[發明專利]一種快速生物樣品分析質譜系統

在審

• 申請號: 202010637029.6
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111834192A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 胡海俊;何強
• 申請（專利權）人: 江蘇汭博醫療科技有限公司
• 主分類號: H01J49/04
• 分類號: H01J49/04;H01J49/06
• 代理公司: 深圳紫晴專利代理事務所(普通合伙) 44646
• 代理人: 陳彩云

本發明屬于分析儀器技術領域，具體為一種快速生物樣品分析質譜系統。本發明的快速生物樣品分析質譜系統至少包括有離子源、離子導引系統、四極質量分析器、電子倍增器、真空腔以及真空泵系統。離子源可以用來產生待分析樣品的氣相離子，離子導引系統是用來聚焦還有傳輸離子以使離子能夠順利進入到四極質量分析器中，進而被四極質量分析器存儲并進一步實現質量分析，被電子倍增器檢測到，真空腔是用來放置導引系統和離子阱，真空泵系統是用來維持整個系統所需的真空。以此來實現生物樣品的快速質譜分析。

所屬技術領域

本發明屬于分析儀器技術領域，具體為一種快速生物樣品分析質譜系統。

技術背景

質譜分析是一種測量離子荷質比(電荷-質量比)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，生成不同荷質比的帶正電荷的離子，經加速電場或者離子導引的作用，形成離子束，進入質量分析器。在質量分析器中，再利用電場或磁場完成質量分析過程，得到質譜圖，從而確定其質量。

質譜分析目前是被廣泛應用于現代分析方法的一種方法。質譜分析所使用的質譜儀是一種用于分析物質樣品中各種化學成分，含量和分子結構的科學儀器，被廣泛地應用于科學研究、醫學衛生、環境科學、食品安全、生物醫學等各個領域。質譜儀的結構一般包括有真空系統、進樣裝置和分離裝置、離子源、離子光學系統、質譜分析組件、離子檢測和數據處理系統。

質譜技術的高靈敏度、高通量分析特點使其在生物醫學檢測和臨床檢驗生物標志物方面成為一項有力的工具，特別是在液相色譜聯用(LC-MS)質譜分析方法在新生兒疾病篩查、藥物濃度監測、體內激素和營養素的檢測、微生物鑒定等分析中已經被廣泛應用，甚至已經成為了國家標準或實驗室標準。由于質譜本身只能檢測氣相中的離子，而同時由于生物體本身的特殊性，如組織、體液或細胞，需要經過大量的前處理，大多只能在專業實驗室內完成，同時需要破碎機、離心機、氮吹儀等大量專用設備和各類化學試劑的配合。隨著諸多現代醫學檢測手段的應用和個性化醫療的發展，基礎研究和臨床檢驗所收集的生物樣品的數量越來越多，而且目前的生物樣品的存儲方式還集中在樣品袋、樣品瓶等低溫保存或真空凍干等需要特殊處理的常溫保存的方式，而且對接傳統的三重四極或飛行時間質譜儀分析方法，需要經過大量的前處理才能實現質譜的上樣，且存在前處理的時間和眾多人為操作的介入，有一定的操作經驗需求，開發一款能夠實現生物樣品的快速無前處理進樣質譜系統已經成為急需解決的問題。隨著越來越多的現場快檢和公共衛生快速響應等應用問題的出現，一些無前處理或簡單處理的質譜分析方法應運而生，但主要是集中在離子源技術上，如DART源和DESI源。其中實時直接分析(Direct Analysis in Real Time)離子源，也簡稱DART源，是一種熱解析和離子化技術，樣品置放于DART源出口和LC-MS質譜儀的離子采樣口間的載物裝置上，便可進行分析。其中解吸附電噴霧離子源解析電噴霧離子化(Desorption Electrospray Ionization,DESI)，也簡稱DESI源，是一種新型常壓離子化技術，可將無處理的樣品直接置于各種載物裝置表面。這些分析手段都不再需要繁雜的樣品制備和耗時的色譜分離，急劇縮短樣品分析周期，和極大地減少對固定資產及人員的投資。但是在生物醫學樣品的分析過程中，這種通過離子源實現無處理質譜分析的過程，樣品本身尚存在需要簡單處理、轉移到載物裝置表面等過程，無法系統級的解決質譜儀快速分析生物樣品的能力。

發明內容

本發明的目的在于提出一種快速生物樣品質譜分析系統，完成無前處理的各種生物樣品的直接上樣和直接分析的能力，大大提高生物醫學樣品的質譜分析效率。

本發明中提出的快速生物樣品分析質譜系統采用了快速上樣結構；X射線離子源，用來無前處理的快速產生質量分析的離子信號；離子導引系統是用來聚焦和導引離子源產生的待質量分析的多種離子信號；經過導引聚焦之后的信號離子進入離子阱中，被離子阱存儲并完成質量分析從阱內彈出，被離子檢測器接收和檢測。整套快速生物樣品分析質譜系統需要真空腔體作為載體安置，并需要為真空腔體提供真空條件的真空泵系統。