[發明專利]一種用于液體樣品檢測的表面聲波電離和大氣壓光電離的復合電離源

有效

• 申請號: 201911225129.1
• 申請日: 2019-12-04
• 公開（公告）號: CN112908828B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 李海洋;吳稱心;蔣吉春;李慶運;李函蔚;侯可勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01J49/10
• 分類號: H01J49/10;H01J49/16;H01J49/04
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 鄭偉健

本發明涉及質譜分析儀器，具體說是一種用于液體樣品檢測的基于表面聲波電離和大氣壓光電離的復合電離源。質譜進樣口反吹氣直接進入電離室腔體，于電離室腔體壁上設置有出氣口，用以調節電離室內氣流。微量注射泵用來調節液體樣品的進樣量，推斥電極上施加有直流電壓。液體樣品經面聲波霧化，在面聲波和真空紫外光作用下發生電離后，在推斥電壓和氣流共同作用下傳輸進入大氣壓質譜進行分析。本發明的復合電離源可直接霧化電離液態樣品中的化合物，提高被分析化合物的電離效率，提高了檢測靈敏度，提高電離源的穩定性。該復合電離源可用于具有復雜基質的少量液體樣品中揮發性有機物及唾液、尿液、血液等中微量毒品的高靈敏檢測。

技術領域

本發明涉及質譜分析儀器，具體說是一種用于液體樣品檢測的基于面聲波電離和大氣壓光電離的復合電離源。本發明的復合電離源中表面聲波電離源可直接霧化電離液態樣品中的化合物，而大氣壓光電離源可提高被分析化合物的電離效率，提高了檢測靈敏度，密閉的電離室腔體和合適的微量注射泵流速可提高電離源的穩定性。

背景技術

表面聲波技術最早出現于20世紀60年代，表面聲波器件可以十分方便的產生高頻和甚高頻信號，目前被廣泛應用于手機及雷達中，也常被用作氣體傳感器，用于對SO₂、水蒸氣、丙酮、甲醇、氫氣、硫化氫、二氧化氮等有毒氣體的檢測。表面聲波技術應用于質譜電離源可實現復雜基質液體樣品中痕量物質的檢測，并且無需樣品前處理，是一種新的用于液態樣品檢測的技術。

大氣壓光電離技術由Robb等人在2000年首次應用于LC-MS中，是LC-MS中最重要的三種電離技術之一。可用于非極性化合物好某些極性化合物的高靈敏檢測，拓寬了LC-MS化合物的范圍。大氣壓光電離主要得到分子離子或準分子離子，譜圖簡單，便于譜圖解析。同時由于大氣壓下碰撞頻率高，易發生電荷轉移或質子轉移反應，產物離子豐度與樣品濃度高度相關。

Hsueh-Chia Chang等人提出一種基于紙的微流控表面聲波電離源(Anal.Chem.2011,83,3260–3266)，無需任何前處理，可電離復雜基質特別是高離子強度或者粘性樣品中痕量化合物。作為大氣壓質譜的電離源，實現了人全血和血漿中藥物和自來水中重金屬的高靈敏檢測。然而，由于表面聲波直接電離電離效率較低，無法實驗靈敏度的進一步提升。

Theresa Evans-Nguyen等人提出一種表面聲波霧化與大氣壓化學電離相結合的電離源(Anal.Chem.2019,91,912-918)。與傳統的表面聲波霧化電離相比，表面聲波霧化與大氣壓化學電離相結合的電離源信號強度提升了4倍。該電離源拓展了大氣壓化學電離可電離化合物的范圍，適用于極性和非極性分子的電離。

李海洋發明的一種基于真空紫外光電離和大氣壓的復合電離源(專利申請號201310687505.5)，該發明的復合電離源中真空紫外光電離可電離極性和非極性分子，大氣壓電離源可電離電離能高于真空紫外光光子能量的化合物，拓寬了可電離化合物的范圍。然而該電離源只能分析氣體，對液體樣品無能為力。

本發明設計了一種用于液體樣品檢測的基于表面聲波電離和大氣壓光電離的復合電離源。表面聲波電離可實現液態樣品的霧化和電離，真空紫外光源可對霧化的樣品分子實現進一步的電離，提高電離效率。推斥電極上的直流高壓有利于離子迅速進入質譜中進行分析，從而減少大氣壓下復雜的后電離反應，減少樣品離子的損失。并且真空紫外光電離與表面聲波電離均為軟電離，電離樣品幾乎不產生碎片離子，有利于譜圖解析和在線檢測。同時，密閉的電離腔室可避免霧化氣受氣流擾動，提高電離的穩定性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于液體樣品檢測的表面聲波電離和大氣壓光電離的復合電離源，從而實現具有復雜基質的液體樣品中揮發性有機物及唾液、尿液、血液中微量毒品的快速高靈敏檢測。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：