[實用新型]一種電噴霧離子源裝置及可檢測活性中間體的質譜儀

有效

• 申請號: 201720272415.3
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN206595226U
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 姜和明;張欣豪;陳萍;孫天宇;劉子葉;鐘秀梅
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: H01J49/10
• 分類號: H01J49/10;H01J49/16;H01J49/26;G01N27/62
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司44281
• 代理人: 彭家恩

技術領域

本實用新型涉及質譜領域，具體涉及一種電噴霧離子源裝置及可檢測活性中間體的質譜儀。

背景技術

有機化學是研究有機化合物的結構、性質、制備的學科，是化學中極重要的一個分支。有機化學反應機理的研究能幫助我們更好的理解化學反應，總結規律，并有可能對化學反應進行與否以及產物結構性質等進行預測，因此是有機化學學科一項重要的內容，在有機化學發展中占有重要的地位。

有機化學反應機理研究主要包括計算化學方法和化學實驗方法。計算化學方法基于量子化學原理，利用計算機模擬分子結構，反應歷程，能量等重要信息，模擬化學反應的整體過程，以加深對反應的理解。

試驗方法主要是利用核磁、質譜、紅外等儀器監測反應過程或檢測、分析實驗結果。進而得到反應速率、產物、副產物、中間體等重要信息，幫助科學家們窺探反應歷程，知曉反應原理。

實驗方法是研究化學反應機理的基礎，但是由于實驗儀器靈敏度、分辨率、時間尺度等的限制，很難實時監測反應過程，另外對理解反應機理很有幫助的高活性反應中間物種也很難監測。因此開發能夠實時監測反應過程，捕捉反應活性中間物種的儀器顯得尤為重要，對有機反應機理的研究具有戰略指導意義。

質譜(又叫質譜法)是一種與光譜并列的譜學方法，通常意義上是指廣泛應用于各個學科領域中通過制備、分離、檢測氣相離子來鑒定化合物的一種專門技術。質譜法在一次分析中可提供豐富的結構信息。在眾多的分析測試方法中，質譜學方法被認為是一種同時具備高特異性和高靈敏度且得到了廣泛應用的普適性方法。質譜儀器一般由樣品導入系統、離子源、質量分析器、檢測器、數據處理系統等部分組成。

質譜分析是一種測量離子質荷比(質量-電荷比)的分析方法，其基本原理是使試樣中各組分在離子源中發生電離，生成不同質荷比的帶電離子，經加速電場的作用，形成離子束，進入質量分析器。在質量分析器中，再利用電場或磁場使不同質荷比的離子在空間上或時間上分離，或是透過過濾的方式，將它們分別聚焦到檢測器而得到質譜圖，進而分析確定其質量、結構信息。

電噴霧質譜采用電噴霧離子源裝置。電噴霧電離是一種軟電離方法，相較于傳統質譜電離方式，它能較完整地保留待分析分子結構，因此在生物大分子的分析上有很大的優勢。另外，由于其軟電離特點，能在一定程度上保留不穩定分子、高活性物種等分子結構，為有機化學反應機理的研究提供了一種強有力的工具。但是很多化學反應的活性中間體存在時間極短，在毫秒級甚至微秒級。而電噴霧質譜進樣管路較長，進樣時間一般在秒級別以上，難以檢測存在時間短的活性中間體。

另外電噴霧過程存在高電壓，會有電化學反應發生，而電化學反應有可能對體系造成干擾，很多反應中間活性物種在管路中有可能進一步發生反應，因此檢測結果很難反應真實的體系，這給反應機理研究帶來了較大的困難。

因此，開發出能夠檢測存在時間短的活性中間物種并且可以有效避免電化學反應干擾的電噴霧質譜檢測方法是利用電噴霧質譜進行化學反應機理研究急需解決的問題。

實用新型內容

本申請提供一種電噴霧離子源裝置及可檢測活性中間體的質譜儀，以便于檢測存在時間短的化學反應活性中間體。

根據本實用新型的第一方面，本實用新型提供一種電噴霧離子源裝置，包括用于進樣的進樣裝置，用于將進樣裝置中的第一部分樣品以電噴霧的形式噴出的電噴霧裝置，以及曲面化學反應器，所述曲面化學反應器的曲面位于電噴霧的噴射路徑上。

所述的電噴霧離子源裝置，其中，所述曲面化學反應器與電噴霧接觸的曲面用于裝載第二部分樣品，所述第二部分樣品可與所述第一部分樣品發生化學反應。

所述的電噴霧離子源裝置，其中，所述電噴霧入射到所述曲面上的角度為100°至150°。

所述的電噴霧離子源裝置，其中，所述電噴霧離子源裝置還包括反應器底座，所述曲面化學反應器設置在所述反應器底座上，所述反應器底座可調節曲面化學反應器在預定方向上的位移，所述預定方向包括X軸方向、Y軸方向、Z軸方向中的一種或多種。

所述的電噴霧離子源裝置，其中，所述進樣裝置包括進樣泵、進樣口和進樣管，所述電噴霧裝置包括毛細管噴霧針和直流電壓產生裝置，所述進樣口通過進樣管與毛細管噴霧針連通；所述進樣泵用于輸送進樣管中的第一部分樣品，使其從毛細管噴霧針中噴出，直流電壓產生裝置對毛細管噴霧針施加高壓電場，使第一部分樣品經過毛細管噴霧針后，霧化成細小的帶有電荷的霧滴并噴出，形成電噴霧。