[发明专利]颗粒淌度质谱仪及颗粒的分析方法

说明书

本发明提供了一种颗粒淌度质谱仪及颗粒的分析方法。该颗粒淌度质谱仪包括离子阱、电荷检测装置和漂移气输入系统，离子阱包括上端电极、下端电极和环电极，上端电极和下端电极与环电极之间均设有绝缘结构，环电极上设置有样品入口，上端电极和下端电极上分别设有漂移气入口和样品出口；电荷检测装置位于离子阱下方，且样品出口与电荷检测装置相对设置；漂移气输入系统位于离子阱上方，漂移气输入系统包括气体引入管路，气体引入管路的末端对准漂移气入口，且气体引入管路上设置有气体阀门。该颗粒淌度质谱仪可以同时测得大分子量颗粒的质量、粒径和密度，从而解决了现有技术中离子淌度质谱不能对具有大分子量的颗粒物质有效分析的技术问题。

技术领域

本发明涉及颗粒物质结构的分析技术领域，具体涉及一种颗粒淌度质谱仪及颗粒的分析方法。

背景技术

颗粒物质，如大气溶胶、细胞和功能材料在自然界发挥着重要的作用。这些颗粒的功能，如气溶胶的毒性、细胞的生长、分化和凋亡以及材料的光电性能等都是由其结构，如质量、粒径和密度决定的。为了实现对颗粒物质结构的分析，人们已经发展了一系列不同的方法。但是这些方法通常只能对颗粒特定结构参数进行测定，如库尔特氏计数器用于颗粒体积的测定，密度梯度离心用于颗粒密度的测定，相差显微镜及悬臂共振用于颗粒质量的测定。要实现颗粒结构的综合分析就需要多种方法和技术的同时使用，这使得整个实验过程变得繁琐和费时。因此发展一种能实现颗粒质量、粒径及密度同时测定的新方法对于简化颗粒物质的分析流程，提高分析效率是非常必要的。

由于质谱具有高特异性、高准确度及测定速度快等优势，越来越多地质谱技术，如飞行时间质谱、傅里叶变换质谱、离子阱质谱和电荷检测质谱被发展并用于颗粒的分析。其中的离子阱质谱是实现颗粒质量测定的一种有效方法。与电荷检测器相结合，人们已成功地实现了多种无机、有机和细胞等颗粒的质量测定。随着质谱技术，特别是离子淌度质谱的发展，质谱分析能同时获得物质的质量和淌度信息，这极大地增强了质谱对物质，如蛋白及其复合物的结构解析能力。然而，目前的离子淌度质谱还无法实现对具有很大分子量的颗粒物质的分析。

因此，为了实现大分子量颗粒物质结构的质谱解析，开发一种能同时实现颗粒质量、粒径和密度测定的颗粒淌度质谱仪是非常有必要的。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种颗粒淌度质谱仪及颗粒的分析方法，该颗粒淌度质谱仪具有质谱和淌度谱两种工作模式，且两种工作模式可以轻松转换，经过质谱和淌度谱的联合测定，可以同时测得大分子量颗粒的质量、粒径和密度，以解决现有技术中离子淌度质谱不能对具有大分子量的颗粒物质有效分析的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种颗粒淌度质谱仪。

该颗粒淌度质谱仪包括离子阱、电荷检测装置和漂移气输入系统，其中，所述离子阱包括一个上端电极、一个下端电极和位于两者之间的一个环电极，所述上端电极和下端电极与所述环电极之间均设有绝缘结构，所述环电极上设置有至少一个样品入口，所述上端电极和所述下端电极的中心位置处分别设有一个漂移气入口和一个样品出口；所述电荷检测装置位于所述离子阱下方，且所述样品出口与所述电荷检测装置相对设置；所述漂移气输入系统位于所述离子阱上方，所述漂移气输入系统包括一个气体引入管路，所述气体引入管路的末端对准所述漂移气入口，且所述气体引入管路上设置有气体阀门。

进一步的，所述离子阱为四极离子阱、圆柱离子阱或线性离子阱；所述离子阱的阱半径为5-15mm；所述上端电极到所述离子阱中心的距离为5-15mm；所述下端电极到所述离子阱中心的距离为5-15mm。

进一步的，所述绝缘结构为陶瓷环。

进一步的，所述样品入口设置有四个，且四个所述样品入口呈中心对称分布。

进一步的，所述淌度质谱仪还包括电离源，所述电离源为激光诱导声波解吸电离源或基质辅助激光解吸电离源，且所述电离源设置在所述样品入口处。