头向样品电离区A方向延伸至第一毛细管11之外约1mm，放电极12外加高压 电源，化学电离试剂（氩气、氮气或空气）气流G通过该第一通道I放电极12产生的电晕 放电而电离，形成试剂离子流进入到样品电离区A;
[0036] 第二通道（DESI喷嘴）II由鞘气（或称载气）毛细管21和置于其中的样品毛细 管22组成的，样品毛细管22是比鞘气毛细管21更细的石英毛细管，且样品毛细管22的喷 射口向样品电离区A方向延伸至鞘气毛细管21之外，鞘气毛细管21连接氮气，样品毛细管 22连接样品（气态、液态）；液态样品难挥发时，第二通道II外接加热装置24可实施加热 (参见图2)。样品通过样品毛细管22形成样品流喷射到样品电离区A;
[0037] 在样品电离区A内，样品流在与试剂离子流碰撞的过程中被离子化，该样品离子 形成离子流I在电场和负压作用下通过质谱仪入口毛细管IV被引入质谱仪的质量分析器 中。
[0038] 本发明中，高压电源由12V直流电源、电位器、高压模块组成提供，亦可直接从质 谱仪中取用。
[0039] 本发明另一实施方式是在第一通道I和第二通道II的外层分别设有加热装置14 和24,参见图2,从而得到更好的电离效果并可辅助去溶。
[0040] 本发明另一实施方式，在上述实施方式的基础上，通道数量可增加至三个，参见图 3,第三通道III与第一通道I和第二通道II呈三维放置，其喷射口全部朝向样品电离区A。第 三通道III结构和功能可以与第二通道II相同，与第二通道II组合使用时，可用于输送辅助 试剂；同样，经第二通道II射出的样品流和第三通道III射出的辅助试剂（如去溶剂）流与从 第一通道I射出的试剂离子流在样品电离区A内碰撞使样品离子化，该样品离子在外加电 场作用下通过质谱仪入口毛细管IV被引入质谱仪质量分析器中。同样，第三通道III外层也 可设有加热装置。
[0041] 本发明另一实施方式，在上述实施方式的基础上，加设一样品盘。参见图4所示， 样品盘4水平放置，样品装载于样品盘内，第一通道I与样品盘4具有一夹角，同样，所述质 谱仪入口毛细管IV在样品盘另一侧与样品盘4有一夹角。这样从第一通道I射出的试剂离 子流碰撞样品盘4中样品形成样品流而进入电离区A中，此时第二通道II射出辅助试剂流， 在电离区A中与样品流接触或反应，在电场和负压作用下通过质谱仪入口毛细管IV被引入 质谱仪质量分析器中。在不需要加入辅助试剂的情况下，该实施例也可以不使用第二通道。
[0042] 可以理解，在以上多种变化的实施例中，为固定并调节第一通道I、第二通道II和 第三通道III的位置，需要设安装架，该安装架为三维或四维可调，以调整通道之间及通道与 样品、质谱仪入口毛细管的距离和角度，以适应不同样品的检测需要。
[0043] 本发明的多通道离子源，可与常见的质谱仪（如：LCQ、LTQ、TSQ等）联接，使普通 质谱功能升级、强大，以实现对气、液、固态、胶体样品进行质谱分析方法的快速、灵敏测定， 并可用于工业或环境过程中的原位、实时、在线、非破坏性分析。
[0044] 以下用具体检测实例说明本发明多通道离子源的使用过程以及检测效果。
[0045] 检测例一：正离子模式下测定Claritin?药片中的活性成分氯雷他定 (Loratadine,Fff382)
[0046] 本例中可以只使用第一通道和样品盘。将离子源联接到LTQ质谱仪上。实验时，将 检测样品Claritin?药片放置在样品盘上，调整好第一通道与样品盘的夹角为45-80°，联 接到LTQ质谱仪上的入口毛细管与样品盘的夹角为5-10°，调节好LTQ质谱仪参数。第一通 道中通入化学电离试剂为氮气（含水量为45~60% )，压力为0? 1~20psi，放电极加高压 为3~6KV，对样品进行检测，结果见图5和图5A。图5中显示了强度很高的分子离子峰m/ z383,说明该方法能够有效检测到ClaHtin?药片中有效成分的准分子离子峰（m/z383)， 并且二级质谱对m/z383的CID图（参见图5A)给出明显的m/z337峰[M+H-CH3CH2OH]+， 对（m/z338)结构进行了确认，从而证明使用本发明多通道离子源进行测定的准确性。
[0047] 另外，从图5中还可以看出，本方法检测所获得的信号强度为4. 86X107,而在 Science上报道的同样药片在同样条件下由DESI-MS电离源检测的信号强度为5X104。可 见使用本发明电离源进行检测信号强度将大幅提高，显示使用本发明电离源不仅可以对固 体样品可以直接检测，还对于药品和食品等实现在线质谱检测具有重大意义，本发明也将 对环保、化工、公共安全和生命科学等领域产生积极的影响。
[0048] 检测例二：对天然水样中的痕量TNT的检测。
[0049] 检测中，第一通道中通入化学电离试剂为氩气，放电极外加高压为5KV，将被检测 水样通过第二通道喷射到电离区。样品中待测物在该区域离子化，引入质谱仪进行检测，结 果参见图6和图6A。结果显示，当水样中的TNT含量为Ippt时，还能够进行TNT的二级质 谱研宄。该检测结果显示，使用本发明电离源可以提高检测灵敏度，实现对痕量物质的快速 灵敏测定和实时在线检测。
[0050] 以上例举了两个检测实例，除此之外，本发明还可以通过调整外加电压的极性和 大小、各通道的距离和角度，根据样品的性质、状态灵活改变工作模式，可方便于进行各种 不同样品的质谱测定，大大拓宽了现有质谱仪器的应用领域。
【主权项】
1. 一种质谱仪离子源，用于向质谱仪入口毛细管中引入样品离子，其特征在于，包括至 少一个通道、一个用于固定并调节各通道以及质谱仪入口毛细管的三维或四维可调的安装 架和一个放置固态、液态或胶态样品的样品盘；其中： 所述至少一个通道为第一通道，其为具有放电针的SDAPCI源，由第一毛细管和置于其 中的外加高压电源的一放电极组成，放电极的端头伸出至第一毛细管之外且指向位于样品 盘上端的样品电离区，该第一毛细管中导入化学电离试剂，化学电离试剂被放电极电晕放 电得到的试剂离子进入样品电离区； 所述样品盘水平设置，所述第一通道与样品盘不在一水平面上，而是在样品盘上方并 以一角度指向样品盘，放电极的端头与样品盘有一距离；所述质谱仪入口毛细管与样品盘 不在一水平面上，而是在样品盘上方并与样品盘有一角度，质谱仪入口毛细管端头与样品 盘有一距离； 所述安装架分别固定第一通道和质谱仪入口毛细管，用于分别调整它们与样品盘的角 度和距离。2. 根据权利要求1所述质谱仪离子源，其特征在于，第一通道放电极的端头与质谱仪 入口毛细管端距离在20~80mm，并互成90~160°的角度。3. 根据权利要求1或2所述质谱仪离子源，其特征在于，第一通道与样品盘的夹角为 45-80°，质谱仪入口毛细管与样品盘的夹角为5-10°。4. 根据权利要求3所述质谱仪离子源，其特征在于，第一通道中第一毛细管中导入的 化学电离试剂为氩气、氮气或空气。5. 根据权利要求4所述质谱仪离子源，其特征在于，第一毛细管中导入的化学电离试 剂为含水量40-60 %的氮气。6. 根据权利要求1至5任一所述质谱仪离子源，其特征在于，安装架上还固定有第二通 道，第二通道由鞘气毛细管和置于其中的喷嘴组成，喷嘴为试剂毛细管，其喷射口延伸至鞘 气毛细管之外且指向样品电离区，鞘气毛细管具有载气，试剂毛细管中载入辅助试剂，由第 二通道形成辅助试剂流进入样品电离区。7. 根据权利要求6所述质谱仪离子源，其特征在于，所述第一通道和第二通道外层分 别设有加热装置。8. -种原样样品中痕量成分的质谱分析方法，其特征在于，在质谱仪中使用权利要求 1至7任一所述的质谱仪离子源，将检测样品放置在样品盘上，调整好第一通道与样品盘的 夹角，质谱仪入口毛细管与样品盘的夹角，调节好质谱仪参数；向第一通道中通入一定压力 的化学电离试剂，调整放电极外加高压，对样品进行检测；该分析方法中由第一通道所产生 的试剂离子碰撞样品盘中样品，使样品中待测成分脱离样品并离子化，所形成的样品离子 流通过质谱仪入口毛细管被引入质谱仪进行检测，得到该成分在样品中的含量并由质谱仪 输出检测样品中该成分的质谱分析结果。9. 根据权利要求8所述的质谱分析方法，其特征在于，所述检测样品无需样品预处理， 为液态、固态或胶态样品。10. 根据权利要求9所述的质谱分析方法，其特征在于，所述检测样品为药片，第一通 道与样品盘的夹角，质谱仪入口毛细管与样品盘的夹角为45-80°，质谱仪入口毛细管与样 品盘的夹角为5-10°，第一通道中通入压力为0. 1~20psi含水量为40-60%的氮气，放电
【专利摘要】本发明公开了一种质谱仪离子源及原样样品中痕量成分的质谱分析方法，该离子源包括至少一个通道、一个用于固定并调节各通道以及质谱仪入口毛细管的三维或四维可调的安装架和一个放置固态、液态或胶态样品的样品盘，由第一通道射出的试剂离子碰撞样品盘中的样品而发生样品离子化，并被引入质谱仪入口毛细管中进行质谱分析。本发明的多通道离子源，可与常见的质谱仪如LCQ、LTQ、TSQ等联接，使普通质谱仪功能升级、强大，无需样品预处理可对液、固态、胶体原样样品中成分进行快速、灵敏的质谱分析，可用于工业或环境过程中的原位、实时、在线、非破坏性分析。
【IPC分类】G01N30/72, H01J49/10, G01N27/62
【公开号】CN104966659
【申请号】CN201510415959
【发明人】陈焕文, 张燮, 王志畅, 罗明标, 李建强
【申请人】东华理工学院
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2006年12月28日
【公告号】CN101211741A