[發明專利]質量分析裝置及其使用的離子源

有效

• 申請號: 201280007364.1
• 申請日: 2012-01-27
• 公開（公告）號: CN103339708A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 佐竹宏之;長谷川英樹;杉山益之;橋本雄一郎
• 申請（專利權）人: 株式會社日立高新技術
• 主分類號: H01J49/10
• 分類號: H01J49/10;G01N27/62;H01J49/04
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;郭鳳麟

技術領域

本發明涉及質量分析裝置及其使用的離子源。

背景技術

液相質譜儀（LC/MS：Liquid?chromatography/mass?spectrometer）被廣泛用于生物體試樣等的分析中。在LC/MS的離子源中，從通過LC分離的試樣溶液生成氣體狀離子，導入質量分析部。作為離子源中的離子化法，基于電噴霧離子化法（ESI：electrospray?ionization）的噴霧離子化法得到廣泛應用。在LC和質量分析計的離子源間通常使用具有數μm至數百μm左右的內徑的配管即毛細管。該電噴霧離子化在大氣壓下進行，在LC上配管連接的毛細管末端部的試樣液體和相對電極（質量分析部入口）之間施加高電壓，通過靜電噴霧現象生成帶電液滴。生成的帶電液滴蒸發，生成氣體狀離子。最初生成的帶電液滴的尺寸越小，電荷量越高，氣體狀離子的生成效率越高。

在近年的電噴霧離子化中，實施將在試樣導入中所使用的毛細管的內徑從100μm左右被細化到1～2μm左右的納米電噴霧。通過該納米電噴霧可以長時間測定微量體積的試樣等，能夠進行微量的生物體分子的解析。

在專利文獻1、專利文獻2、非專利文獻1中公開了使用了針的離子化的方法。在專利文獻1中記載了在毛細管內的試樣流過的配管內的流路中放入可動式的輔助針，通過使該輔助針振動來運動，對相對位置處的采樣針供給試樣的離子化法。專利文獻2以及非專利文獻1中記載了通過在原點位置和試樣之間上下振動針（探頭）來進行試樣的附著（采樣）和離子化的離子化方法。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平10-112279號公報（美國專利第5945678號說明書）

專利文獻2：WO2007/126141

非專利文獻

非專利文獻1：J.Phys.Chem.B,112,11164-11170(2008)

發明內容

發明要解決的課題

在電噴霧或納米電噴霧中，在配管或離子源中使用內徑為數μm到數百μm的細毛細管。在使用該毛細管的電噴霧中，每當試樣改變時需要進行細的毛細配管內的清洗，至少需要花費數分鐘左右的時間來進行清洗。另外，根據試樣，發生在測定中毛細配管內被試樣等堵塞的問題，或者以前的測定試樣未通過清洗而脫落，仍附著在毛細管內，作為污染物而殘留，在其他試樣測定中混入并被分析的問題。因此，期望能夠解決這些問題的新的電噴霧離子源。

在專利文獻1中公開了使用了輔助針的電噴霧的方法，但是，在毛細管內流過液體試樣這一點與現有的電噴霧相同，因此，與以往同樣地具有毛細管內被試樣堵塞的問題或污染的問題。

在專利文獻2中，與現有的電噴霧不同，是使試樣溶液附著在針的表面的離子化方法。使針上下振動，交替地進行采樣和離子化（以下稱為使針振動的離子化法）。由于使用了針，因此解決了在毛細管的配管內試樣堵塞的問題和配管內污染的問題。在本例中僅清洗試樣附著的針的表面即可，因此，清洗比以往更容易。

但是，在使針振動的該離子化法中具有兩個新的問題。第一個問題是分析的吞吐量的降低。在現有的電噴霧中不中斷地始終供給試樣或進行離子化，因此始終能夠監視離子的質量分析結果，能夠進行高效率的分析。但是，在使用了針的離子化的情況下進行間歇的試樣導入。圖2A表示現有例的離子源的針的運動、通過檢測器檢測出的離子強度相對于時間的變化。說明通過旋轉的電動機使針運動，當電動機旋轉1周時針上下往復1次的例子。當通過將橫軸設為時間、將縱軸設為位置的圖表來表示該上下振動的運動時，成為圖2A的上部所示的正弦波狀。在針位于最下部時試樣附著，在針通過最上部的質量分析導入口前時進行離子化。在圖2A中，用虛線包圍來表示將離子從導入口導入質量分析計的定時。在圖2A的下方，表示與此時的時間對應的離子量的變化。在針通過最上部的質量分析導入口前時進行離子化，離子量達到最大，此后，當針向試樣所在的最下部移動時離子量立即減少。原因在于，針從導入口離開，不發生放電而不進行離子化。該針的運動，在不用正弦波而用矩形波表示的情況下，由于表示同樣的離子強度的時間變化，因此也成為問題。這樣，針交替地重復試樣的采樣和離子化，因此試樣不連續導入，而是斷續的、間歇的導入。因此，與使用毛細管的電噴霧相比，在使針振動的離子化法中產生分析的吞吐量降低的問題。