电喷雾电离装置及质谱仪的制作方法_3

文档序号:9868078阅读:来源:国知局
,可选的,所述气流速度的取值范围为10?100m/s ;或100?300m/s ;或300?600m/s ;或600?800m/s,较优的,气流速度控制在100至200m/s之间。
[0044]需说明的是,为了使所述溶液液滴从液体吸头的出口端流出,除了通过利用所述液体吸头2电势差的方式进行,还可单独或配合采用压强控制的方式,例如:所述溶液在施加于所述液体吸头2进口端和出口端间压强差作用下通过液体吸头2,其中,所述液体吸头2进口端的压强大于液体吸头2出口端的压强。所述导气管3送出的气流经过所述液体吸头2出口端使所述液体吸头2进口端与液体吸头2出口端间形成压强差;也可以使所述溶液由压强差作用下通过液体吸头2 ;优选的,所述压强差的产生例如使所述液体吸头2进口端连通大气压,所述液体吸头2出口端的压强因所述气流作用而形成负压。
[0045]据此,电喷雾的形成可例如通过在液体吸头2出口端相对入口端间形成压差,可以使吸头内的液体从尖端流出,流出的液体在电压和气流的共同作用下实现电喷雾;再例如,流经液体吸头2尖端的快速运动的气流,在射流效应作用下,可使液体吸头2出口端的静压变低,而液体吸头2的另一端即入口端可例如处于大气压中,在液体吸头2两端气压差的作用下,其内的液体会被推出,流出的液体在电压和气流的共同作用下也可实现电喷雾。
[0046]另外,还可在所述导气管3对气体进行加热,加热的气体有助于喷雾液滴的脱溶剂化。
[0047]在一实施例中,所述导气管3与液体吸头2的延伸方向成一预定角度;可选的,所述导气管3与液体吸头2所成角度的取值范围为20°?60° ;或60°?90° ;或90°?120°,其中,为了获得较好的辅助喷雾效率,70°?85°是一种较为优选方案。
[0048]所述离子取样口 4的开口端朝向所述电离腔体I,在离子脱离液体吸头2按图示箭头所示方向进入电离腔体I内之后,用于引导所述溶液的待分析物离子进入位于所述电喷雾电离装置下级的质量分析器以完成质量分析;所述离子取样口 4可以与气流方向间的角度可以从0°到90°不等,为了减小喷雾液滴对离子分析仪的污染,45°到90°是一种较为优选的方案。
[0049]如图2所示,显示了本发明一种实施例的电喷雾电离装置。与上述实施例的差别在于,所述电势差为交流电势差,实现正负离子随着电压的周期变化交替产生;所加交流电势差可以直接施加于液体吸头2 ;也可以通过电介质施加于液体吸头2,电介质可以为空气、绝缘的吸头外壁或其他介电材料。所述交流电势差的可选频率为2?1000Hz,优选频率为5Hz至50Hz的高压;可选的,所述交流高压电势的峰-峰值的取值范围为1000?3000V ;或 3000 ?5000V ;或 5000 ?8000V ;或 8000 ?12000V,优选为 6kV 至 10kV。
[0050]如图3所示,显示了本发明实施例的一种实施例的电喷雾电离装置。与上述实施例的差别在于,所述液体吸头5为具有锥形尖端作为所述出口端的锥形液体吸头,所述液体吸头5材质可为有机聚合物材料,使用交流高压实现电喷雾。交流高压通过吸头壁这一电介质施加于吸头尖端。由于施加电压的电极不与溶液接触,该实施例可以避免更换液体吸头的过程中所残留于电极上的溶液对分析的干扰。在一实施例中,所述液体吸头5的锥形尖端的外径尺寸取值范围为:10?50 μm ;或50?200 μπι ;或200?500 μπι ;或500?1000 μ m ;或 1000 ?2000 μ m。
[0051]如图4所示,显示了本发明另一种在图3的实施例基础上进行改进的实施例。当液体吸头5尖端外径大于750 μ m,内径大于350 μ m时,由于液体的流阻太小,液体在自重的作用下,从垂直放置的吸头尖端流出,此时即使使用辅助气流,也无法获得稳定的喷雾。通过在液体吸头5内填装一定量的液体通透性良好的多孔色谱填料6,可以增加液体的流阻,以实现气体辅助下的稳定电喷雾。更进一步地,该色谱填料6可用于复杂样品分析时去除杂质和目标分析物的富集;所述色谱填料6所用材料包括:多孔硅胶颗粒、纸纤维多孔整体材料、聚合物整体柱及聚合物裹颗粒物中的一种或多种混合物。
[0052]承前所述,本发明是通过气流与电压共同作用来形成电喷雾的,故通过所述气流的作用可以有效减少降低对施加于液体吸头5电压的要求。当吸头尖端外径大于750 μπι时,交流高压通过吸头壁这一电介质施加于吸头尖端。若没有所述气流辅助时,要使吸头尖端产生稳定的电喷雾,需要较高的电压,会导致产生严重放电;而在本发明的实施例中,当有辅助气存在时,所加交流电压的峰-峰值大于SkV即可。
[0053]以下再以几个针对不同待分析物的质谱分析实验例来说明本发明的应用:
[0054]图5显示了 50ng/mL苯乙双胍与罗格列酮的甲醇溶液在本发明装置上检测后的质谱图(横轴为质荷比,纵轴为离子流强度)。质谱仪在正离子模式下工作。所用液体吸头为尖端外径350 μπι的聚丙烯塑料移液枪吸头。溶液可使用安装有该液体吸头的移液枪直接吸取,也可从液体吸头尖端的另一端注入。所加直流电压为3.0kV,通过1MΩ电阻直接与溶液接触。所用辅助气流速为5L/min。
[0055]图6显示了 50ng/mL苯乙双胍与罗格列酮的甲醇溶液在本发明装置上检测后的质谱图。质谱仪在正离子模式下工作。所用液体吸头为尖端外径350 μπι的聚丙烯塑料移液枪吸头。溶液可使用安装有该吸头的移液枪直接吸取,也可从液体吸头尖端的另一端注入。所加直流电压为方波交流电压(±3.0kV, 50%占空比,5Hz),通过10ΜΩ电阻直接与溶液接触。所用辅助气流速为5L/min。
[0056]图7显示了 50ng/mL苯乙双胍与罗格列酮的甲醇溶液在本发明装置上检测后的质谱图。质谱仪在正离子模式下工作。所用液体吸头为尖端外径350 μπι的聚丙烯塑料移液枪吸头。溶液可使用安装有该吸头的移液枪直接吸取,也可从液体吸头尖端的另一端注入。所加交流电压为方波交流电压(± 3.0kV,50 %占空比,5Hz),通过包覆于吸头外壁上的导电金属层与施加于吸头尖端。所用辅助气流速为5L/min。
[0057]图8显示了 50ng/mL苯乙双胍与罗格列酮的甲醇溶液在本发明装置上检测后的质谱图。质谱仪在正离子模式下工作。所用液体吸头为外径300 μπι的石英毛细管。溶液通过毛细虹吸作用吸入。所加交流电压为方波交流电压(±3.0kV,50%占空比,5Hz),通过包覆于毛细管外壁上的导电金属层与施加于吸头尖端。所用辅助气流速为5L/min。
[0058]图9显示了尿样中苯乙双胍与罗格列酮在本发明装置上检测后的质谱图。所用吸头为商品化的20 μ L聚丙烯塑料移液枪吸头,该吸头尖端外径约为750 μπι,吸头内预封闭5 μ L层析硅胶。所用尿样的加标浓度为200ng/mL,首先吸取2 μ L加标尿样从吸头尖端相对的端口滴加于层析硅胶表面,然后使用10yL乙腈-水(8: 2)溶液解析,离子化在解析的同时进行。所加交流电压为方波交流电压(±4.0kV,50%
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