[发明专利]一种气相液相色谱-电子轰击电喷雾双重离子源飞行时间质谱系统

说明书

技术领域

本发明属于科学仪器技术领域，具体涉及一种气相液相色谱-电子轰击电喷雾双重离子源串联质谱系统。

背景技术

将色谱强大的分离定量能力与质谱（MS）精确的定性功能结合而形成的色谱-质谱联用技术是目前分析有机小分子含量和无机元素形态分的强有力技术手段之一。在现有的色谱-质谱联用技术中，涉及到的色谱技术包括气相色谱（GC）、液相色谱（LC）、薄层色谱（TLC）以及离子色谱（IC），与之联用的质谱技术则相应有四极杆（Q）质谱仪、离子阱（IT）质谱仪以及飞行时间（TOF）质谱仪等。在色谱与质谱的联用过程中，质谱解析的高真空度技术要求使得从色谱流出的气态或液态样品需采用一定方式电离后才能进行结构解析与定量分析。目前，针对色谱技术中流动相主要是气体和液体的特点，已经开发并利用的电离技术有电子轰击电离（EI）技术、化学电离（CI）技术、电喷雾电离（ESI）技术和大气压化学电离（APCI）技术等，形成的色谱-质谱联用系统有GC-EI/CI-MS、LC-ESI/APCI-MS、TLC-ESI/APCI-MS和IC-ESI-MS等。

上述各种不同形式和技术结构的色谱-质谱联用技术在工农业生产和科学技术发展等领域实际需求推动下取得了快速的发展，国内外各仪器生产厂商都已生产出不同类型和功能的色谱-质谱联用仪，并拥有核心的知识产权技术，如液相色谱-质谱联用技术US5240616A、GB2151021A，气相色谱-质谱联用技术US5837883A、JP8327622A、US5686655A、US5837883A以及薄层色谱-质谱联用技术JP2091559A、JP62209352A；近年来，在现场快速筛选和便携式检测技术的需求之下，应运而生的检测方式包含有车载气相色谱-质谱联用技术ZL 200920105060.4以及现场快速气相色谱-质谱联用技术ZL 00807325.2和便携式气相色谱-质谱联用技术US5525799A等。然后，上述这些商用色谱-质谱联用技术中与质谱联用的色谱都是单一的气相色谱、液相色谱或薄层色谱，且在与质谱联用的过程中，克服的技术难点主要集中在色谱-质谱联用的接口技术方面，这种单一的色谱-质谱联用技术，配以多种形式的高效率接口方式（如EI、ESI，CI与APCI等），在针对特定形态样品（如气态的挥发有机物、液态的农药残留等）中目标物的高灵敏检测方面显示出其他技术无法比拟的优势。然而，也正是由于色谱-质谱联用技术的高特异性，限制了单一模式的气相色谱-、液相色谱-、薄层色谱-质谱联用技术难于适用于多种形态样品（气态、液态或固态）的同时分析；除此之外，在针对未知性质化合物的色谱-质谱技术检测方法开发时，需同时用气相色谱-质谱联用仪和液相色谱-质谱联用仪进行，这种途径不仅需要昂贵的色谱-质谱联用仪作保证，而且每一种色谱-质谱联用仪对样品前处理的要求、自身性能状态的校正、数据记录与操作系统都有差别，无形中降低和削弱了色谱-质谱联用技术在有机化合物痕量定性定量分析上的优势。

针对上述技术背景，存在一种能够同时分析气态样品和液态样品的、且能实现电子轰击电离和电喷雾电离相互切换以及具有高分辨质量选择和解析的气相液相色谱-质谱联用仪的需求。

本发明的目的是提供一种能同时与气相色谱和液相色谱联用的电子轰击电喷雾双重离子源气相/液相色谱串联质谱系统，利用新型双重离子源质量分析器的双重接口技术，将传统单一模式的气相色谱-/液相色谱-质谱联用技术进行整合，实现了在同一套系统和设备中气相色谱串联质谱与液相色谱串联质谱并联的功能，拓展了气相/液相色谱串联质谱系统针对气态样品和液态样品的通用性；另外，经电子轰击电离进入质谱的碎片离子与经电喷雾电离进入质谱的碎片离子在同一区域内可发生加合、裂解、重排等多种离子反应，使得本发明的气相/液相色谱串联质谱系统成为离子反应机理研究上的一个创新。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够同时分离、定性与定量气态样品和液态样品的气相色谱/液相色谱-电子轰击电喷雾双重离子源质谱的系统和方法，以突破目前商用的气相色谱-（串联）质谱只能分析气化样品和液相色谱-（串联）质谱只能分析液态样品的局限。在垂直交互式飞行时间质谱仪上，同时加工有电子轰击离子源和与其垂直的电喷雾离子源，通过将气相色谱连接至电子轰击离子源和液相色谱连接至电喷雾离子源上的方法，实现在一台色谱-质谱分析仪上能够单独进行气相色谱-飞行时间质量分析或单独进行液相色谱-飞行时间质量分析或同时进行气相色谱-液相色谱-飞行时间质量分析的功能，从而达到仅使用一台色谱-质谱分析仪就能精确分析气态样品和液态样品的目的。