[發(fā)明專利]一種用于連續(xù)液滴質(zhì)譜分析的紙基電噴霧離子源裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210107055.3
• 申請(qǐng)日: 2012-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN102637574A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林金明;劉武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H01J49/16
• 分類號(hào): H01J49/16;G01N27/64
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯(lián)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電噴霧離子源，具體地說是涉及一種用于連續(xù)液滴質(zhì)譜分析的紙基電噴霧離子源裝置。

背景技術(shù)

利用液滴作為反應(yīng)平臺(tái)，特別是與微流控技術(shù)的結(jié)合吸引了物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域的研究人員的廣泛關(guān)注。其中，每一個(gè)液滴提供了一個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)場(chǎng)所，因此適于定量分析。此外，液滴體系的利用可以實(shí)現(xiàn)極小體積、單細(xì)胞乃至單分子的高通量實(shí)驗(yàn)。

然而，液滴中物質(zhì)的鑒定和定量主要是通過光學(xué)方法完成。例如文獻(xiàn)Damean，N.；Olguin，L.F.；Hollfelder，F(xiàn).；Abell，C.；Huck，W.Lab?Chip?2009，9，1707-1713中利用平行微滴技術(shù)(PμD)并借助熒光作用檢驗(yàn)酶活性。文獻(xiàn)Sarrazin，F(xiàn).；Salmon，J.；Talaga，D.；Servant，L.Anal?Chem?2008，80，1689-1695中報(bào)道了通過拉曼光譜獲得微流裝置的反應(yīng)情況。這些方法要求分析物本身具有光學(xué)響應(yīng)，或者通過對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記而獲得光學(xué)響應(yīng)，從而大大限制了該方法的應(yīng)用范圍。

質(zhì)譜是一種無(wú)標(biāo)記、靈敏度高和具有分子特異性的通用分析方法，已廣泛應(yīng)用于化學(xué)、生物領(lǐng)域。常用的質(zhì)譜離子源主要有電子轟擊電離源(EI)、化學(xué)電離源(CI)、場(chǎng)解吸電離源(FD)、快原子轟擊電離源(FAB)、電噴霧電離源(ESI)、大氣壓化學(xué)電離源(APCI)等。但這些常規(guī)的離子源結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且通常不便用于連續(xù)液滴在線質(zhì)譜分析。然而，化學(xué)反應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控有利于掌握反應(yīng)的進(jìn)度和理解其反應(yīng)機(jī)理，在催化劑篩選和新藥開發(fā)等方面有著十分重要的意義。

紙基電噴霧離子化質(zhì)譜技術(shù)是由Liu等人于2010年首次提出。如文獻(xiàn)Liu，J.；Wang，H.；Manicke，N.E.；Lin，J.；Cooks，R.G.；Ouyang，Z.Anal?Chem?2010，82，2463-2471中描述，首先將被分析物置于紙片上，加入少量溶劑潤(rùn)濕，通過在紙片上通入高電壓而產(chǎn)生被分析物離子，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)被分析物的質(zhì)譜分析。

紙基電噴霧作為一種新型常態(tài)離子化技術(shù)，具有操作方便、設(shè)備簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。通過與微型質(zhì)譜儀聯(lián)用，紙基電噴霧離子源已成功應(yīng)用于復(fù)雜生物樣品(如血液和組織)中的藥物、氨基酸、多肽和磷脂等生物分子的分析檢測(cè)。例如文獻(xiàn)Wang，H.；Manicke，N.E.；Yang，Q.；Zheng，L.；Shi，R.；Cooks，R.G.；Ouyang，Z.Anal?Chem?2011，83，1197-1201中報(bào)道，利用紙基電噴霧離子源可在短時(shí)間內(nèi)(少于1分鐘)對(duì)單個(gè)機(jī)體組織樣品的激素、脂質(zhì)等進(jìn)行分析。此類應(yīng)用還可見于文獻(xiàn)Wang，H.；Liu，J.；Cooks，R.G.；Ouyang，Z.Angewandte?Chemie?International?Edition?2010，49，877-880和文獻(xiàn)Li，A.Y.；Wang，H.；Ouyang，Z.；Cooks，R.G.Chem?Commun?2011，47，2811-2813的報(bào)道。但是，這些研究中的紙基電噴霧技術(shù)僅適用于單次單樣品分析。目前，尚沒有將這一技術(shù)用于連續(xù)液滴在線質(zhì)譜分析的離子源裝置。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上所述的現(xiàn)有技術(shù)的缺陷與不足，本發(fā)明提供了一種用于連續(xù)液滴質(zhì)譜分析的紙基電噴霧離子源裝置。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于組裝和操作。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)液滴的產(chǎn)生和對(duì)其進(jìn)行在線質(zhì)譜分析，并且液滴的大小和產(chǎn)生的周期在一定范圍內(nèi)是可控的。

本發(fā)明還提供了一種基于根據(jù)本發(fā)明的離子源裝置的離子化方法。

本發(fā)明是基于紙基電噴霧離子化技術(shù)，通過該離子源裝置例如應(yīng)用于連續(xù)的亞微升級(jí)大小的液滴的產(chǎn)生和在線分析，適用于化學(xué)、生物學(xué)和環(huán)境科學(xué)中的反應(yīng)監(jiān)控領(lǐng)域。

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于連續(xù)液滴質(zhì)譜分析的紙基電噴霧離子源裝置，包括帶有至少一個(gè)尖端的紙片、夾住紙片并通過導(dǎo)線能夠與電壓接口形成連接的導(dǎo)電夾子，所述紙片的尖端正對(duì)質(zhì)譜儀進(jìn)樣口，其特征在于，該裝置還包括第一端部正對(duì)紙片、第二端部能夠插入待測(cè)溶液中的毛細(xì)管，且從所述毛細(xì)管第一端部起的一段區(qū)域的外表面纏繞有接地導(dǎo)線。

在根據(jù)本發(fā)明的紙基電噴霧質(zhì)譜離子源裝置中，待測(cè)溶液可在毛細(xì)管中流通，通過紙片上的高壓電誘導(dǎo)毛細(xì)管第一端部產(chǎn)生例如亞微升級(jí)大小的液滴，并落于紙片上，液滴隨即以紙基電噴霧的形式實(shí)現(xiàn)在線質(zhì)譜分析。