，所述一条或多条溶液通道的横切面的大致为“V”形、“U”形或“Ω”形。进一步地，所述尖端部的外表面以及所述一条或多条溶液通道的内表面设置有不大于50μm的不沾层。进一步地，所述尖端部部分或全部为导电材料制成，且在部分为导电材料时所述尖端部外侧设置有连接喷雾电压的装置。进一步地，所述多功能探针用于血液样品的质谱分析，所述尖端部具有斜切口，且内部填充有极性吸附材料。进一步地，所述极性吸附材料为经化学改性后本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于液相质谱电喷雾的取样进样多功能探针，所述多功能探针包括针本体和尖端部，所述尖端部自所述针本体全部或部分连续收缩而成，所述尖端部设置有溶液携带结构，该溶液携带结构为一条或多条沟槽，所述通道末端与所述尖端部末端重合。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于液相质谱电喷雾的取样进样多功能探针，所述多功能探针包括针本体和尖端部，所述尖端部自所述针本体全部或部分连续收缩而成，所述尖端部设置有溶液携带结构，该溶液携带结构为一条或多条沟槽，所述通道末端与所述尖端部末端重合。
2.如权利要求1所述的取样进样多功能探针，其特征在于，所述一条或多条沟槽的横切面的大致为“V”形、“U”形或“Ω”形。
3.如权利要求1所述的取样进样多功能探针，其特征在于，所述尖端部的外表面以及所述一条或多条沟槽的内表面同时设置有不大于50μm的不沾层。
4.如权利要求1所述的取样进样多功能探针，其特征在于，所述尖端部部分或全部为导电材料制成，且在部分为导电材料时所述尖端部外侧设置有连接喷雾电压的装置。
5.如权利要求1-4中任一项所述的取样进样多功能探针，其特征在于，所述取样进样多功能探针用于血液样品的质谱分析，所述尖端部具有斜切口，且内部填充有极性吸附材料。
6.如权利要求5所述的取样进样多功能探针，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱建雄，
申请(专利权)人：广东联捷生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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