[实用新型]一种原位质谱分析的常压离子源装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及质谱原位电离领域，特别是关于一种原位质谱分析的常压离子源装置。

背景技术

质谱仪作为一种强有力的分析手段如今已被广泛应用于多种领域，其主要原理是利用离子源装置将被测样本的各组分离子化，然后通过测定不同质荷比的离子在电场或磁场中不同的运动行为，从而实现物质的检测。离子源装置作为质谱仪的主要部件之一，其核心是离子化技术。目前在生物医学领域应用较广的离子化技术主要有电喷雾电离(ESI)技术和基质辅助激光解吸电离(MALDI)技术。这两种电离技术能够很好的保存生物分子的完整性，可以用来分析蛋白质，多肽，脂类，小分子代谢物及药物等多种分子。

近年来，由ESI技术发展而来的常压原位电离技术逐渐得到了人们的关注。该技术的优势在于被测样本无需复杂制备，在不知道被测样品信息的前提下，能够快速实时的检测被测样本表面的多种分子。常压离子源装置结合相应的控制软件，便可进一步实现分子在被测样本表面的原位成像。质谱成像技术的发展也为研究生物样本表面多种分子的分布提供了新的技术手段。

解析电喷雾离子化(DESI)作为最广泛使用的常压原位电离技术，于2004年首次被Cooks,R.G.等人提出。解析电喷雾离子化技术是直接利用带电液体及气体使被测样本表面的被测物解吸，随后反射进入质谱仪进行分析。这项技术填补了质谱实时原位分析的空白，已经被广泛应用于多种领域。其中，基于ESI的常压离子化技术在分析极性物质时有着重要的作用，而基于等离子体如实时直接分析技术(DART)在分析非极性物质方面具有较大优势。但是，这些技术均使用喷射的带电液体或气体对被测样本表面分析，体系较为分散，进行原位检测或质谱成像时很难具有较高的空间分辨率。

液体微萃取表面探针(LMJ-SSP)技术是使用同轴毛细管将带电液体聚拢，萃取溶液由外层毛细管泵入被测样本表面，经过萃取后由内侧毛细管输送入质谱进行检测。该方法快速简便，探针式的萃取方式允许其被用于多种场所。但是，直径较大的同轴毛细管(650μm)限制了其原位检测的空间分辨率。nanoDESI技术使用两根成角度的毛细管组成液桥对被测样本表面萃取，萃取后的液体由带有喷针的毛细管送入质谱，利用Nanospray电离方法使被测物带进行原位分析。nanoDESI进行原位解析及质谱成像的空间分辨率较高(10μm)，但是其喷针极细，很容易被不规则样本表面的颗粒物堵塞，分析重复性和稳定性有限。

文丘里效应首次由意大利物理学家Venturi,G.B.于两世纪前发现，该效应提出高速气体流经狭窄管道时，会使气压降低并出现自吸现象。Santos,V.G.等人利用文丘里效应结合超音速喷雾离子化(SSI)提出了文丘里简易常压超音速离子化(V-EASI)方法，利用其自吸现象直接快速分析液体及固体样本。Han,J.等人在V-EASI基础上加入高压，发现由高压产生的电喷雾现象能够有效提高催化发光传感器对糖类检测的灵敏度。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种构造简单、稳定性好、离子化效率高的原位质谱分析的常压离子源装置。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种原位质谱分析的常压离子源装置，其特征在于：它包括一底板，所述底板左、右两端分别间隔设置两支架，每一所述支架中部均设置一长孔；所述底板左端两所述支架的所述长孔内滑动固定一挡板，所述挡板中部一侧设置的圆孔内穿设一金属两通；所述金属两通的外部连接高压电源的一极，且所述金属两通的两端分别通过第一手拧接头连接供液管和供液毛细管的一端；所述底板右端两所述支架的长孔内滑动固定另一挡板，所述另一挡板中部设置的圆孔内穿设一三通；所述三通的两个平行端口内穿设一带弯度的喷雾毛细管，所述喷雾毛细管的一端从一“L”型支撑架的一侧穿过后，通过第二手拧接头固定在所述三通的一个端口上，且所述喷雾毛细管的端部穿过所述“L”型支撑架另一侧的小孔后与所述供液毛细管的另外一端构成液桥，所述液桥下方设置一三轴移动台，且所述三轴移动台上放置被测样品；所述喷雾毛细管另一端外壁上套设一鞘气管，且所述鞘气管通过第三手拧接头固定在所述三通的另一端口上，所述喷雾毛细管的出口正对质谱仪的入口；所述三通的第三个端口通过第四手拧接头固定连接一氮气管。

所述供液毛细管和喷雾毛细管采用石英毛细管。

所述喷雾毛细管的弯度为锐角，角度范围为40～70°。

所述三轴移动台上的所述被测样品与所述供液毛细管和喷雾毛细管构成的液桥距离为5～10μm。

所述喷雾毛细管与所述质谱仪入口的距离为5～10mm。