一种源内二硫键碎裂的电喷雾离子源的制作方法

本发明涉及一种分析仪器领域，具体是指一种用于源内二硫键碎裂的电喷雾离子源生成的仪器。

背景技术

自从80年代中期，2002年诺贝尔化学奖获得者之一johnb.fenn将电喷雾离子源应用于大分子质谱分析以来，20多年过去了，对于电喷雾离子源机理，还是停留在两个模式:ionevaporationmodel(iem)离子蒸发，与chargedresiduemodel(crm)电荷残留机理。电喷雾离子源的基本结构与90年代的没有本质上的区别。

电喷雾离子源的基本结构就是在一个中空的金属或玻璃毛细管中间充满液体，对着质谱仪的离子入口，在液体上加上正或负高电压，在大气中形成正负离子，质谱仪的真空系统将一部分离子吸入质谱仪的质量分析器。

对于电喷雾离子源，尽管电离几率很高，几乎达到100％，但是将分子离子传输到质谱质量检测器的有效离子，只有总离子数的0.01％到0.1％之间。

为了解决上述问题，很多发明人发明了不同机构的电喷雾离子源，参考专利号为:美国us4861988、us5412208、us5432343、us6992299、us5504329。但是所有的发明都是将电喷雾离子源的发射针尖处在大气之中，离子流与液体流量关系密切，无法在大流量范围内100纳升/分～100微升/分得到稳定的离子发射，并且离子传输效率没有得到明显的改善。

二硫键是一种常见的蛋白质翻译后修饰，对稳定蛋白质的空间结构，保持及调节其生物活性有着非常重要的作用。确定二硫键在蛋白质中的位置是全面解析含有二硫键蛋白质化学结构的必要条件。目前分析二硫键在蛋白质中的位置的方法是，比较蛋白质在二硫键打开之前和二硫键打开之后，用胰蛋白酶，酶解蛋白质所得到的肽段的差异。必须先用还原剂，如二硫苏糖醇，三(2-羧乙基)膦等，打开二硫键，然后用，烷化剂，如碘乙酰胺，将不稳定的sh基团烷化，使每个半胱氨酸的质量增加了57道尔顿。经过这两步处理的蛋白质，其二次结构已被打开，有利于进一步的胰蛋白酶酶解。由于二硫键打开后的两个肽段通常在色谱中有不同的保留时间,而二硫键未打开的两个肽段，其保留时间也不同，所以两种情况下肽段的比较要在全色谱时间内进行，大大增加了计算的难度。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中的不足，提出一种高效、设计合理、结构简单，高电离几本发明的目的是提供一种设计合理、结构简单，高电离几率以及离子发射稳定的电喷雾离子源。率以及离子发射稳定的仪器。

本发明的目的是提供一种设计合理、结构简单，高电离几率以及离子发射稳定的电喷雾离子源。

本发明的目的是采用这样的技术方案实现的：它包括中空毛细管发射针；发射针支架，发射针支架在发射针的周围形成一个向前流动的层流气体中空毛细管发射针暴露在紫外光中，含有二硫键的医药小分子和生物大分子，经过紫外光的照射，将其二硫键碎裂，二硫键碎裂后的碎片分子，通过发射针尖端以后，形成离子束团，并且通过辅助气体提高离子源离子信号的信噪比，最终得到稳定的离子流，并且含有二硫键的多肽生物大分子碎裂前后的分子离子出现在同一张质谱图中。

一种源内二硫键碎裂的电喷雾离子源，它包括中空毛细管发射针、中空毛细管发射针支架，其特征在于:中空毛细管发射针支架的中间为贯通空腔，中空毛细管发射针支架的前端空腔内有一个中空毛细管发射针，中空毛细管发射针的外周放置有紫外灯，中空毛细管发射针与离子束团汇集于离子化室。

作为优选，上述一种源内二硫键碎裂的电喷雾离子源中的离子化室的出口与真空导入毛细管连接，真空导入毛细管与质谱仪入口连接。

作为优选，上述一种源内二硫键碎裂的电喷雾离子源中真空导入毛细管的底面为一弧形面，底面与中空毛细管发射针支架的端平面间有一缝隙；真空导入毛细管的辅助气体通道。

作为优选，上述一种源内二硫键碎裂的电喷雾离子源中的中空毛细管发射针的针尖超出中空毛细管发射针支架的端平面10毫米以内，并且伸入真空导入毛细管5毫米以内。

作为优选，上述一种源内二硫键碎裂的电喷雾离子源中所述的辅助气体通道内所通气体为氮气、氧气、氩气、氢气、空气、或上述气体中几种气体的混合,以及液体蒸发的气氛，具体为有机酸、甲醇、乙醇、丙酮、异丙醇、有机溶剂中的一种或几种。

作为优选，上述一种源内二硫键碎裂的电喷雾离子源中的真空导入毛细管侧面上的辅助气体通道均匀分布在中空毛细管发射支架四周，数量为1-16个。

作为优选，上述一种源内二硫键碎裂的电喷雾离子源中的中空毛细管发射针支架的空腔内壁有紫外光反射器；

中空毛细管发射针与紫外光反射器之间有紫外灯，数量为1-16个。

作为优选，上述一种源内二硫键碎裂的电喷雾离子源中所述的中空毛细管发射针为中空玻璃毛细管或中空金属毛细管。

作为优选，上述一种源内二硫键碎裂的电喷雾离子源中所述的中空毛细管发射针支架的中空毛细管发射针的进口处连接有高压电接头，且真空导入毛细管、质谱仪入口、真空导入毛细管、高压电接头、中空毛细管发射针支架在同一轴心上。

作为优选，上述一种源内二硫键碎裂的电喷雾离子源中离子化室的气压小于大气压。

有益效果:本发明与背景技术相比，合理的设计使发射尖端与真空导入毛细管完好的同一轴心上，采用了全新的气流设计，确保中空毛细管发射针出口处的气体流速为零，合理的设计的真空导入毛细管，使得扇形发射的离子团向真空导入毛细管中心聚焦，将离子导入到质谱仪。本发明具有离子发射稳定，离子传输效率高等优点，它是目前一种较为理想的电喷雾离子源。

附图说明

图1本发明的剖视结构示意图

图2样品的分子结构示意图

图3结果对照图

具体实施方式

下面对本发明的实施作具体说明

实施例1

根据图1所示结构，制作一种源内二硫键碎裂的电喷雾离子源，它包括中空毛细管发射针10、中空毛细管发射针支架40，其中中空毛细管发射针支架40的中间为贯通空腔，中空毛细管发射针支架40的前端空腔内有一个中空毛细管发射针10，中空毛细管发射针10的外周放置有紫外灯30，中空毛细管发射针10与离子束团6汇集于离子化室90。

实施过程：含有二硫键的医药小分子和生物大分流入中空毛细管发射10，由于中空毛细管发射针由透紫外光材料制成，发射针内的含有二硫键的多肽生物大分子被紫外灯30发出的紫外光照射，也就是中空毛细管发射针10，增强了此处的紫外光强度，提高二硫键的碎裂效率。紫外光将其部分二硫键碎裂，二硫键碎裂和没碎裂的多肽生物大分子，经过发射针尖端，发生电喷雾离子化，形成离子束团60，辅助气体通过辅助气体通道50，进入离子化室90，提高离子化效率，从而提高离子束团的离子密度和离子信号的信噪比。

实施例用的样品：样品分子式为：c107h185n27o43s2，分子量为：2601.9230，这一样品分子c，由多肽分子a分子量(1066.2360)和多肽分子b分子量(1537.7030)，由一个二硫键铰链而成，分子结构如图2所示。

图3为本实施例的结果，在图3的上方为样品分子在紫外灯关闭时的离子谱图，打开紫外灯后得到中间的离子谱图，图中可见样品分子c，由多肽分子a和多肽分子b在同一张谱图中出现。图的下方为加了辅助气体以后，信号强度由3.04e7上升到5.30e7，说明辅助气体有增强信号的作用。

实施例2

根据附图1所示结构，制作一种源内二硫键碎裂的电喷雾离子源，它包括中空毛细管发射针10、中空毛细管发射针支架40，其中的中空毛细管发射针支架40的中间为贯通空腔，中空毛细管发射针支架40的前端空腔内有一个中空毛细管发射针10，中空毛细管发射针10的外周放置有紫外灯30，中空毛细管发射针10与离子束团60汇集于离子化室90，离子化室90的出口与真空导入毛细管70连接，真空导入毛细管70与质谱仪入口80连接。真空导入毛细管70的底面为一弧形面，底面与中空毛细管发射针支架40的端平面间有一缝隙；真空导入毛细管70的辅助气体通道50。

本实施例中所使用样品、实施过程与实施例中的相同，所得出的结果也如图3所示，只是相应的信号强度数值不同，更具有优势特点。

实施例3

根据附图1所示结构，制作一种源内二硫键碎裂的电喷雾离子源，它包括中空毛细管发射针10、中空毛细管发射针支架40，其中的中空毛细管发射针支架40的中间为贯通空腔，中空毛细管发射针支架40的前端空腔内有一个中空毛细管发射针10，中空毛细管发射针10的外周放置有紫外灯30，中空毛细管发射针10与离子束团60汇集于离子化室90，离子化室90的出口与真空导入毛细管70连接，真空导入毛细管70与质谱仪入口80连接。真空导入毛细管70的底面为一弧形面，底面与中空毛细管发射针支架40的端平面间有一缝隙；真空导入毛细管70的辅助气体通道50。所述的中空毛细管发射针10的针尖超出中空毛细管发射针支架40的端平面10毫米以内，并且伸入70真空导入毛细管5毫米以内；所述的辅助气体通道50内所通气体为氮气，申请人同时以氧气、氩气、氢气、空气、或上述气体中几种气体的混合,作为对照试验，所得结果也具有相似的良好效果；以及液体蒸发的气氛为甲醇，同样换作有机酸、乙醇、丙酮、异丙醇、有机溶剂中的一种或几种，也具有相似的良好效果。

本实施例中所使用样品、实施过程与实施例中的相同，所得出的结果也如图3所示，只是相应的信号强度数值不同，更具有优势特点。

实施例4

根据附图1所示结构，制作一种源内二硫键碎裂的电喷雾离子源，它包括中空毛细管发射针10、中空毛细管发射针支架40，其中的中空毛细管发射针支架40的中间为贯通空腔，中空毛细管发射针支架40的前端空腔内有一个中空毛细管发射针10，中空毛细管发射针10的外周放置有紫外灯30，中空毛细管发射针10与离子束团60汇集于离子化室90，离子化室90的出口与真空导入毛细管70连接，真空导入毛细管70与质谱仪入口80连接。真空导入毛细管70的底面为一弧形面，底面与中空毛细管发射针支架40的端平面间有一缝隙；真空导入毛细管70的辅助气体通道50。所述的中空毛细管发射针10的针尖超出中空毛细管发射针支架40的端平面10毫米以内，并且伸入70真空导入毛细管5毫米以内；所述的辅助气体通道50内所通气体为氮气，申请人同时以氧气、氩气、氢气、空气、或上述气体中几种气体的混合,作为对照试验，所得结果也具有相似的良好效果；以及液体蒸发的气氛为甲醇，同样换作有机酸、乙醇、丙酮、异丙醇、有机溶剂中的一种或几种，也具有相似的良好效果。

所述的真空导入毛细管70侧面上的辅助气体通道50均匀分布在中空毛细管发射支架40四周，数量为分别用4、6、8、12、16个进行试验，都能取得相应效果，只是在所体分布均匀时，具有更好的效果；中空毛细管发射针支架40的空腔内壁有紫外光反射器20；中空毛细管发射针10与紫外光反射器20之间有紫外灯30，数量为分别用4、6、8、12、16个进行试验，都能取得相应效果，只是在所体分布均匀时，具有更好的效果。

本实施例中所使用样品、实施过程与实施例中的相同，所得出的结果也如图3所示，只是相应的信号强度数值不同，更具有优势特点。

实施例5

根据附图1所示结构，制作一种源内二硫键碎裂的电喷雾离子源，它包括中空毛细管发射针10、中空毛细管发射针支架40，其中的中空毛细管发射针支架40的中间为贯通空腔，中空毛细管发射针支架40的前端空腔内有一个中空毛细管发射针10，中空毛细管发射针10的外周放置有紫外灯30，中空毛细管发射针10与离子束团60汇集于离子化室90，离子化室90的出口与真空导入毛细管70连接，真空导入毛细管70与质谱仪入口80连接。真空导入毛细管70的底面为一弧形面，底面与中空毛细管发射针支架40的端平面间有一缝隙；真空导入毛细管70的辅助气体通道50。所述的中空毛细管发射针10的针尖超出中空毛细管发射针支架40的端平面10毫米以内，并且伸入70真空导入毛细管5毫米以内；所述的辅助气体通道50内所通气体为氮气，申请人同时以氧气、氩气、氢气、空气、或上述气体中几种气体的混合,作为对照试验，所得结果也具有相似的良好效果；以及液体蒸发的气氛为甲醇，同样换作有机酸、乙醇、丙酮、异丙醇、有机溶剂中的一种或几种，也具有相似的良好效果。

所述的真空导入毛细管70侧面上的辅助气体通道50均匀分布在中空毛细管发射支架40四周，数量为分别用4、6、8、12、16个进行试验，都能取得相应效果，只是在所体分布均匀时，具有更好的效果；中空毛细管发射针支架40的空腔内壁有紫外光反射器20，同时紫外光反射器20将向外辐射的紫外光反射并聚焦到圆心；中空毛细管发射针10与紫外光反射器20之间有紫外灯30，数量为分别用4、6、8、12、16个进行试验，都能取得相应效果，只是在所体分布均匀时，具有更好的效果。

所述的中空毛细管发射针10为中空玻璃毛细管或中空金属毛细管；中空毛细管发射针支架40的中空毛细管发射针10的进口处连接有高压电接头，且真空导入毛细管70、质谱仪入口80、真空导入毛细管70、高压电接头、中空毛细管发射针支架40在同一轴心上。离子化室90的气压小于大气压。

本实施例中所使用样品、实施过程与实施例中的相同，所得出的结果也如图3所示，只是相应的信号强度数值不同，更具有优势特点。