專利名稱：用于質(zhì)譜儀離子源的多入口取樣設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及質(zhì)譜儀，更具體地，涉及質(zhì)譜儀離子源的多入口取樣設(shè)備，以及包括多入口取樣設(shè)備的質(zhì)譜儀離子源、質(zhì)譜儀系統(tǒng)及其方法和配套工具。
背景技術(shù)：
質(zhì)譜分析(MS)和液相色譜(LC)的組合是可用于化合物分析的最有力的方法之一，并且被廣泛地用在化學、環(huán)境、制藥和生物學研究中。在液相色譜中，含有化合物的混合物的樣品在液體流動相中被抽吸通過分離柱。當樣品混合物的成分穿過柱時，它們被分離，并且逐個從柱中脫出來。檢測器在柱的出口端被連接到流體流，以在成分離開柱時檢測它們。
在質(zhì)譜儀中，化合物在電離源中被使得帶正電或者負電。在真空中，所得離子的質(zhì)量由測量離子質(zhì)荷(m/z)比的質(zhì)量分析器確定。當被用作液相色譜的檢測器時，質(zhì)譜儀可以提供關(guān)于被色譜分離的每種化合物的分子量和化學結(jié)構(gòu)的信息，使得可以識別混合物的各種成分。
在許多例子中，希望能夠使用單個質(zhì)譜儀來分析來自多個LC柱或者其他液相樣品源的多個入口流。具體地說，有時希望在進行分析之前，將已知分子質(zhì)量的化合物(所謂的“標定標準”、“參考質(zhì)量標準”或者“內(nèi)部標準”)組合到所關(guān)心的樣品中，以提供對樣品中分析物的分子質(zhì)量的更準確的測量。例如，可能希望同時分析來自色譜系統(tǒng)的主液流的構(gòu)成和含有參考質(zhì)量標準的區(qū)別液流的構(gòu)成。但是，剛好在電離之前組合兩種樣品可能會有不理想的分析結(jié)果。例如，樣品的一些成分可能與樣品中的其他成分反應(yīng)或者抑制其他成分的電離；由于樣品可能不是同一類型，所以可能對樣品輸運和電離有無法預計的效應(yīng)；以及，如果混合了不相容的樣品，則某些成分可能會沉淀或者變得不能溶解。另外，進入電離源的液流可能具有顯著不同的流率，并且液流的混合可能會降低色譜分離達到的分辨率。
因此，需要新的手段用于在樣品被質(zhì)譜儀分析之前將它們組合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于質(zhì)譜儀離子源的多入口取樣設(shè)備?？偟膩碚f，取樣設(shè)備包括流體上相連接的至少兩個樣品入口毛細管和單個出口毛細管。在某些實施例中，入口毛細管中的一個的內(nèi)徑大于另一個，并且入口毛細管中較大者可以與出口毛細管同軸對準。還提供了含有該多入口取樣設(shè)備的質(zhì)譜儀離子源和質(zhì)譜儀系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了用于同時將至少兩個樣品引入質(zhì)量分析器的方法。本發(fā)明可用于各種分析方法。例如，本發(fā)明可用于化學、環(huán)境、法醫(yī)、血液、制藥和生物研究應(yīng)用。具體地說，本發(fā)明例如可以被用于蛋白質(zhì)消化物的質(zhì)譜分析，包括肽質(zhì)量指紋(PMF)和蛋白質(zhì)序列應(yīng)用、完整蛋白質(zhì)分析、蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)或者蛋白質(zhì)-配位體非共價絡(luò)合分析、寡聚核苷酸核核酸分析。


圖1A和圖1B是根據(jù)本發(fā)明某些實施例的離子源的多入口取樣設(shè)備和其他部件的橫截面視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明某些其他實施例的離子源的多入口取樣設(shè)備和其他部件的橫截面視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明某些實施例的多入口取樣設(shè)備的橫截面視圖。
圖4是這里所描述的離子質(zhì)量分析系統(tǒng)的實施例的示意表示。
圖5是示出了使用這里所描述的發(fā)明得到的示例性結(jié)果的基峰色譜曲線(上部)、質(zhì)譜(中部)和分子離子曲線(底部)。
圖6示出了通過使用這里所描述的發(fā)明，通過納電噴射(nanoelectrospray)LC/API-TOF，在多水平處被分析的牛血清蛋白(bovine serum albumin，BSA)胰蛋白酶肽(tryptic peptide)A(437-451)的+3電荷狀態(tài)的分子離子的第一四同位素峰的示例性質(zhì)量測量誤差結(jié)果。
圖7示出了使用這里所描述的發(fā)明，BSA胰蛋白酶消化物(trypticdigest)的多水平的納電噴射LC/API-TOF分析所獲得的示例性肽質(zhì)量測量結(jié)果。肽離子提取、識別和質(zhì)量測量結(jié)果是使用可購買到的自動質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理工具和蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫搜索軟件獲得的。
圖8是分子離子曲線和表格，其示出了使用這里所描述的發(fā)明，在負離子模式中，胰島素氧化B鏈的納電噴射API-TOF分析的示例性結(jié)果。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了一種用于離子源的多入口取樣設(shè)備。通常，該取樣設(shè)備包括流體上相連接的兩個樣品入口毛細管和單個出口毛細管。在某些實施例中，入口毛細管的其中一個的內(nèi)徑大于另一個，并且較大的入口毛細管可以與出口毛細管同軸對準，并且流體上連接到其上。在另一個實施例中，入口毛細管的內(nèi)徑和長度的尺寸被適當?shù)剡x擇，以便以相等或大約相等的速率，獨立地取樣兩個或更多個樣品流。還提供了含有多入口取樣設(shè)備的質(zhì)譜儀離子源和質(zhì)譜儀系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了同時將至少兩個樣品引入質(zhì)量分析器中的方法。
這里所敘述的方法可以按照所敘述的事件順序，以及所敘述的事件的邏輯上可能的任何順序來進行。此外，在提供了值的范圍的情況中，應(yīng)當理解，在該范圍的上限和下限之間的每個中間值，以及在被陳述的范圍中的任何其他被陳述的或者中間的值，都被包括在本發(fā)明內(nèi)。
被引用的項目僅因為它們在本發(fā)明的申請日之前的公開而被提供。這里沒有事物被解釋為承認本發(fā)明沒有資格早于這樣的依賴于在先發(fā)明的材料。
對單數(shù)項目的提及包括這樣的可能性，即可能有復數(shù)個相同項目出現(xiàn)。更具體地說，如這里以及所附權(quán)利要求中所使用的，單數(shù)形式“某個”、“一個”、“所述”和“該”包括復數(shù)個所指物，除非上下文中另行清楚地規(guī)定。還應(yīng)該注意，權(quán)利要求可能被起草為排除任何可選元素。照此，該陳述被用來作為使用與權(quán)利要求元素的敘述相結(jié)合的諸如“僅”、“只”等的排他用語或者使用“否定”限定的前提基礎(chǔ)。
多入口取樣設(shè)備這里所描述的發(fā)明涉及可以在質(zhì)譜儀的多噴射器離子源中采用的多入口取樣設(shè)備。一般地說，該設(shè)備是離子源的一部分，并且作為處于或接近環(huán)境壓力的電離源與低于環(huán)境壓力的中間區(qū)域之間的界面。在某些實施例中，例如，多入口取樣設(shè)備有助于在離子從離子源經(jīng)由采集毛細管或者其他含管口元件被輸運到質(zhì)量分析器之前，組合離子。多入口取樣設(shè)備含有多個(即，至少兩個)樣品入口毛細管，它們匯合在一起形成單個毛細管，這里被稱作“樣品出口毛細管”。如后面將更詳細描述的，兩個或更多個樣品可以被引入入口毛細管(通常每個毛細管一個樣品)，當樣品被輸運通過設(shè)備時，它們被混合，并且經(jīng)由處在接近或者剛好低于環(huán)境壓力的壓力下的單個出口毛細管引出。出口毛細管的引出管口可以出現(xiàn)在離子源內(nèi)，并且在離子源工作期間可以處于或者接近環(huán)境壓力。
多入口取樣設(shè)備使得可以實現(xiàn)這樣的組合樣品的方法，所述方法避免了被電離和/或未被電離的溶質(zhì)和溶劑之間可能是抑制作用的分子相互作用和噴射干擾。在某些實施例中，該設(shè)備可以被用來組合樣(例如，所關(guān)心的樣品和含有參考質(zhì)量標準的樣品)，而在分析之前不顯著增加所關(guān)心的樣品的體積，不抑制所關(guān)心的離子，并且不顯著稀釋被電離的樣品中所關(guān)心的離子。另外，該設(shè)備容易在環(huán)境壓力下安裝，而不用對質(zhì)譜儀抽氣。因此，本發(fā)明避免了與現(xiàn)有技術(shù)取樣設(shè)備相關(guān)的許多問題，并且因此對分析領(lǐng)域作出顯著的貢獻。
參考附圖可以最容易地描述多入口取樣設(shè)備的各種特征。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚的，多入口取樣設(shè)備可以含有多個(即，多于兩個，例如三個、四個或者五個或更多)入口樣品毛細管。但是，為了易于描述，圖中所示的設(shè)備具有兩個樣品入口毛細管。圖中所示的設(shè)備可以容易地適應(yīng)更多的毛細管，以便適應(yīng)更多樣品。圖中所示的設(shè)備還可以容易地適應(yīng)微流(microflow)和納流(nanoflow)電離設(shè)備(例如，噴射設(shè)備)。
圖1A示出了用于質(zhì)譜儀離子源的示例性多入口取樣設(shè)備。圖1A所示的設(shè)備含有第一和第二樣品入口毛細管b和c，以及單個入口毛細管f。每個毛細管在設(shè)備的外表面上分別具有單個端口(即，開口或者管口)d、e和g，其中用于入口毛細管的端口(即，d和e)在這里被稱作入口端口，用于出口毛細管的端口(即，g)在這里被稱作出口端口。所有毛細管的內(nèi)腔在區(qū)域h中接合，即匯合，以提供毛細管之間的流體連接。“流體連接”意思是氣體或者流體(包括其中攜帶的任何組分，例如，離子或者諸如帶電或者不帶電液滴的微滴)可以進入兩個樣品入口毛細管的內(nèi)腔，并通過兩個樣品入口毛細管的內(nèi)腔被輸運，并且在對樣品出口毛細管的出口施加了真空或者局部真空時，就可以進入樣品出口毛細管的內(nèi)腔。
在許多實施例中，毛細管是直的(即，不是曲線、彎曲、成角度或者不規(guī)則的)，但是，在其他實施例中，毛細管是曲線的。在某些實施例中，第一樣品入口毛細管d與樣品出口毛細管f前后同軸對準，使得第一樣品入口毛細管和樣品出口毛細管形成連續(xù)的直線管(除了區(qū)域h之外，在該區(qū)域h中，第二樣品入口毛細管與該管匯合)，該直線管將設(shè)備的一側(cè)連通到另一側(cè)。在第一樣品入口毛細管與樣品出口毛細管前后同軸的實施例中，第二樣品入口毛細管一般以相對于毛細管縱軸的角度k與毛細管的接頭匯合。角度k通常小于90°。例如，角度k可以是從15°到60°，或者在某些實施例中，從25°到50°。在某些實施例中，入口毛細管在多入口取樣設(shè)備內(nèi)部匯合，并且出口毛細管長度可以是0.1cm到10cm，例如，長度為0.2cm到3cm，或者0.3cm到2cm。在某些實施例中，入口毛細管可以在多入口取樣設(shè)備的表面匯合。
在某些實施例中，第二樣品入口毛細管具有比第一樣品入口毛細管小的內(nèi)腔直徑，即內(nèi)徑，并且因此具有比第一樣品入口毛細管低的氣體流率(假設(shè)毛細管是等長的)。在這些實施例中，第二樣品入口毛細管的內(nèi)腔直徑小于或者等于第一樣品入口毛細管的內(nèi)腔直徑的約70％。例如第二樣品入口毛細管的內(nèi)腔直徑可以小于第一樣品入口毛細管的內(nèi)腔直徑的大約60％、50％、40％、30％、20％或者10％，并且一般大于第一樣品入口毛細管的內(nèi)腔直徑的大約5％、10％或者20％。因此，在某些實施例中，如果第一樣品入口毛細管內(nèi)腔直徑為0.5mm到0.8mm，則第二樣品入口毛細管內(nèi)腔直徑可以為200μm到425μm，或者更小。在具體的實施例中，第一樣品入口毛細管內(nèi)腔直徑大約0.8mm，第二樣品入口毛細管內(nèi)腔直徑可以為大約330μm(22口徑)或者410(23口徑)。
第二樣品入口毛細管長度可以長于、短于或者等于第一樣品入口毛細管。在某些實施例中，第二毛細管的長度可以是第一入口毛細管長度的大約30％、50％、70％、80％、90％、100％或者150％。
使用中，第一和第二樣品入口毛細管的內(nèi)腔直徑的差異提供了第二樣品入口毛細管相比于第一樣品入口毛細管的被降低的氣體流率。在許多實施例中，第二樣品入口毛細管的氣體流率小于第一樣品入口毛細管流率的大約20％，例如小于約15％、約10％、約5％、約3％、約2％并大于約1％。例如，當?shù)谝蝗肟诿毠艿拈L度是第二樣品入口毛細管的兩倍時，內(nèi)腔直徑330μm和410μm的第二樣品入口毛細管的流率分別是內(nèi)腔直徑約0.8mm的第一樣品入口毛細管流率的大約1/17和大約1/7。通常，第二樣品入口毛細管的直徑被最小化，但不將氣流限制到使得通過毛細管的離子不可檢測的程度。在某些實施例中，樣品出口毛細管的氣體流率可以在大約0.5升/分鐘和大約3升/分鐘之間，然而在某些應(yīng)用中也通常使用更大或者更小的氣體流率。換句話說，毛細管直徑可以根據(jù)取樣設(shè)備的希望的應(yīng)用而被調(diào)整。由于被引入多入口取樣設(shè)備的樣品的流率可以不同，所以用于這些樣品的入口毛細管的直徑可以不同。例如，液體樣品流中的一個的流率可以低至20納升/分鐘，而另一個液流的流率可以高很多，例如300納升/分鐘。換句話說，入口毛細管的內(nèi)徑和長度可以被選擇以適應(yīng)輸入樣品流的流率。
在某些實施例中，第一樣品入口毛細管的內(nèi)腔直徑與第二樣品入口毛細管的內(nèi)腔直徑相同，并且因此，假設(shè)這些毛細管的長度相同，則通過這些毛細管的氣體流率將相同。
在具體感興趣的某些實施例中，多入口取樣設(shè)備還包括至少一個逆流干燥氣體噴嘴，即用于向離子源中的樣品噴射區(qū)域輸送干燥氣體以幫助樣品去溶劑化的元件，干燥氣體通常是被加熱的高純度的氮氣。如圖2所示，這樣的噴嘴通常將干燥氣體26引導至樣品入口毛細管的入口附近的位置。在某些實施例中，多入口取樣設(shè)備含有用于設(shè)備的每個樣品入口毛細管的逆流干燥氣體噴嘴。但是，在某些實施例中，只有第一樣品入口毛細管可以與逆流干燥氣體噴嘴相關(guān)聯(lián)。噴嘴通常包括圍繞樣品入口毛細管進口的內(nèi)部元件或“錐”以及外部元件或“錐”。干燥氣體通過噴嘴在入口毛細管中的離子流的逆向方向(即，反方向)上被輸送，并在樣品進入入口毛細管之前和在進入入口毛細管的期間，幫助樣品的去溶劑化。在圖2所示的實施例中，干燥氣體被提供到剛好在兩個入口毛細管外側(cè)的區(qū)域中。由于不同的樣品可能要求不同水平的干燥氣體來幫助去溶劑化，所以可以使用氣體調(diào)節(jié)元件(例如，限流器)來調(diào)節(jié)通過噴嘴的干燥氣體的氣流。在某些實施例中，氣體調(diào)節(jié)元件可以是穿孔的項圈(例如，帶膛孔(即孔)的環(huán))，其配合到噴嘴中，以調(diào)節(jié)通過噴嘴的氣流。例如通過用另一個具有更大、更小、更多或更少穿孔的項圈來替換項圈，通過噴嘴的干燥氣體的量可以被改變。每個噴嘴都可以具有調(diào)節(jié)元件，多入口取樣設(shè)備的每個噴嘴中的調(diào)節(jié)元件可以允許不同量的干燥氣體從設(shè)備的各個噴嘴引出。如果使用大氣壓化學電離(APCI)、大氣壓光致電離(APPI)或者電子碰撞方法來產(chǎn)生樣品電離，則相比于通過其他方法電離的樣品，可以向被電離的樣品提供較少的干燥氣體。在某些實施例中，為了幫助去溶劑化，可以通過除了逆流干燥氣體噴嘴之外的其他方式，向在多入口取樣設(shè)備的一個或多個(或者全部)入口毛細管的進口附近的電離區(qū)域提供熱量。相應(yīng)地，可以通過除了逆流干燥氣體之外的其他方式，將樣品去溶劑化，而在多入口取樣設(shè)備中不需要任何逆流干燥氣體噴嘴。例如，在本發(fā)明的某些實施例中，經(jīng)加熱的干燥氣體可以通過與樣品設(shè)備分立的毛細管(例如，可以被加熱的經(jīng)加熱陶瓷或者石英管)被提供給由噴射器產(chǎn)生的微滴，并瞄準含有樣品微滴的區(qū)域。在這些實施例中，所采用的噴射器可以是電噴噴霧器，其利用經(jīng)加熱的氮氣來使樣品霧化。這樣的噴霧器的流率可以到1毫升/分鐘或者更大。在其他實施例中，熱量可以被輻射到由噴霧器產(chǎn)生的微滴上(例如，使用石英紅外線(IR)加熱器)，這樣，樣品可以被去溶劑化，而不需要經(jīng)由逆流噴嘴提供的干燥氣體。相應(yīng)地，雖然多入口取樣設(shè)備的每個入口毛細管的管口可以與逆流干燥氣體噴嘴相關(guān)聯(lián)，但是具有不與逆流干燥氣體噴嘴相關(guān)聯(lián)的入口毛細管的設(shè)備是可行的，并且可以容易地用作離子源的部件。
在某些實施例中，多入口取樣設(shè)備的樣品出口毛細管可以適于連接到傳輸毛細管(圖1B的元件4)的管口，使得傳輸毛細管的內(nèi)腔與樣品出口毛細管的內(nèi)腔流體上相連接。傳輸毛細管的內(nèi)腔直徑通常等于或者小于多入口取樣設(shè)備樣品出口毛細管的內(nèi)腔直徑。在許多實施例中，傳輸毛細管的長度在5cm和30cm之間，例如大約18cm，并且用來輸運離子，并輔助從出口毛細管在大約是或者剛低于環(huán)境壓力6(近似500～760托)下被引出到例如1～10托的中間真空室2的離子簇的去溶劑化。因此，多入口取樣設(shè)備通常不直接與真空區(qū)域物理連接。隨著離子沿傳輸毛細管被輸運，在被引出樣品出口毛細管并進入傳輸毛細管時，它們經(jīng)歷從大約環(huán)境壓力開始的壓力下降，在它們被引出傳輸毛細管時，降到小于約10托，例如2～3托。被電離的樣品在接近或者剛低于環(huán)境壓力的壓力下被組合，而不是在真空中。傳輸毛細管通常由例如玻璃的電介質(zhì)材料制成，但是也可以預想到傳輸毛細管由例如金屬的其他材料制成。隨著樣品穿過傳輸毛細管，樣品可以進一步被去溶劑化。如圖2中的元件27所指示的，在某些實施例中，傳輸毛細管的與多入口取樣設(shè)備相耦合的一端可以被涂(電鍍或者濺射)金、鉑、銠或者適合的抗腐蝕金屬或者合金。在某些實施例中，傳輸毛細管可以被加熱。
在某些實施例中，多入口取樣設(shè)備可以適于連接(即，可連接)到含管口元件(代替?zhèn)鬏斆毠?，使得出口毛細管的內(nèi)腔與管口在流體上連接，允許被電離的樣品在被引出設(shè)備時通過該管口。多入口取樣設(shè)備可以連接到質(zhì)譜儀系統(tǒng)的離子源的壁中的管口。該管口可以是處在將離子源與質(zhì)譜儀系統(tǒng)的第二室(例如，真空級)分開的壁中。在這些實施例中，離子可以經(jīng)由設(shè)備的出口毛細管被引出多入口取樣設(shè)備，穿過該管口，并進入第二室。第二室可以包括引起分析物離子(相對于較輕的溶劑離子和氣體)濃縮的分離器(skimmer)，并提供離子輸運手段(由于兩個鄰接區(qū)域之間的壓差)和其他離子輸運設(shè)備，例如多極離子導向器等，用于將離子輸入穿過第二室。在這些實施例中，室壁可以是帶雙壁的室或者“帶屏(curtained)”的室，并且干燥氣體可以被抽入壁之間的空間中。
包括任何噴嘴的多入口取樣設(shè)備的主體可以由任何適合的材料制成。適合的材料通常是耐腐蝕的，并且可以經(jīng)受住適度熱量而不放氣。適合的材料可以用作電極，并且可以被制造(例如，機加工)為上述的規(guī)格。相應(yīng)地，多入口取樣設(shè)備的主體可以由諸如不銹鋼或者超級合金(superalloy)之類的合金制成，但是也可以容易地使用其他材料。例如熱塑性聚酰亞胺VESPELTM和聚醚醚酮(polyethereketone，PEEK)的高溫絕緣體可以被用來隔離緊密接近的電壓。樣品入口和/或出口毛細管可以由諸如不銹鋼之類的合金制造，但是，假設(shè)離子可以通過電勢被吸入它們相應(yīng)的入口，也可以使用玻璃襯里(石英)不銹鋼、PEEK或者其他相容的材料。
如上面所敘述的，許多多入口取樣設(shè)備的特征在于它們被配置為可操作地連接到離子源的傳輸毛細管。因此，多入口取樣設(shè)備可以包括匹配區(qū)域，其確保配合，即穩(wěn)固地將取樣設(shè)備結(jié)合到傳輸毛細管上，例如使得出口毛細管與傳輸毛細管對準，如上所述。需要的話，可以在將取樣設(shè)備匹配到傳輸毛細管上時，采用密封元件。由于在其中采用多入口取樣設(shè)備的質(zhì)譜儀系統(tǒng)的工作期間，出口毛細管的引出管口接近或者剛好低于環(huán)境壓力，所以多入口取樣設(shè)備可以被分離和重新附接，或者用第二多入口取樣設(shè)備或者其他取樣設(shè)備替換，而不用對多入口取樣設(shè)備(或者其他任何與其附接的傳輸毛細管)所饋入的設(shè)備附近的任何室進行抽氣。
在代表性的實施例中并且在圖3所示的方向上，多入口取樣設(shè)備具有從約1cm到約5cm的總高度，例如從約2cm到約4cm；從約1cm到約約5cm的總寬度，例如從約2cm到約4cm；以及從約1cm到約5cm的總深度，例如從約2cm到約4cm。
質(zhì)譜儀離子源本發(fā)明還提供了一種含有多入口取樣設(shè)備的質(zhì)譜儀離子源。通常，離子源包括用于上述取樣設(shè)備的每個樣品入口毛細管的噴射器。含有多入口取樣設(shè)備的示例性離子源被示出在圖1B中。圖2示出了與圖1B所示的相同的離子源，除了多入口取樣設(shè)備含有逆流干燥氣體噴嘴之外。
樣品噴射器是本領(lǐng)域中常見的，并且通常包括納噴射器(具有大約20～500納升/分鐘的流率，例如，20～80納升/分鐘，或者100～500納升/分鐘)、微噴射器(具有大約1～50微升/分鐘的流率，例如，4～20微升/分鐘)和其他流率在納噴射器和微噴射器之間的噴射器。示例性噴射器設(shè)備(該術(shù)語包括噴霧器)可以在電噴電離(ESI)、APCI和APPI離子源以及各種其他類型的離子源中找到。在特定的實施例中，設(shè)備中所使用的樣品噴射器可以具有280～320納升/分鐘的流率，尤其是如果采用內(nèi)徑75μm的LC柱。同樣如本領(lǐng)域中所公知的，離子源可以包括電噴電離(ESI)設(shè)備、大氣壓化學電離(APCI)設(shè)備、大氣壓光致電離(APPI)設(shè)備，或者它們的任何組合(用于提供所謂的“多模式”電離源)。離子源可以包括任何一種類型的樣品噴射器，或者不同類型的樣品噴射器的混合。所感興趣的噴射器包括PICOTIPTM噴射器、具有集成噴射嘴的微制造“芯片”設(shè)備以及微流噴射器。在某些其他實施例中，流率至20微升～5毫升/分鐘(例如，大約1毫升/分鐘)的較大流噴射器可以用在多入口取樣設(shè)備中。
參考圖1B，可以使用任何適合的電離方法來電離流體流中的樣品，只要從每個流體流產(chǎn)生的離子能夠進入入口11和12，并且不交叉污染，即，噴射物并不相交。因此，樣品噴射器彼此間距開，以避免所產(chǎn)生的噴射物之間的交叉污染(即，由于噴射干涉造成的任何物理或者化學損害)。在某些實施例中，噴射器11和12是使用電噴方法進行電離的同軸氣動噴霧器。在這些噴射器中，在空心針一端的高電場梯度在流體流被引出針的時候使流體流的表面帶電，并且具有高流率的惰性氣體通過圍繞針的空心外管，以輔助液體的霧化。其他可能的電離方法包括大氣壓化學電離(APCI)、大氣壓光致電離(APPI)以及感應(yīng)耦合等離子體(ICP)電離。
圖1B所示的離子源示出了噴射器8和14被布置為與它們各自的入口毛細管的縱軸成近似90°角，即，與其垂直。但是，如本領(lǐng)域公知的，噴射器也可以以其他角度定位，例如包括180°，或者其間的任何角度(參見美國專利No.6,649,908)。噴射器可以圍繞用于該噴射器的入口毛細管的縱軸旋轉(zhuǎn)。在某些實施例中，噴射器可以直接瞄準樣品入口毛細管的進口。
離子源也可以可選地含有一個或多個電極10，以幫助將離子輸運到樣品入口毛細管中。電極電壓可以依賴于所使用的取樣設(shè)備(以及對其施加的電壓)以及所研究的離子的電荷(即，它們是帶正電和是帶負電)而很大程度地變化。這樣的電極是本領(lǐng)域中常見的，這里不需要進一步詳細地描述。
在上述的某些實施例中，多入口取樣設(shè)備可以包括用于向一個或多個入口毛細管的(一個或多個)管口的附近區(qū)域提供干燥氣體的噴嘴(如圖2中的箭頭所示)。在這樣的實施例中，參考圖2，多入口取樣設(shè)備的外部元件28(“外錐”)可以處于與設(shè)備的內(nèi)部元件29(“內(nèi)錐”)的電壓不同的電壓。如果所研究的是帶正電的離子，則內(nèi)部元件可以具有幅度比外部元件電壓大的電壓(例如，比其大-400V到-600V，或者相對其約-500V)。類似地，如果所研究的是帶負電的離子，則內(nèi)部元件可以具有幅度比外部元件電壓大的電壓(例如，比其大+400V到+600V，或者相對其約+500V)。在某些實施例中，所采用的電壓的幅度范圍可以從1.3kV到3.0kV，例如1.7kV到2.5kV。內(nèi)部和外部元件可以彼此電絕緣。如果在具有含有逆流干燥氣體噴嘴的多入口取樣設(shè)備的離子源中采用電極，則電極通常采用與噴嘴的外部元件電壓相同或者近似的電壓(即，依賴于所研究的離子的極性，內(nèi)部噴嘴元件的正的或負的400V到600V的電壓)。
如果感興趣的是帶正電的離子，則多入口取樣設(shè)備的入口管口因此可以處于例如-1.7kV到-2.5kV，并且其相應(yīng)的樣品噴射器可以處于或者接近地電勢。如果在多入口離子源中采用一個或多個附加的電極(例如，圖1B所示的設(shè)備中的電極10)，則它們可以處于或者接近與外部元件相同的電壓(例如，-1.3kV到-2.1kV，或者幅度比內(nèi)部元件低約400～600伏特)。類似地，如果感興趣的是帶負電的離子，則多入口取樣設(shè)備的入口管口可以處于例如+1.7kV到+2.5kV，并且其相應(yīng)的樣品噴射器可以處于或者接近地電勢。如果在多入口離子源中采用一個或多個附加的電極(例如，圖1B所示的設(shè)備中的電極10)，則它們可以處于或者接近與外錐相同的電壓(例如，+1.3kV到+2.1kV)，或者幅度比錐的內(nèi)部元件低約400～600伏特。或者，可以采用相反的電場幾何構(gòu)形，其中噴射器被保持在高電壓(例如，幅度為1.5kV到6.0kV)，并且入口毛細管被保持在地電勢或者接近地電勢。兩種幾何構(gòu)形都提供了將特定極性的帶電離子朝向設(shè)備的入口管口移動的凈電壓電勢。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的多入口取樣設(shè)備的代表性實施例。圖3所示的設(shè)備包括如上所述的第一入口毛細管102、第二入口毛細管104和出口毛細管106，并適于通過元件107連接到另一含管口的元件，例如傳輸毛細管。圖3所示的設(shè)備包括內(nèi)部元件108(也被稱為“內(nèi)錐”)和外部元件110(也被稱為“外錐”)，它們通過絕緣體元件111和120彼此電絕緣(并互相保持相對位置)。第二入口毛細管與內(nèi)部元件108電連接，并與外部元件110絕緣。第二入口毛細管104可以通過護套114保持在設(shè)備中的位置。元件111和120可以是圍繞元件108和114并將它們保持到位的項圈。如參考標號118所指示的，護套114可以包括至少一個縫隙(例如，孔)，以允許干燥氣體從中通過。護套114可以經(jīng)由附接元件112被附接到設(shè)備上，在某些實施例中，附接元件112可以是螺紋等。護套元件114是可以從多入口取樣設(shè)備拆卸的，并且可以經(jīng)由附接元件112重新附接到設(shè)備上。包含不同口徑入口毛細管的護套元件可以使用附接元件112在多入口取樣設(shè)備中互換。護套元件112可以通過例如摩擦配合的任何類型的配合被連接到入口毛細管104。在具體的實施例中，護套114可以是金屬的，并且可以電連接到外部元件110。在這些實施例中，第二入口毛細管104可以電連接到內(nèi)部元件108，并與護套114絕緣。但是在另外的實施例中，元件114和108可以彼此電連接。
使用中并且如上所述，多入口取樣設(shè)備的外部元件110可以被維持在比內(nèi)部元件108的電壓高或者低(依賴于所研究的離子)的電壓(例如，高出或者低出400V到600V)，以便優(yōu)先地將離子吸向入口毛細管。如箭頭所示，干燥氣體116進入設(shè)備，并移動通過傳導元件，以在正好與入口毛細管的管口相鄰的位置從設(shè)備引出。在某些實施例中，絕緣體元件111含有膛孔(即，從元件的一側(cè)到另一側(cè)的孔或者縫隙)，以允許(和調(diào)節(jié))到第一入口毛細管管口的氣流。干燥氣體116經(jīng)由一個或多個膛孔(即，孔)118進入毛細管104與護套114之間的空隙，并在入口毛細管104的管口處被引出。
質(zhì)譜儀系統(tǒng)本發(fā)明還提供了一種含有上述離子源的質(zhì)譜儀系統(tǒng)。示例性的質(zhì)譜儀系統(tǒng)示出在圖4中。通常，質(zhì)譜儀系統(tǒng)包括如上所述的含有至少兩個電離設(shè)備42和46以及多入口取樣器50的離子源44，和質(zhì)量分析器58。如本領(lǐng)域中常見的，離子源與質(zhì)量分析器通過一個或多個中間真空室54被分開，離子經(jīng)由上述傳輸毛細管52(或者在另外的實施例中，經(jīng)由分隔室的壁中的管口)從離子源44進入這些中間真空室54。同樣如本領(lǐng)域中常見的，中間真空室還可以包括分離器56，以在從傳輸毛細管引出的離子束進入離子傳輸光學器件(例如，離子導向器等)之前，濃縮離子束中所含的分析物離子(相對于溶劑離子和氣體)，其中離子傳輸光學器件通向高真空中的質(zhì)量分析器58。
各種不同的質(zhì)量分析器可以作為上述系統(tǒng)的一部分，包括飛行時間(TOF)、傅立葉變換離子回旋加速器諧振(FTICR)、離子阱、四極或者雙聚焦磁電扇形區(qū)質(zhì)量分析器或者它們的任何混合。
在某些實施例中，質(zhì)譜儀系統(tǒng)的離子源可以連接到用于向樣品噴射器提供液流的設(shè)備40和48。在許多實施例中，這些設(shè)備中的至少一個是分析分離設(shè)備，例如包括高性能液相色譜(HPLC)、微液相色譜或納液相色譜和超高壓液相色譜(UHPLC)設(shè)備的液相色譜(LC)、毛細管電泳(CE)或者毛細管電泳色譜(CEC)設(shè)備，但是，也可以使用任何手動或自動注入或分配泵系統(tǒng)。在具體的實施例中，液流可以例如通過納泵或者微泵提供。
使用中，離子源44被保持在環(huán)境壓力，中間室54被保持在比環(huán)境壓力低兩個數(shù)量級的壓力處，并且質(zhì)量分析器58被保持在比中間室的壓力低兩到四個數(shù)量級的壓力處。離開第一和第二樣品噴射器42和46的離子分別被引導向或者吸向多入口取樣設(shè)備的第一和第二樣品入口毛細管61和63，在此它們進入各自的毛細管，并且在處于或者接近環(huán)境壓力的壓力下在多入口取樣設(shè)備中被組合，并經(jīng)由樣品出口毛細管65從設(shè)備中引出(接近或者剛低于環(huán)境壓力)。被組合的離子進入傳輸毛細管52，并由于離子源44與室54之間的壓差，在氣體流中被帶入第一真空室54。離子從傳輸毛細管52引出，并經(jīng)過分離器56(以及存在的任何離子導向器、離子束成形或者聚焦透鏡)，以將離子聚焦并引導到質(zhì)量分析器58中。質(zhì)量分析器58確定離子的m/z比，這對確定樣品中的分析物的分子量是有用的。
在示例性的實施例中，含有感興趣樣品的第一液體通過諸如LC之類的分析分離設(shè)備被提供到離子源的第一樣品噴射器42。含有溶解在例如有機溶劑的適當溶劑中的參考質(zhì)量標準的第二液體被連續(xù)抽入第二樣品噴射器46。兩種液體作為連續(xù)的流被供給它們各自的樣品噴射器，并從而被電離。第一和第二被電離的樣品分別流入第一和第二樣品入口毛細管61和63，并且在多入口取樣設(shè)備50中被組合在一起，經(jīng)由傳輸毛細管52和分離器56被帶入第一真空室54，通過可能存在的離子導向器和/或任何束成形光學器件被輸運，然后被上述質(zhì)量分析器58分析。如果使用了含有不同大小樣品入口毛細管的多入口取樣設(shè)備，則含有參考質(zhì)量標準的樣品通常進入兩個毛細管中的較小的那個。
本發(fā)明在樣品質(zhì)量分析的方法中有用，其中樣品可以是任何液體材料(包括被溶液化或者被溶解的固體)或者是通常但非必須地溶解在溶劑中的多種材料的混合物。樣品通常含有一種或多種感興趣的成分。樣品可以取自多種來源，例如食品、環(huán)境材料、諸如從對象(例如，植物或者動物對象)分離出的組織或流體之類的生物樣品，包括但不限于例如血漿、血清、脊髓液、精子、淋巴液、外表皮、呼吸道、腸道和泌尿生殖道、眼淚、唾液、奶水、血細胞、腫瘤、器官，以及體外細胞培養(yǎng)物的樣品(包括但不限于細胞培養(yǎng)基中細胞生長得到的條件基、推定被病毒感染的細胞、重組細胞以及細胞成分)，或者其任何生化物碎片。術(shù)語“樣品”還包括含有標定標準或者參考質(zhì)量標準的樣品。
在許多實施例中，這些方法涉及a)如上所述，在含有多入口取樣設(shè)備和用于每個入口的樣品噴射器的離子源中電離至少兩種樣品，b)將被電離的樣品引入入口毛細管，c)在大約環(huán)境壓力下在所述取樣設(shè)備中組合被電離樣品，以及d)經(jīng)由傳輸毛細管或者諸如室壁中的管口之類的其他手段，將組合后的被電離的樣品同時引入第二室，例如中間真空的室。
本發(fā)明使得能夠直接將參考質(zhì)量標準添加到感興趣的樣品中，使得感興趣的樣品中的成分的分子質(zhì)量和碎片可以以高的質(zhì)量精度被確定。因此，本發(fā)明可以應(yīng)用于各種質(zhì)量分析確定，包括肽或者蛋白質(zhì)消化物的絡(luò)合混合物的分析、完整蛋白質(zhì)或者其絡(luò)合物的分析，以及核酸分析等。在某些實施例中，參考質(zhì)量標準可以采用可購買到的納流輸送組件(例如，注射泵)，單獨地或者以范圍大約0.1～1微摩爾的濃度以混合物提供(例如，輸送或者噴射)。
在一個實施例中，Zorbax 300SB-C18，3.5μm，50×0.075mm內(nèi)徑毛細管柱，可以被用于流率300納升/分鐘的蛋白質(zhì)消化物的納噴分析，Zorbax 300SB-C18，5μm，250×0.3mm內(nèi)徑毛細管柱，可以被用于流率4.5微升/分鐘(微流)流率的蛋白質(zhì)消化物的分析。
配套工具還提供了與本發(fā)明一起使用的配套工具。這些配套工具含有多種組成(包括上述的多入口取樣設(shè)備)中的任何組成。配套工具還可以包含用于在多噴射器離子源中安裝多入口取樣設(shè)備的操作說明、用于改型具有多入口取樣設(shè)備的多噴射器離子源的操作說明，或者用于執(zhí)行上述方法中的任何方法的操作說明，其中，操作說明通常存在于與配套工具相關(guān)的載體上，例如一張或多張紙。配套工具還可以包括一個或多個參考質(zhì)量標準，其在某些實施例中可以作為混合物存在或者存在于分別的瓶子中。
除了上述組成之外，配套工具還可以包括用于使用配套工具的組成以執(zhí)行方法的操作說明。例如，還可以包括關(guān)于參考質(zhì)量標準的信息(例如，化合物的分子量或者化合物的特性)。
用于執(zhí)行方法的操作說明通常被記錄在適當?shù)挠涗浗橘|(zhì)上。例如，操作說明可以被打印在載體上，諸如紙張或者塑料等。這樣，操作說明可以作為在對配套工具或其組成的容器等貼標簽時(即，與包裝或者子包裝有關(guān))的包裝插入物呈現(xiàn)在配套工具中。在其他實施例中，操作說明呈現(xiàn)為存在于適當?shù)挠嬎銠C可讀存儲介質(zhì)上的電子存儲數(shù)據(jù)文件，這些介質(zhì)例如是CD-ROM、磁盤等。在另一些實施例中，實際操作說明沒有存在于配套工具中，而是提供用于例如經(jīng)由因特網(wǎng)從遠程源獲得操作說明的手段。該實施例的一個示例是包括網(wǎng)絡(luò)地址的配套工具，從該網(wǎng)絡(luò)地址可以查看操作說明和/或從該網(wǎng)絡(luò)地址可以下載操作說明。如操作說明一樣，用于獲得操作說明的這種手段可以被記錄在適當?shù)妮d體上。
實驗下面例子被提出，以向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員提供關(guān)于如何實現(xiàn)和利用本發(fā)明的某些實施例的說明，而不是意圖限制發(fā)明人所認為的他們的發(fā)明的范圍。
例1圖5示出了結(jié)合大氣壓納電噴電離源(改進的Agilent G1982B)以及飛行時間質(zhì)量分析器(Agilent G1969API-TOF)一起使用多入口取樣設(shè)備所獲得的示例性的正離子模式結(jié)果。上部的曲線是基峰色譜圖，其標識了多種從50飛摩爾牛血清白蛋白(BSA)胰蛋白酶消化物(MichromBioresources，Aubum，CA)的分析中獲得的提取的肽離子。凍干的消化物在使用前在具有1％甲酸的95∶5(體積/體積)水/乙腈中復原。
Agilent Technologies 1100系列納流LC系統(tǒng)(Agilent，Little Falls，DE)提供溶劑輸送和分離。50飛摩爾的BSA消化物被加載到Zorbax300SB-C18柱(Agilent)，內(nèi)徑50mm×0.075mm，粒子直徑3.5μm，孔徑300埃，保持在30℃。在以300納升/分鐘流動的流動相A(具有0.1％(體積/體積)甲酸的水)平衡之后，由具有1％(體積/體積)甲酸的乙腈構(gòu)成的流動相B被用于通過流動梯度從柱洗脫肽以5％B洗滌和平衡6分鐘，遞進到20％B，19分鐘內(nèi)上升到65％B，保持10分鐘，然后10分鐘內(nèi)上升到80％B。柱然后以5％流動相B重新平衡。
LC洗脫物經(jīng)由噴射器1被引入到主入口附近。噴射器1和主入口對應(yīng)于圖1A和圖1B所示的設(shè)備中的第一樣品噴射器和第一入口毛細管。在95∶5(體積/體積)乙腈/水中含有兩種參考質(zhì)量標準(濃度0.1～1.0微摩爾)的溶液經(jīng)由噴射器2被引入到第二入口附近。噴射器2和第二入口對應(yīng)于圖1A和圖1B所示的設(shè)備中的第二樣品噴射器和第二入口毛細管。Cole-Parmer 74900系列注射泵(Vernon Hills，IL)被用于以100納升/分鐘的流率注入?yún)⒖假|(zhì)量溶液。噴射器1和2使用具有8μm尖端內(nèi)徑的熔融石英PicotipTM發(fā)射器，設(shè)備號FS360-50-8-D-5(New Objective，Woburn，MA)。
居中的曲線是在16.75分鐘處洗脫的BSA胰蛋白酶肽，即具有氨基酸序列KVPQVSTPTLVEVSR的殘留物A(437-451)的質(zhì)譜。547.3183處示出的峰代表肽的單同位素分子離子的測得(即，觀察到的)質(zhì)量。括號中示出了理論(即，計算的)值。質(zhì)譜中另外兩個示出的峰對應(yīng)于參考質(zhì)量離子，它們分別具有質(zhì)荷比1221.9906和質(zhì)荷比2421.9140的理論質(zhì)量。由數(shù)據(jù)系統(tǒng)使用參考離子質(zhì)量測量，以通常實時地調(diào)整質(zhì)量軸的標度。底部的曲線示出了分辯力10,000的相同BSA胰蛋白酶肽A(437-451)的+3電荷狀態(tài)的分子離子曲線。
圖6包含在多水平(柱上5-250飛摩爾)處被分析的BSA胰蛋白酶肽A(437-451)的+3電荷狀態(tài)的第一四同位素峰的質(zhì)量測量誤差(單位ppm)的表格。結(jié)合大氣壓納電噴電離源(改進的Agilent G1982B)以及飛行時間質(zhì)量分析器(Agilent G1969 API-TOF)一起使用的多入口取樣設(shè)備被用于分析上述樣品。
圖7示出了使用結(jié)合大氣壓納電噴電離源以及飛行時間質(zhì)量分析器一起使用的多入口取樣設(shè)備，在多濃度水平對BSA消化物分析所獲得的示例性結(jié)果。BSA消化物以250、100、50、20、10和5飛摩爾的水平被分析，并且在表格中報告了多種胰蛋白酶肽的質(zhì)量測量誤差(單位ppm)，其中胰蛋白酶肽通過可從Millenium Pharmaceuticals，Cambridge，MA得到的自動譜數(shù)據(jù)提取軟件和蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫搜索工具(SPECTRUMMILLTM)被標識出。
注意，對于250飛摩爾水平的BSA胰蛋白酶消化物分析，三種肽的質(zhì)量測量誤差值沒有被SPECTRUMMILLTM軟件報告，但是，這些肽在樣品處于可檢測的水平。丟失的肽分子離子被手動提取，并報告如下對在250飛摩爾水平被分析的未報告的BSA胰蛋白酶肽的手動確定的質(zhì)量測量誤差(單位ppm)

*該分子離子物的大的質(zhì)量測量誤差很可能是由于兩個因素造成的在低m/z處較差的質(zhì)量軸校正，和較高的電荷狀態(tài)(+4)。
聚二甲基環(huán)硅氧烷(Polydimethylcyclosiloxane)(5元)是常見的系統(tǒng)背景致染物，其離子(質(zhì)荷比371.101233)與兩種參考質(zhì)量標準一起使用(經(jīng)由噴射器2共同引入第二入口毛細管)，以在數(shù)據(jù)采集期間調(diào)整質(zhì)量軸。在該情況中，由于致染物導致的弱的信號有時造成在低質(zhì)荷比處的低精度質(zhì)量測量。如這里所描述的，低質(zhì)量參考質(zhì)量標準與一種或多種中到高質(zhì)量參考質(zhì)量標準的共同引入通常將在全部質(zhì)量范圍上產(chǎn)生具有改善的質(zhì)量精度的測量。
參考圖7，肽分子離子的在50飛摩爾或者低于50飛摩爾水平的其他未報告的質(zhì)量測量值可能歸因于它們的在實際檢測限值以下信號。
圖8示出了使用結(jié)合大氣壓納電噴電離源(改進的Agilent G1982B)以及飛行時間質(zhì)量分析器(Agilent G1969 API-TOF)一起使用的多入口取樣設(shè)備，所獲得的示例性負離子模式結(jié)果。100微克的凍干的牛胰島素氧化B鏈得自Sigma-Aldrich Fine Chemicals(St.Louis，MO)，并且在具有1％甲酸的95∶5(體積/體積)水/乙腈中復原。Agilent Technologies 1100系列納流LC系統(tǒng)(Agilent，Little Falls，DE)提供溶劑輸送和分離。1.0皮摩爾的肽被加載到Zorbax 300SB-C18柱(Agilent，Little Falls，DE)，內(nèi)徑50mm×0.075mm，粒子直徑3.5μm，孔徑300埃，保持在30℃。在以300納升/分鐘流動的流動相A(具有0.1％(體積/體積)甲酸的水)平衡之后，由具有1％(體積/體積)甲酸的乙腈構(gòu)成的流動相B被用于通過流動梯度從柱洗脫肽以10％B洗滌并和平衡5分鐘，15分鐘內(nèi)上升到65％ B，保持5分鐘，然后上升到80％ B，并保持10分鐘。柱然后以10％流動相B重新平衡。LC洗脫物和參考質(zhì)量溶液以上述相同的方式被引入。
上部的圖線是分辯力12,500下的肽-2電荷狀態(tài)的分子離子曲線。下面的圖由分子離子的-2和-3電荷狀態(tài)的第一四同位素峰的肽質(zhì)量測量誤差(單位ppm)的表格構(gòu)成。
如先前所述，(由到達相應(yīng)的中性參考質(zhì)量標準的甲酸脂加合所形成的)兩種參考質(zhì)量陰離子(理論質(zhì)量為質(zhì)荷比1265.9816和質(zhì)荷比2465.9049)被數(shù)據(jù)系統(tǒng)利用，以實時調(diào)整質(zhì)量軸標度。
從上述結(jié)果和討論來看明顯的，本發(fā)明提供了用于為質(zhì)量分析組合樣品的重要手段。因此，本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)作出了顯著貢獻。
本發(fā)明說明書中所引述的全部公開和專利通過引用結(jié)合于此，就如同每個單獨的公開或者專利被具體和單獨地指示為通過引用被結(jié)合。對任何公開的引述都是對于其在申請日之前的公開而言，而不作為承認本發(fā)明沒有資格先于依賴在先發(fā)明的這樣的公開。
雖然已經(jīng)參考本發(fā)明特定的實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以作出各種改變，并且可以用等同物替換，而不脫離本發(fā)明的真實精神和范圍。此外，可以作出許多修改，以使特定的情形、材料、物質(zhì)組成、工藝、工藝步驟或者多個步驟適應(yīng)本發(fā)明的目的、精神和范圍。所有這樣的修改都將落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于環(huán)境壓力離子源的多入口取樣設(shè)備，包括具有第一離子進入端口的第一樣品入口毛細管；具有第二離子進入端口的第二樣品入口毛細管；和具有離子引出端口的單個的樣品出口毛細管；其中，所述毛細管流體上相連接，并且所述端口在所述環(huán)境壓力離子源的操作期間處于或者接近環(huán)境壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多入口取樣設(shè)備，其中，所述多入口取樣設(shè)備適于連接到傳輸毛細管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多入口取樣設(shè)備，其中，所述多入口取樣設(shè)備適于連接到所述離子源的壁中的管口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多入口取樣設(shè)備，其中，所述第二樣品入口毛細管的內(nèi)徑小于所述第一樣品入口毛細管的內(nèi)徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多入口取樣設(shè)備，其中，所述第二樣品入口毛細管具有比所述第一樣品入口毛細管的樣品流率至少低10倍的樣品流率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多入口取樣設(shè)備，其中，所述第二入口毛細管的內(nèi)徑是所述第一樣品入口毛細管的內(nèi)徑的至少一半。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多入口取樣設(shè)備，其中，所述第二樣品入口毛細管具有約0.2毫米到約0.4毫米的直徑，并且所述第一樣品入口毛細管具有約0.6到約0.8毫米的直徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多入口取樣設(shè)備，其中，所述第一樣品入口毛細管和所述單個出口毛細管同軸直通串聯(lián)，并且所述第二樣品入口毛細管與其成角度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多入口取樣設(shè)備，還包括用于至少一個所述樣品入口毛細管的逆流干燥氣體噴嘴。
10.一種質(zhì)譜儀環(huán)境壓力離子源，包括多入口取樣設(shè)備，包括具有第一離子進入端口的第一樣品入口毛細管；具有第二離子進入端口的第二樣品入口毛細管；和具有離子引出端口的單個的樣品出口毛細管；其中，所述毛細管流體上相連接，并且所述端口在所述離子源的操作期間處于或者接近環(huán)境壓力；和在所述第一和第二離子進入端口附近位置的第一和第二噴射設(shè)備，用于將樣品輸送到所述離子源中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的質(zhì)譜儀離子源，其中，所述噴射設(shè)備被定向為與所述入口毛細管垂直。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的質(zhì)譜儀離子源，其中，至少一個所述噴射設(shè)備是納噴設(shè)備。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的質(zhì)譜儀離子源，其中，至少一個所述噴射設(shè)備是微噴設(shè)備。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的質(zhì)譜儀離子源，還包括電極，所述電極被定位成使得所述第一和第二噴射設(shè)備分別緊密接近所述第一和第二樣品入口毛細管的入口端口。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的質(zhì)譜儀離子源，其中，所述離子源是電噴電離離子源、大氣壓化學電離離子源、大氣壓光致電離離子源或者感應(yīng)耦合等離子體離子源。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的質(zhì)譜儀離子源，其中，所述離子源是多模式離子源。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的質(zhì)譜儀離子源，其中，至少一個所述噴射設(shè)備具有20納升/分鐘～5毫升/分鐘范圍內(nèi)的流率。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的質(zhì)譜儀離子源，其中，至少一個所述噴射設(shè)備具有100納升/分鐘～1毫升/分鐘范圍內(nèi)的流率。
19.一種質(zhì)譜儀系統(tǒng)，包括a)離子源，包括多入口取樣設(shè)備，所述多入口取樣設(shè)備包括具有第一離子進入端口的第一樣品入口毛細管；具有第二離子進入端口的第二樣品入口毛細管；和具有離子引出端口的單個的樣品出口毛細管；其中，所述毛細管流體上相連接，并且所述端口在所述離子源的操作期間處于或者接近環(huán)境壓力；和在所述第一和第二離子進入端口附近位置的第一和第二噴射設(shè)備，用于將樣品輸送到所述離子源中；b)與所述出口毛細管流體連通的管口；和c)質(zhì)量分析器。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的質(zhì)譜儀系統(tǒng)，其中，所述管口是傳輸毛細管的管口或者所述離子源的壁中的管口。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的質(zhì)譜儀系統(tǒng)，其中，所述質(zhì)量分析器是飛行時間質(zhì)量分析器、傅立葉變換離子回旋加速器諧振質(zhì)量分析器、離子阱質(zhì)量分析器、四極質(zhì)量過濾器或者它們的組合。
22.一種用于將至少兩個樣品引入質(zhì)量分析器的方法，包括a)在離子源中電離至少兩個樣品；b)將所述被電離的樣品引入多入口取樣設(shè)備；c)在所述取樣設(shè)備中在環(huán)境壓力或者接近環(huán)境壓力的壓力下組合所述被電離的樣品，以提供被組合的樣品，以及d)在環(huán)境壓力或者接近環(huán)境壓力下將所述被組合的樣品從所述多入口取樣設(shè)備引出；e)將所述被組合的樣品引入到質(zhì)量分析器中。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述樣品中的一個是參考樣品。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述樣品是液相色譜系統(tǒng)的輸出。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述樣品通過分配泵被輸入到所述離子源中。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述系統(tǒng)是高性能液相色譜、微液相色譜、超高壓液相色譜、微或納液相色譜或者毛細管電泳儀。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述樣品在它們被引入所述入口毛細管之后并在從所述取樣設(shè)備引出之前被組合。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述出口毛細管的氣體流率是0.05升/分鐘～10升/分鐘。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述出口毛細管的氣體流率是0.5升/分鐘～2.5升/分鐘。
30.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述第一噴射器的液體流率是280納升/分鐘～320納升/分鐘，所述第二噴射器的液體流率是20納升/分鐘～300納升/分鐘。
31.一種配套工具，包括用于環(huán)境壓力離子源的多入口取樣設(shè)備，包括具有第一離子進入端口的第一樣品入口毛細管；具有第二離子進入端口的第二樣品入口毛細管；和具有離子引出端口的單個的樣品出口毛細管；和用于將所述取樣設(shè)備配合到離子源中的操作說明。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于質(zhì)譜儀離子源的多入口取樣設(shè)備?？偟膩碚f，取樣設(shè)備包括全部流體上連接的至少兩個樣品入口毛細管和單個出口毛細管。還提供了含有該多入口取樣設(shè)備的質(zhì)譜儀離子源和質(zhì)譜儀系統(tǒng)。該設(shè)備易于在環(huán)境壓力下安裝和拆除，而不用對質(zhì)譜儀抽氣。本發(fā)明還提供了用于同時將至少兩個樣品引入質(zhì)量分析器的方法。
文檔編號G01N1/00GK1749749SQ20051009084
公開日2006年3月22日 申請日期2005年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月13日
發(fā)明者邁克爾·J·福蘭納甘, 哈維·D·魯克斯·伊爾 申請人:安捷倫科技有限公司