[發明專利]一種質譜儀用選擇性ESI－MS接口

無效

• 申請號: 200710063618.2
• 申請日: 2007-02-06
• 公開（公告）號: CN101241830A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 金欽漢;費強;陳煥文;周建光;金偉;姜杰;許曉宇
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H01J49/02
• 分類號: H01J49/02;H01J49/26
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 魯兵

技術領域：

本發明涉及質譜分析技術，具體涉及質譜分析儀器中的ESI-MS(電噴霧電離-質譜儀)接口。

背景技術：

電噴霧電離(ESI)技術最早由Chapman在20世紀30年代提出，并于60年代由Dole等對其進行了改進，使得它成為一個比較實用的離子化源，為后人將它用于生物大分子的質譜分析打下了基礎。由于它適用于眾多不同的溶劑，并且能夠和不同流速的樣品液流相匹配，工作時的流速范圍寬達10nL/min-2mL/min，同時還具有樣品耗量少、電離效率高等特點，是一個已經獲得廣泛應用的現代質譜儀(MS)軟電離源。

電噴霧電離(ESI)技術中，性能優良的ESI-MS接口對于獲得穩定的MS(質譜)信號具有非常重要的意義，尤其是樣品液流特別少(如nano-ESI-MS)或者特別多(如HPLC-ESI-MS)時。為獲得穩定信號，需要對液體樣品進行去溶。對于大液流的場合，前人采用過對毛細管加熱的辦法來輔助去溶，毛細管的溫度和樣品在毛細管中的停留時間決定了去溶的效果。這種接口雖然提高了去溶效率和電離能力，但卻限制了進入采樣錐的氣體通量，降低了離子的傳輸效率；并且，該接口沒有選擇性，對低電荷離子、中性分子和多電荷離子具有同樣的作用。另外一種比較常見的接口是在真空系統的入口前吹入切向的氣流，形成一個氣幕，這個氣幕能夠使中性組分偏離真空系統的入口，還能夠帶走大部分的溶劑分子，尤其是當氣體的溫度較高而噴嘴形成的液滴比較小時，具有很好的去溶作用，但該方法也只能去除中性粒子，對于帶有電荷的離子不具備選擇性，另一方面，這種接口適用于大液流的場合，在小液流的場合下，如nano-ESI-MS接口中，由于噴射口和真空系統入口之間的距離非常小，難以采用上述氣幕技術來消除中性粒子的影響。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種可以用于nano-ESI-MS以及現場用小型質譜儀器的能夠提高去溶效率并大幅度提高單電荷離子傳輸效率而降低多電荷離子進入真空系統的概率的選擇性ESI-MS接口。

本發明提供的選擇性ESI-MS接口，包括一外殼、處于外殼中的一氣霧噴嘴、一可吹入氣體的氣幕盤，其特征在于，在外殼內氣幕盤后同軸設一帶基座的圓筒，所述圓筒基座通過一個圓環形墊片固定在一具有中心孔的擋板上，噴嘴、氣幕盤中心圓孔、圓筒的中心、圓環形墊片中心環以及擋板的中心孔均在離子流向同一條軸線上，噴嘴、氣幕盤、和圓筒之間具有間距，而圓筒通過基座與墊片和擋板相連為一體，所述圓環形墊片內徑大于圓筒內徑，所述噴嘴、氣幕盤、圓筒、和擋板均設有外接電場。

所述選擇性ESI-MS接口，所述氣幕盤和擋板與離子流向垂直固定在外殼內。

所述圓筒外面設加熱帶，所述加熱帶加熱溫度為室溫～250℃，優選40～100℃；

所述氣幕盤吹入氣體溫度為75℃。

加在所述霧嘴、氣幕盤、圓筒、擋板上的電壓分別為2500V，1000V，1000V，50V。

以上所述選擇性ESI-MS接口中，所述圓筒長度為10～20mm，內徑為0.8～3mm，所述墊片厚度為2～3mm，內徑為5～8mm。

所述氣霧噴嘴與圓筒距離為3～6mm。

所述金屬氣幕圓環的內徑大于所述圓筒外徑。

本發明采用以上方案設計了一種新型的選擇性ESI-MS接口，實驗證明它能夠阻止大部分未電離的中性粒子和多電荷離子進入真空系統，對粒子具有較好的選擇性。同時，此新型ESI-MS接口能夠提高去溶效率，可在nano-ESI-MS以及各種現場用小型質譜儀器中獲得應用。

附圖說明：

圖1為常用的ESI-MS接口結構示意圖；

圖2為本發明接口結構示意圖；

圖3為本發明接口中圓筒內徑對信號大小的影響曲線圖；

圖4為本發明接口中圓筒長度對信號的影響曲線圖；

圖5為本發明接口中粒子分布圖。

實施方式：

常用的ESI-MS接口如圖1所示。該接口的液體樣品通過進樣管6在電場3的作用下形成細小的帶電霧滴，從氣霧噴嘴1噴出，在負壓的作用下被吸入初級真空系統I，該初級真空系統I中有毛細管2，毛細管2管口和氣霧噴嘴1正對，之間有5～20mm的距離，霧滴在該初級真空系統I中去溶，去溶后的離子則由采樣錐5吸入下一級真空系統II，并且在離子光學系統的作用下被引入質量分析器進行質量分析。這種接口的主要優點是結構簡單，信號比較穩定，缺點是去溶效率比較低，對微粒沒有選擇性，容易造成后級毛細管4堵塞。