[发明专利]一种离子诱导喷雾离子化方法和装置

说明书

本发明公开了一种离子诱导喷雾离子化方法和装置，所述离子诱导喷雾离子化方法是先通过高压使辅助溶剂产生带电的诱导离子，然后使诱导离子在毛细管中与样品进行电荷交换，使样品离子化。所述离子诱导喷雾离子化装置包括诱导离子产生装置、毛细管和质谱进样通道，诱导离子产生装置包括辅助溶剂通道，辅助溶剂通道连接有高压发生装置，辅助溶剂通道的出口端与毛细管的末端相通，毛细管的尖端位于质谱进样通道的轴线上，且毛细管不导电。本发明可有效解决传统ESI所存在的样品易发生源内氧化、离子化溶剂兼容性差的问题，对极性较低的化合物、易于发生氧化还原反应的化合物均具有良好的离子化效果，且对离子化溶剂兼容性好，且可用于痕量分析检测。

技术领域

本发明涉及一种离子诱导喷雾离子化方法和装置，属于质谱分析技术领域。

背景技术

质谱(MS)是一种能分析复杂混合物，提供有关分子量信息、元素组成和被分析物化学结构的重要分析工具，具有高度的专属性和灵敏度。质谱分析的基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同荷质比的带正电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器，然后在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。因此，离子化技术对质谱分析结果具有重要影响。近年来，随着化合物解吸与离子化技术和质量分析器的不断创新与改进，质谱成为发展最迅速的分析技术之一，目前质谱技术在化学与化工、生物学与生命科学、医学、药学、材料科学、环境保护等领域的应用越来越广泛。

目前质谱常用的离子化方法主要包括电喷雾离子化(Electrospray Ionization，ESI)，以及大气压化学电离离子化(Atmospheric Pressure Chemical Ionization，APCI)和基质辅助激光解吸附离子化(Matrix Assisted Laser Desorption Ionization,MALDI)。其中，应用范围最为广泛的当属ESI。

电喷雾离子化(ESI)是由美国科学家约翰·芬恩提出的一种离子化方法，因其能够电离强极性、难挥发性和热不稳定的化合物并能保持其完整性以及能够得到多电荷离子的特性，已成为质谱分析领域应用最广泛的离子化方法，约翰·芬恩也因此获得了2002年的诺贝尔化学奖。ESI是一种基于“能量突爆”的软电离技术，其过程可简述为：将溶于极性溶剂的待测物引入末端加上3-4kV高压的毛细管，在高电场及雾化气的作用下，发生气溶胶喷雾，产生带电液滴，并在去溶剂化的过程中逐渐形成离子。

随着质谱分析朝着微量、痕量检测方向发展，ESI技术也在不断地与时俱进。Nano-ESI，感应ESI等新型离子化方法相继出现。这些离子化方法主要是基于ESI原理，采用极细的毛细管，去除雾化气，使得其可以分析nl甚至pl级的样品。

但是，上述的电喷雾类离子化技术还存在许多缺陷，例如：ESI过程中，样品易发生源内氧化，一些易于发生氧化还原的样品容易发生氧化还原反应，难以得到样品原本的离子信号；可兼容的溶剂范围很窄，只能兼容少数的几种极性溶剂(如甲醇和乙腈)，对于极性较低的化合物基本没有信号，对极性较低或是在极性溶剂中溶解性能不好的化合物无法顺利离子化。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种离子诱导喷雾离子化方法和装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种离子诱导喷雾离子化方法，是先通过高压使辅助溶剂产生带电的诱导离子，然后使诱导离子在毛细管中与样品进行电荷交换，使样品离子化。

作为优选方案，所述离子诱导喷雾离子化方法，包括如下步骤：

a)将样品引入毛细管；

b)将辅助溶剂引入辅助溶剂通道中，通过高压发生装置施加高压，使辅助溶剂产生带电的诱导离子；

c)诱导离子被传递至毛细管中与样品进行电荷交换，使样品离子化。