[發明專利]顆粒淌度質譜儀及顆粒的分析方法

有效

• 申請號: 201910329984.0
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN110085505B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 聶宗秀;熊彩僑;劉超子;李玉澤
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: H01J49/00
• 分類號: H01J49/00;H01J49/02;H01J49/16;H01J49/26;H01J49/42;G01N27/62;G01N27/64
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 佟林松

本發明提供了一種顆粒淌度質譜儀及顆粒的分析方法。該顆粒淌度質譜儀包括離子阱、電荷檢測裝置和漂移氣輸入系統，離子阱包括上端電極、下端電極和環電極，上端電極和下端電極與環電極之間均設有絕緣結構，環電極上設置有樣品入口，上端電極和下端電極上分別設有漂移氣入口和樣品出口；電荷檢測裝置位于離子阱下方，且樣品出口與電荷檢測裝置相對設置；漂移氣輸入系統位于離子阱上方，漂移氣輸入系統包括氣體引入管路，氣體引入管路的末端對準漂移氣入口，且氣體引入管路上設置有氣體閥門。該顆粒淌度質譜儀可以同時測得大分子量顆粒的質量、粒徑和密度，從而解決了現有技術中離子淌度質譜不能對具有大分子量的顆粒物質有效分析的技術問題。

技術領域

本發明涉及顆粒物質結構的分析技術領域，具體涉及一種顆粒淌度質譜儀及顆粒的分析方法。

背景技術

顆粒物質，如大氣溶膠、細胞和功能材料在自然界發揮著重要的作用。這些顆粒的功能，如氣溶膠的毒性、細胞的生長、分化和凋亡以及材料的光電性能等都是由其結構，如質量、粒徑和密度決定的。為了實現對顆粒物質結構的分析，人們已經發展了一系列不同的方法。但是這些方法通常只能對顆粒特定結構參數進行測定，如庫爾特氏計數器用于顆粒體積的測定，密度梯度離心用于顆粒密度的測定，相差顯微鏡及懸臂共振用于顆粒質量的測定。要實現顆粒結構的綜合分析就需要多種方法和技術的同時使用，這使得整個實驗過程變得繁瑣和費時。因此發展一種能實現顆粒質量、粒徑及密度同時測定的新方法對于簡化顆粒物質的分析流程，提高分析效率是非常必要的。

由于質譜具有高特異性、高準確度及測定速度快等優勢，越來越多地質譜技術，如飛行時間質譜、傅里葉變換質譜、離子阱質譜和電荷檢測質譜被發展并用于顆粒的分析。其中的離子阱質譜是實現顆粒質量測定的一種有效方法。與電荷檢測器相結合，人們已成功地實現了多種無機、有機和細胞等顆粒的質量測定。隨著質譜技術，特別是離子淌度質譜的發展，質譜分析能同時獲得物質的質量和淌度信息，這極大地增強了質譜對物質，如蛋白及其復合物的結構解析能力。然而，目前的離子淌度質譜還無法實現對具有很大分子量的顆粒物質的分析。

因此，為了實現大分子量顆粒物質結構的質譜解析，開發一種能同時實現顆粒質量、粒徑和密度測定的顆粒淌度質譜儀是非常有必要的。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種顆粒淌度質譜儀及顆粒的分析方法，該顆粒淌度質譜儀具有質譜和淌度譜兩種工作模式，且兩種工作模式可以輕松轉換，經過質譜和淌度譜的聯合測定，可以同時測得大分子量顆粒的質量、粒徑和密度，以解決現有技術中離子淌度質譜不能對具有大分子量的顆粒物質有效分析的技術問題。

為了實現上述目的，根據本發明的第一方面，提供了一種顆粒淌度質譜儀。

該顆粒淌度質譜儀包括離子阱、電荷檢測裝置和漂移氣輸入系統，其中，所述離子阱包括一個上端電極、一個下端電極和位于兩者之間的一個環電極，所述上端電極和下端電極與所述環電極之間均設有絕緣結構，所述環電極上設置有至少一個樣品入口，所述上端電極和所述下端電極的中心位置處分別設有一個漂移氣入口和一個樣品出口；所述電荷檢測裝置位于所述離子阱下方，且所述樣品出口與所述電荷檢測裝置相對設置；所述漂移氣輸入系統位于所述離子阱上方，所述漂移氣輸入系統包括一個氣體引入管路，所述氣體引入管路的末端對準所述漂移氣入口，且所述氣體引入管路上設置有氣體閥門。

進一步的，所述離子阱為四極離子阱、圓柱離子阱或線性離子阱；所述離子阱的阱半徑為5-15mm；所述上端電極到所述離子阱中心的距離為5-15mm；所述下端電極到所述離子阱中心的距離為5-15mm。

進一步的，所述絕緣結構為陶瓷環。

進一步的，所述樣品入口設置有四個，且四個所述樣品入口呈中心對稱分布。

進一步的，所述淌度質譜儀還包括電離源，所述電離源為激光誘導聲波解吸電離源或基質輔助激光解吸電離源，且所述電離源設置在所述樣品入口處。