[发明专利]一种质谱仪用选择性ESI－MS接口

说明书

技术领域：

本发明涉及质谱分析技术，具体涉及质谱分析仪器中的ESI-MS(电喷雾电离-质谱仪)接口。

背景技术：

电喷雾电离(ESI)技术最早由Chapman在20世纪30年代提出，并于60年代由Dole等对其进行了改进，使得它成为一个比较实用的离子化源，为后人将它用于生物大分子的质谱分析打下了基础。由于它适用于众多不同的溶剂，并且能够和不同流速的样品液流相匹配，工作时的流速范围宽达10nL/min-2mL/min，同时还具有样品耗量少、电离效率高等特点，是一个已经获得广泛应用的现代质谱仪(MS)软电离源。

电喷雾电离(ESI)技术中，性能优良的ESI-MS接口对于获得稳定的MS(质谱)信号具有非常重要的意义，尤其是样品液流特别少(如nano-ESI-MS)或者特别多(如HPLC-ESI-MS)时。为获得稳定信号，需要对液体样品进行去溶。对于大液流的场合，前人采用过对毛细管加热的办法来辅助去溶，毛细管的温度和样品在毛细管中的停留时间决定了去溶的效果。这种接口虽然提高了去溶效率和电离能力，但却限制了进入采样锥的气体通量，降低了离子的传输效率；并且，该接口没有选择性，对低电荷离子、中性分子和多电荷离子具有同样的作用。另外一种比较常见的接口是在真空系统的入口前吹入切向的气流，形成一个气幕，这个气幕能够使中性组分偏离真空系统的入口，还能够带走大部分的溶剂分子，尤其是当气体的温度较高而喷嘴形成的液滴比较小时，具有很好的去溶作用，但该方法也只能去除中性粒子，对于带有电荷的离子不具备选择性，另一方面，这种接口适用于大液流的场合，在小液流的场合下，如nano-ESI-MS接口中，由于喷射口和真空系统入口之间的距离非常小，难以采用上述气幕技术来消除中性粒子的影响。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种可以用于nano-ESI-MS以及现场用小型质谱仪器的能够提高去溶效率并大幅度提高单电荷离子传输效率而降低多电荷离子进入真空系统的概率的选择性ESI-MS接口。

本发明提供的选择性ESI-MS接口，包括一外壳、处于外壳中的一气雾喷嘴、一可吹入气体的气幕盘，其特征在于，在外壳内气幕盘后同轴设一带基座的圆筒，所述圆筒基座通过一个圆环形垫片固定在一具有中心孔的挡板上，喷嘴、气幕盘中心圆孔、圆筒的中心、圆环形垫片中心环以及挡板的中心孔均在离子流向同一条轴线上，喷嘴、气幕盘、和圆筒之间具有间距，而圆筒通过基座与垫片和挡板相连为一体，所述圆环形垫片内径大于圆筒内径，所述喷嘴、气幕盘、圆筒、和挡板均设有外接电场。

所述选择性ESI-MS接口，所述气幕盘和挡板与离子流向垂直固定在外壳内。

所述圆筒外面设加热带，所述加热带加热温度为室温～250℃，优选40～100℃；

所述气幕盘吹入气体温度为75℃。

加在所述雾嘴、气幕盘、圆筒、挡板上的电压分别为2500V，1000V，1000V，50V。

以上所述选择性ESI-MS接口中，所述圆筒长度为10～20mm，内径为0.8～3mm，所述垫片厚度为2～3mm，内径为5～8mm。

所述气雾喷嘴与圆筒距离为3～6mm。

所述金属气幕圆环的内径大于所述圆筒外径。

本发明采用以上方案设计了一种新型的选择性ESI-MS接口，实验证明它能够阻止大部分未电离的中性粒子和多电荷离子进入真空系统，对粒子具有较好的选择性。同时，此新型ESI-MS接口能够提高去溶效率，可在nano-ESI-MS以及各种现场用小型质谱仪器中获得应用。

附图说明：

图1为常用的ESI-MS接口结构示意图；

图2为本发明接口结构示意图；

图3为本发明接口中圆筒内径对信号大小的影响曲线图；

图4为本发明接口中圆筒长度对信号的影响曲线图；

图5为本发明接口中粒子分布图。

实施方式：

常用的ESI-MS接口如图1所示。该接口的液体样品通过进样管6在电场3的作用下形成细小的带电雾滴，从气雾喷嘴1喷出，在负压的作用下被吸入初级真空系统I，该初级真空系统I中有毛细管2，毛细管2管口和气雾喷嘴1正对，之间有5～20mm的距离，雾滴在该初级真空系统I中去溶，去溶后的离子则由采样锥5吸入下一级真空系统II，并且在离子光学系统的作用下被引入质量分析器进行质量分析。这种接口的主要优点是结构简单，信号比较稳定，缺点是去溶效率比较低，对微粒没有选择性，容易造成后级毛细管4堵塞。