[发明专利]电喷雾探针

说明书

公开一种用于电喷雾离子源的电喷雾探针，该电喷雾探针包括套管，该套管从具有用于接收包含至少一种分析物的液体样品的入口孔的近端延伸到具有出口孔的排放发射器端，包含所述分析物的离子的带电液滴通过该出口孔被排放，并且导电涂层覆盖所述发射器端的外表面的至少一部分和内表面的至少一部分。

相关申请

本申请要求在2019年5月31日提交的题为“电喷雾探针”并具有申请号62/855,606的临时专利申请的优先权，该申请通过引用整体结合到本文中。

技术领域

本公开总体上涉及一种用于质谱仪中的电喷雾发射器，并且更具体地涉及一种用于在质谱仪的大气压电离源中产生离子的电喷雾发射器。

背景技术

质谱(MS)是一种用于测量样品内的分子的质荷比的分析技术，具有定性和定量应用。MS可用于鉴定未知化合物，确定分子中元素的同位素组成，通过观察其碎片确定特定化合物的结构，以及定量样品中特定化合物的量。质谱仪检测作为离子的化学实体，使得在采样过程之前必须发生分析物到带电离子的转换。由于大多数MS应用的准确性和灵敏度要求，复杂样品通常在电离之前经受分离技术。

多年来，已经开发了各种取样技术来将液体样品中的化学实体转化为适于用MS检测的带电离子。更常见的电离方法之一是电喷雾电离(ESI)(例如气动辅助电喷雾、纳米电喷雾)，这是由于其能够执行诸如将包括大分子的分子作为完整的多电荷分子离子从溶液转移到气相中的功能，并且其可以容易地耦合到包括液相色谱和毛细管电泳的各种样品源。

当液体样品表面上的静电力克服表面张力时，可发生典型的电喷雾发射过程。具体地，在典型的ESI过程中，液体样品通过导电针、电喷雾电极或喷嘴被排放到电离腔中，同时电喷雾电极和反电极之间的电势差在电离腔内产生强电场，该强电场使液体样品带电。这可以导致在电喷雾电极的发射器尖端处或附近形成泰勒锥。然后，液体射流可以从泰勒锥的顶点射出。具体地，如果施加在液体表面上的电荷足够强以克服液体的表面张力(即，颗粒试图分散电荷并返回到更低能量状态)，则在电离室内产生的电场使从电喷雾电极、针或喷嘴排放的液体分散成被吸引向反电极的多个带电微滴。当微滴内的溶剂在电离室中的去溶剂化期间蒸发时，带电的分析物离子于是可以进入反电极的采样孔，用于随后的质谱分析。

向液体样品施加高电压的条件会影响电喷雾探针的电离性能，特别是当在负离子模式下操作以产生带负电的离子时。当负离子模式下喷射主要在酸化水中制备的样品时，最大ESI电势经常受到电晕放电肇始的限制。当电晕放电肇始发生在比最佳喷雾电势低的电势时，分析性能降低。虽然电喷雾已经是一种非常成功的技术，但是存在常规电喷雾的局限性可能负面地影响获得用于质量分析的所希望的灵敏度或准确度的能力的情况。

因此，需要改进的电喷雾发射器和电离液体样品的方法。

发明内容

在一个方面，公开了一种用于电喷雾离子源的电喷雾发射器，该电喷雾离子源包括发射器和导电涂层，该发射器包括套管，该套管从具有用于接收包含至少一种分析物的液体样品的入口孔的近端延伸到具有出口孔的远端，包含分析物的离子的带电液滴通过该出口孔被排放，该导电涂层覆盖发射器端的外表面的至少一部分和内表面的至少一部分。

在一些实施例中，发射器端具有圆形尖端。作为示例，圆形尖端可具有在约20微米至约200微米的范围内的弯曲半径，例如在约50微米至约150微米的范围内。在一些实施例中，发射器的出口孔的直径可在约1微米至约150微米的范围内。优选地，出口孔的直径可在约5微米至约50微米的范围内。

在一些实施例中，套管的近端被配置成用于耦合到液相色谱(LC)柱以便接收液体样品。在一些实施例中，套管具有LC柱的固定相，例如离子交换树脂，其设置在出口孔上游的套管的一部分中。在一些实施例中，不同的LC固定相，例如C18，可设置在发射器的一个或多个部分中。

在一些实施例中，套管可具有约5微米至约150微米的范围内的内径。