一种离子化方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种离子化方法及装置，属于质谱分析技术领域。
【背景技术】
[0002] 质谱（MS)是一种分析复杂混合物，提供有关分子信息、重量和被分析物的化学结 构的强大工具。近年来，随着离子化技术和质量分析器的不断创新与改进，质谱成为发展最 迅速的分析技术之一，目前质谱技术在化学与化工、生物学与生命科学、医学、药学、材料科 学、环境保护等领域的应用越来越广泛。
[0003] 通常的离子化方法包括电喷雾电离（ESI)、大气压化学电离（APCI)以及固体常用 的基质辅助激光解吸电离离子化（MALDI)。上述这些离子化技术属于封闭式的离子化技术， 采用上述离子化技术进行质谱分析之前通常需要对物质进行前处理，比如一些成分较为复 杂的混合物通常在MS测定之前需要使用色谱来进行分离，以尽量减少混合物中的杂质对 分析物离子化的抑制效果等。
[0004] 近年来，无需复杂前处理、在样品原始环境、离子源敞开条件下实现离子化的质谱 技术已经成为质谱技术领域的前沿而备受关注。2004年Cooks等在ESI的基础上研发出解 吸电喷雾离子化技术（DESI)，2005年Robert B. Cody等在APCI的基础上研发出实时直接 分析离子化技术（DART)，从而开启了敞开式离子化技术的发展。这一技术使得无需样品制 备的复杂混合物可以实现快速（通常只需要几秒钟）、直接分析。
[0005] 在目前已经商品化了的敞开式离子化技术中，DART相较于DESI而言，DART技术的 商品化较早，也较为成熟，行业使用范围更广泛。尽管DART具有操作快速、不需要溶剂等优 点，但是DART本身也还存在着一些缺陷。比如DART的温度调整范围较小，通常在50-550°C， 因此其能检测到的多为小分子，一些大分子的化合物不易解析；同时，DART通常采用氦气 作为离子化气体，而氦气的成本很高，这就使得分析测试成本很高，同时DART的实验装置 很复杂，操作也较为复杂。DART和DESI的出现开启了常压敞开式离子化技术的发展。在过 去的十年里几十种新型的常压敞开式离子化的质谱技术相继被研发。这些技术在国家公共 安全、医药与药学、原位与成像分析等领域已有了广泛的应用前景。虽然这些常压离子化方 法简化了分析步骤，但是这些离子化方法仍然需要辅助气体、激光、电压等的辅助，这就复 杂了样品的分析步骤。为了进一步拓宽常压质谱的应用范围，本领域啓需开发更加便携、简 单的离子化方法及装置，以实现质谱随时随地的原位分析。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种解析温度范围较 宽、结构简单、操作简便、成本低廉、易于实现的离子化方法。
[0007] 本发明所述的一种离子化方法，包括离子源、样品和质谱进样通道，其特征在于： 所述离子源为火焰。
[0008] 作为一种实施方式，所述样品置于火焰中或火焰附近，所述火焰位于质谱进样通 道的端口前方。
[0009] 作为优选方案，所述火焰的中心线与质谱进样通道的轴线间的夹角为5~355度。 [0010] 作为优选方案，所述样品位于质谱进样通道的轴线上。
[0011] 作为进一步优选方案，所述样品与火焰间的距离为〇~80mm，所述样品与质谱进 样通道的端口间的距离为1~80mm。
[0012] 作为一种实施方式，所述火焰由无机燃料或有机燃料燃烧产生。
[0013] 作为优选方案，所述火焰由氢气、烃类燃料、醇类燃料、酮类燃料、醚类燃料或酯类 燃料中的任意一种燃烧产生。
[0014] 作为优选方案，所述火焰由烃类燃料燃烧产生，所述的烃类燃料包括饱和烷烃类、 不饱和烷烃类及由多种碳氢化合物组成的混合物。
[0015] 作为进一步优选方案，所述火焰由丙烷、正丁烷、乙炔、汽油、柴油中的任意一种燃 烧产生。
[0016] 作为一种实施方式，所述样品直接置入火焰中或火焰附近，例如：可将气态样品直 接弥散在火焰的上方或四周，或者将液态样品喷雾在火焰的上方或四周，或者将固态样品 溶解成溶液喷雾在火焰的上方或四周，或者将固态样品直接置入火焰中或火焰附近。
[0017] 作为另一种实施方式，所述样品由承载器具引入火焰中或火焰附近，例如：可通过 气体压缩器具将气态样品压入火焰中或火焰附近，或者通过样品棒蘸取液态样品置入火焰 中或火焰附近，或者将固态样品溶解成溶液，通过滴液器具滴入火焰中或火焰附近。
[0018] -种离子化装置，包括离子源和质谱进样通道，其特征在于：所述离子源为火焰。
[0019] 作为一种实施方式，所述火焰位于质谱进样通道的端口前方。
[0020] 作为优选方案，所述火焰的中心线与质谱进样通道的端口间的距离为1~80mm。
[0021] 作为优选方案，所述火焰的中心线与质谱进样通道的轴线间的夹角为5~355度。
[0022] 作为一种实施方式，所述火焰连接有燃料供给装置。
[0023] 作为一种实施方式，所述燃料供给装置包括燃料储存罐和燃料传输管。
[0024] 作为优选方案，所述燃料供给装置还包括燃料流量调节阀。
[0025] 作为进一步优选方案，所述燃料供给装置还包括燃料流量微调阀。
[0026] 与现有技术相比，本发明具有如下显著性有益效果：
[0027] 1、与现有技术中的实时直接分析技术（DART)相比较，本发明提供的离子化技术， 通过使用火焰作为离子源，不仅易于实现、操作简单、大大降低了分析成本，而且兼容性强， 可适用于各种质谱分析中，应用范围广泛；
[0028] 2、与现有技术中的实时直接分析技术（DART)相比较，本发明只需通过选择适宜 的燃料就可实现温度范围为50~1500度的火焰，从而满足不同分子量大小的化合物的离 子化解析温度需求，可测试样品对象范围广泛，适用性强；
[0029] 3、另外，实验证明：采用本发明提供的离子化技术，对气态、液态、固态样品及实际 样本均具有良好的离子化效率，不仅灵敏度高，而且可对实际样本进行直接分析，并且能很 好地实现极性、高极性、非极性、金属有机化合物等物质的离子化；
[0030] 4、本发明提供的离子化技术，还可以与便携质谱连用，实现更方便的自然状态的 原位分析，具有显著的实用性。
【附图说明】
[0031] 图1为本发明提供的一种离子化装置的结构示意图；
[0032] 图2为本发明提供的一种燃料供给装置的结构示意图；
[0033] 图3为本发明实施例1的质谱分析图；
[0034] 图4为本发明实施例2的质谱分析图；
[0035] 图5为本发明实施例3的质谱分析图；
[0036] 图6为本发明实施例4的质谱分析图；
[0037] 图7为本发明实施例5的质谱分析图；
[0038] 图8为本发明实施例6的质谱分析图；
[0039] 图9为本发明实施例7的质谱分析图；
[0040] 图10为本发明实施例8的质谱分析图；
[0041] 图11为本发明实施例9的质谱分析图；
[0042] 图12为本发明实施例10的质谱分析图；
[0043] 图13为本发明实施例11的质谱分析图；
[0044] 图14为本发明实施例12的质谱分析图；
[0045] 图15为本发明实施例13的质谱分析图；
[0046] 图16为本发明实施例14的质谱分析图；
[0047] 图17为本发明实施例15的质谱分析图；
[0048] 图18为本发明实施例16的质谱分析图；
[0049] 图19为本发明实施例17的质谱分析图；
[0050] 图20为本发明实施例18的质谱分析图；
[0051] 图21为本发明实施例19的质谱分析图；
[0052] 图22为本发明实施例20的质谱分析图；
[0053] 图23为本发明实施例21的质谱分析图；
[0054] 图24为本发明实施例22的质谱分析图；
[0055] 图25为本发明实施例23的质谱分析图。
[0056] 图中标号示意如下：
[0057] 1-火焰；2-质谱进样通道；3-样品；4-燃料供给装置；41-燃料储存罐；42-燃料 传输管；43-燃料流量调节阀；44-燃料流量微调阀；5-样品棒。