本實用新型是涉及一種連續(xù)進樣離子化裝置,屬于質(zhì)譜分析技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
質(zhì)譜(MS)是一種分析復(fù)雜混合物,提供有關(guān)分子信息、重量和被分析物的化學(xué)結(jié)構(gòu)的強大工具。近年來,隨著離子化技術(shù)和質(zhì)量分析器的不斷創(chuàng)新與改進,質(zhì)譜成為發(fā)展最迅速的分析技術(shù)之一,目前質(zhì)譜技術(shù)在化學(xué)與化工、生物學(xué)與生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境保護等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。
近年來,質(zhì)譜技術(shù)中的常壓離子化方法開始得到了廣泛的關(guān)注和研究興趣。常壓離子化方法相較于以往的質(zhì)譜技術(shù)有許多優(yōu)點,例如:可以在敞開式和常壓條件下對樣品進行分析,可以對不規(guī)則的樣品進行直接分析,可以分析真空容易損壞的樣品,不需要復(fù)雜的樣品前處理,可以和多種質(zhì)譜連用,容易鑒定分析混合物中的化合物等。目前已經(jīng)有幾十種常壓離子化方法,這些常壓離子化方法主要分為三類:一是液體萃取類,例如:萃取電噴霧(EESI)、探針電噴霧(PESI)、紙噴霧(PS)等;二是激光解吸類,例如:電噴霧輔助激光解吸(ELDI)、激光消熔電噴霧離子化(LAESI)、基質(zhì)輔助電噴霧離子化(MALDESI)等;三是熱解吸類,例如:實時直接分析(DART)、低溫等離子體(LTP)等。
DART和DESI的出現(xiàn)開啟了常壓敞開式離子化技術(shù)的發(fā)展。在過去的十幾年里,常壓離子化技術(shù)得到了爆炸式的發(fā)展,但是能夠與連續(xù)進樣裝置連接的常壓離子化技術(shù)的報道并不多。目前報道的有DART、DESI常壓離子化技術(shù)與液相色譜的連接,但是目前報道的一些與敞開式離子化技術(shù)聯(lián)用的連續(xù)進樣裝置的連接裝置很復(fù)雜,調(diào)節(jié)參數(shù)較多,通常需要高的電壓實現(xiàn)離子化。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題,本實用新型的目的是提供一種集離子化與連續(xù)進樣于一體,不需要電壓、激光等輔助,可實現(xiàn)在連續(xù)進樣過程中發(fā)生離子化的連續(xù)進樣離子化裝置。
為實現(xiàn)上述實用新型目的,本實用新型采用如下技術(shù)方案:
本實用新型所述的一種連續(xù)進樣離子化裝置,包括連續(xù)進樣通道、熱能發(fā)生裝置和質(zhì)譜進樣通道,所述連續(xù)進樣通道的首端與連續(xù)進樣裝置相連接,所述連續(xù)進樣通道的出口末端位于質(zhì)譜進樣通道的軸線上,所述熱能發(fā)生裝置位于連續(xù)進樣通道的出口末端的周圍。
作為優(yōu)選方案,所述熱能發(fā)生裝置距離連續(xù)進樣通道的出口末端的距離為0~10cm。
作為優(yōu)選方案,連續(xù)進樣通道的出口末端的中心軸線與質(zhì)譜進樣通道的中心軸線間的夾角為0~90度或270~360度。
作為優(yōu)選方案,連續(xù)進樣通道的出口末端與質(zhì)譜進樣通道入口端的間距為1~100mm。
作為優(yōu)選方案,所述連續(xù)進樣通道的直徑為1μm~5cm。
所述連續(xù)進樣通道是由耐高溫材質(zhì)制作的管道,所述耐高溫材質(zhì)包括但不限于金屬、玻璃、石英材料。
所述連續(xù)進樣裝置包括但不限于液相色譜、注射泵、毛細管電泳,所述液相色譜包括但不限于正相液相色譜和反向液相色譜。
所述熱能發(fā)生裝置包括但不限于電加熱設(shè)備或火焰發(fā)生裝置,所述電加熱設(shè)備包括但不限于電吹風(fēng)、電風(fēng)槍、電烙鐵或電熱絲;所述火焰發(fā)生裝置包括但不限于燃料儲存罐及輸送管。
所述火焰由無機燃料或有機燃料燃燒產(chǎn)生,所述無機燃料包括但不限于氫氣,所述有機燃料包括但不限于烴類燃料、醇類燃料、酮類燃料、醚類燃料或酯類燃料,所述烴類燃料包括但不限于飽和烷烴類、不飽和烷烴類或由多種碳氫化合物組成的混合物,優(yōu)選為丙烷、正丁烷、乙炔、汽油或柴油。
本實用新型所述的連續(xù)進樣離子化裝置可用于對液態(tài)樣品或樣品溶液進行連續(xù)進樣、離子化和質(zhì)譜分析,所述樣品可以為極性化合物、非極性化合物、金屬絡(luò)合物、實際樣本等,包括大分子化合物和小分子化合物,所述大分子化合物包括但不限于多肽、蛋白質(zhì)等,所述小分子化合物包括但不限于胺類物質(zhì)、甾類化合物、脂肪酸等;所述樣品溶液是指用適宜的溶劑溶解樣品配制而成的溶液,所述適宜的溶劑是極性溶劑,包括但不限于水,酮類溶劑,酯類溶劑,鹵代烴類溶劑,醇類溶劑等,所述樣品溶液的濃度可以為1pg/mL~50mg/mL;連續(xù)進樣的流速不低于1μL/min,進行連續(xù)離子化的溫度可以為50~1000℃,優(yōu)選為300~600℃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有如下顯著性有益效果:
實驗證明:采用本實用新型提供的連續(xù)進樣離子化裝置,不僅易于實現(xiàn)離子化、操作簡單,而且可滿足不同分子量大小的化合物的離子化要求,對待測樣品的選擇性低,可測試樣品對象范圍廣泛,適用性強;尤其是,本實用新型實現(xiàn)的這種連續(xù)離子化,可明顯提高質(zhì)譜分析結(jié)果的準確性和重現(xiàn)性,還可實現(xiàn)定量分析及在線分析,實用價值顯著。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例提供的一種連續(xù)進樣離子化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型實施例1得到的質(zhì)譜分析圖;
圖3為本實用新型實施例2得到的質(zhì)譜分析圖;
圖4為本實用新型實施例3得到的質(zhì)譜分析圖;
圖5為本實用新型實施例3得到的質(zhì)譜分析圖;
圖6為本實用新型實施例4得到的質(zhì)譜分析圖。
圖中標號示意如下:
1、連續(xù)進樣通道;11、出口末端;2、熱能發(fā)生裝置;3、質(zhì)譜進樣通道。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型技術(shù)方案做進一步詳細、完整地說明。
實施例1
如圖1所示:本實用新型提供的一種連續(xù)進樣離子化裝置,包括連續(xù)進樣通道1、熱能發(fā)生裝置2和質(zhì)譜進樣通道3,所述連續(xù)進樣通道1的首端與連續(xù)進樣裝置(圖中未示出,包括但不限于液相色譜、注射泵、毛細管電泳,所述液相色譜包括但不限于正相液相色譜和反向液相色譜)相連接,所述連續(xù)進樣通道1的出口末端11位于質(zhì)譜進樣通道3的軸線上,所述熱能發(fā)生裝置2位于連續(xù)進樣通道的出口末端11的周圍。
所述連續(xù)進樣通道1是由耐高溫材質(zhì)制作的直徑為1μm~5cm管道,所述耐高溫材質(zhì)包括但不限于金屬、玻璃、石英材料。
所述熱能發(fā)生裝置2包括但不限于電加熱設(shè)備或火焰發(fā)生裝置,所述電加熱設(shè)備包括但不限于電吹風(fēng)、電風(fēng)槍、電烙鐵或電熱絲;所述火焰發(fā)生裝置包括但不限于燃料儲存罐及輸送管。
所述火焰由無機燃料或有機燃料燃燒產(chǎn)生,所述無機燃料包括但不限于氫氣,所述有機燃料包括但不限于烴類燃料、醇類燃料、酮類燃料、醚類燃料或酯類燃料,所述烴類燃料包括但不限于飽和烷烴類、不飽和烷烴類或由多種碳氫化合物組成的混合物,優(yōu)選為丙烷、正丁烷、乙炔、汽油或柴油。
將圖1所示的連續(xù)進樣離子化裝置與質(zhì)譜儀(質(zhì)量分析器三重四級桿)相結(jié)合,對利血平(Reserpine,MW=608):進行質(zhì)譜分析:
以火焰提供熱能,連續(xù)進樣裝置為注射泵;
首先用水與乙氰的混合溶劑(體積比為1:1)溶解利血平,配成濃度為100μg/mL的樣品溶液,注射針吸取500μL樣品溶液,然后使注射針與連續(xù)進樣通道的首端相連接,并通過注射泵控制進樣流速為100μL/min,再使連續(xù)進樣通道的出口末端11位于質(zhì)譜進樣通道3的軸線上(連續(xù)進樣通道的出口末端11的中心軸線與質(zhì)譜進樣通道3的中心軸線間的夾角α可以為0~90度或270~360度;連續(xù)進樣通道的出口末端11與質(zhì)譜進樣通道3入口端的間距d為1~100mm),使火焰在連續(xù)進樣通道的出口末端11周圍(熱能發(fā)生裝置2位于與連續(xù)進樣通道的出口末端11的距離為0~10cm的范圍內(nèi))持續(xù)加熱使溫度達到300~600℃,并使質(zhì)量分析器一直處于采集狀態(tài)。
圖2為得到的質(zhì)譜圖,由圖2所示的質(zhì)譜圖可見:譜圖中出現(xiàn)了與利血平相關(guān)的離子峰[M+H]+=609,說明采用本實用新型所述的連續(xù)進樣離子化裝置能使利血平很好的離子化。
實施例2
將圖1所示的連續(xù)進樣離子化裝置與質(zhì)譜儀(質(zhì)量分析器三重四級桿)相結(jié)合,對18-冠醚-6(18-crown-6,MW=264):進行質(zhì)譜分析:
以加熱絲提供熱能,連續(xù)進樣裝置為注射泵;
首先用水與乙氰的混合溶劑(體積比為1:1)溶解18-crown-6,配成濃度為1000μg/mL的樣品溶液,注射針吸取500μL樣品溶液,然后使注射針與連續(xù)進樣通道的首端相連接,并通過注射泵控制進樣流速為100μL/min,再使連續(xù)進樣通道的出口末端11位于質(zhì)譜進樣通道3的軸線上(連續(xù)進樣通道的出口末端11的中心軸線與質(zhì)譜進樣通道3的中心軸線間的夾角α可以為0~90度或270~360度;連續(xù)進樣通道的出口末端11與質(zhì)譜進樣通道3入口端的間距d為1~100mm),使加熱絲在連續(xù)進樣通道的出口末端11周圍(熱能發(fā)生裝置2位于與連續(xù)進樣通道的出口末端11的距離為0~10cm的范圍內(nèi))持續(xù)加熱使溫度達到300~600℃,并使質(zhì)量分析器一直處于采集狀態(tài)。
圖3為得到的質(zhì)譜圖,由圖3所示的質(zhì)譜圖可見:譜圖中出現(xiàn)了與18-冠醚-6相關(guān)的離子峰[M+Na]+=287和[M+K]+=303,說明采用本實用新型所述的連續(xù)進樣離子化裝置能使冠醚類樣品很好的離子化。
實施例3
將圖1所示的連續(xù)進樣離子化裝置與質(zhì)譜儀(質(zhì)量分析器為三重四級桿)相結(jié)合,對農(nóng)殘抑霉唑(Imazalil,MW=297):進行質(zhì)譜分析:
以加熱絲提供熱能,連續(xù)進樣裝置為反向液相色譜;
首先用水與乙氰的混合溶劑(體積比為1:1)溶解抑霉唑,配成濃度為230ng/mL的樣品溶液,流動相為0.1%三氟乙酸水溶液:乙氰(15:85,體積比),流速為0.2mL/min,然后使液相色譜直接與連續(xù)進樣通道的首端相連接,再使連續(xù)進樣通道的出口末端11位于質(zhì)譜進樣通道3的軸線上(連續(xù)進樣通道的出口末端11的中心軸線與質(zhì)譜進樣通道3的中心軸線間的夾角α可以為0~90度或270~360度;連續(xù)進樣通道的出口末端11與質(zhì)譜進樣通道3入口端的間距d為1~100mm),使加熱絲在連續(xù)進樣通道的出口末端11周圍(熱能發(fā)生裝置2位于與連續(xù)進樣通道的出口末端11的距離為0~10cm的范圍內(nèi))持續(xù)加熱使溫度達到300~600℃,并使質(zhì)量分析器一直處于采集狀態(tài)。
圖4是scan模式得到的抑霉唑質(zhì)譜圖,圖5是質(zhì)譜圖中的m/z 297用選擇離子檢測(SIM)模式得到的色譜圖,由圖5所示的色譜圖可見:譜圖中出現(xiàn)了抑霉唑的色譜峰,說明采用本實用新型所述的連續(xù)進樣離子化裝置能使農(nóng)藥類樣品很好的離子化。
實施例4
將圖1所示的連續(xù)進樣離子化裝置與質(zhì)譜儀(質(zhì)量分析器三重四級桿)相結(jié)合,對神經(jīng)加壓素(neurotensin acetate,MW=1672):進行質(zhì)譜分析:
以加熱絲提供熱能,連續(xù)進樣裝置為注射泵;
首先用水與乙氰的混合溶劑(體積比為1:1)溶解神經(jīng)加壓素,配成濃度為100μg/mL的樣品溶液,注射針吸取500μL樣品溶液,然后使注射針與連續(xù)進樣通道的首端相連接,并通過注射泵控制進樣流速為100μL/min,再使連續(xù)進樣通道的出口末端11位于質(zhì)譜進樣通道3的軸線上(連續(xù)進樣通道的出口末端11的中心軸線與質(zhì)譜進樣通道3的中心軸線間的夾角α可以為0~90度或270~360度;連續(xù)進樣通道的出口末端11與質(zhì)譜進樣通道3入口端的間距d為1~100mm),使加熱絲在連續(xù)進樣通道的出口末端11周圍(熱能發(fā)生裝置2位于與連續(xù)進樣通道的出口末端11的距離為0~10cm的范圍內(nèi))持續(xù)加熱使溫度達到300~600℃,并使質(zhì)量分析器一直處于采集狀態(tài)。
圖6為得到的質(zhì)譜圖,由圖6所示的質(zhì)譜圖可見:譜圖中出現(xiàn)了與神經(jīng)加壓素相關(guān)的離子峰[M+2H]2+=837,說明采用本實用新型所述的連續(xù)進樣離子化裝置能使多肽類樣品發(fā)生很好的離子化。
綜上實驗可見:本實用新型所述的連續(xù)進樣離子化裝置,能很好地實現(xiàn)與連續(xù)進樣裝置例如液相色譜、注射泵的連接,可以分析分離極性、高極性、非極性、金屬有機化合物等,不僅具有測試樣品對象范圍廣泛,而且可測試不同分子量大小的樣品,具有顯著性進步和實用性。
最后需要在此說明的是:以上內(nèi)容只用于對本實用新型的技術(shù)方案作進一步詳細地說明,不能理解為對本實用新型保護范圍的限制,本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整均屬于本實用新型的保護范圍。