[发明专利]一种同分异构体的在线质谱探测方法

说明书

本发明涉及质谱技术领域，尤其涉及一种同分异构体的在线质谱探测方法。所述在线质谱探测方法包括：采用扫描电子能量的方法，将待测样品中具有不同电离能的同分异构体识别出来。通过扫描电子能量的方式，可以得到基于电离能的第二维信息，从而可以根据电离能来区别分子量相同而电离能不同的分子，进而区分不同的同分异构体；对标样建立电离能与质谱信号强度之间的第一级关系，并将此关系带入混合物下得到的关系式，从而可以实现同分异构体的定性定量分析。对于在线质谱，本发明以最经济的代价，直接对各种有机小分子进行检测，不仅可以识别不同分子量的物质，也可以区分同分异构体，从而大幅度提高在线质谱的定性和定量能力。

技术领域

本发明涉及质谱技术领域，尤其涉及一种同分异构体的在线质谱探测方法。

背景技术

质谱是研究物质基本组成、结构特征、物理和化学性质最基本的仪器之一，是生命科学、材料科学、食品安全、环境保护等领域的必备仪器，是现代分析仪器的核心。质谱本质是利用电场和/或磁场将运动的离子按它们的质荷比分离后进行检测的一种波谱方法，通过测量离子的准确质荷比即可确定离子的化合物组成。质谱主要用于化合物的结构鉴定，能提供化合物的分子量、元素组成以及官能团等结构信息。质谱分析范围广泛，适用于气体、液体和固体；分析速度快、灵敏度高、样品用量小；可以直接定性分析；借助各种分离手段，还可以对复杂化合物进行准确的定量分析。由于质谱的上述特点，其广泛应用于有机化学、生物学、地球化学、核工业、材料科学、环境科学、医学卫生、食品化学、石油化工等领域以及空间技术和公安工作等特种分析领域。

随着仪器技术的不断发展，质谱仪的性能也朝着高灵敏度、高准确度、更强结构鉴定能力的方向发展，尤其是近些年对于同分异构体的探测技术发展有了长足的进步。

由于质谱检测的是质荷比，因此，对于分子量相同而结构不同的物质的探测，一直是质谱技术努力解决的问题。通常，对于同分异构的探测，有以下几种方法：

第一，通过分离手段先将混合物分离开，比如与气相色谱(GC)、液相色谱(LC)、毛细管电泳(CE)等联用，然后再对每一个分离后的单一物质进行探测。该方法应用最广，也是发展最成熟的一种技术。

第二，通过多级质谱串联的方式来对分子的结构进行鉴定。通常会配合软电离源技术，如化学电离源(CI)、电喷雾电离源(ESI)、大气压化学电离源(APCI)、大气压光电离子源(APPI)、基质辅助激光解吸附离子源(MALDI)、解吸附电喷雾离子源(DESI)、实时直接分析离子源(DART)、紫外光电离源(UV PD)、辉光放电电子轰击电离(GDEI)源以及低电子能量EI源(LEI)等等，先得到待分析物质的分子离子峰，然后再将分子离子打碎，做二级离子碎片质谱图、三级离子碎片质谱图，甚至更高级的离子碎片质谱图，来对分子的结构信息进行鉴定。实现的方式包括三重四极杆、离子阱多级碎裂、飞行时间-飞行时间串联等等。

第三，通过同分异构体具有不同结构构型的特点，结合离子漂移管技术，将同分异构体在时间和空间上进行分离，之后再进行检测。

然而，上述探测手段都是属于实验室级质谱的仪器技术，难以满足现场在线检测。

而对于现场在线检测来说，速度是第一位的，快速甚至实时是十分重要和必要的。因为时间就是金钱、时间就是生命。比如，在毒气泄露、化工厂爆炸、化学毒剂释放等等各种突发性应急事件中，以最快的速度准确的判断出是何物质和具有多少含量是事关生死的大事。

然而，与GC、LC，甚至CE等联用，由于一个分析周期耗时过长，短则数分钟，长者几十分钟，因此在现场在线检测应用中，是具有明显的技术劣势的。

而各种软电离离子源，包括CI、ESI、APCI、APPI、MALDI、DESI、DART、UV PD、GDEI、LEI等等，由于电离后得到的通常是分子离子峰，而同分异构体分子量相同，因此这些软电离方法也无法将同分异构体中的不同物质区分出来。