[发明专利]一种烟草化学成分的自动、快速测量装置

说明书

本发明提供一种烟草化学成分的自动、快速测量装置，所述装置包括升降‑旋转单元、供气‑超声雾化器单元、加热单元和质谱分析单元。本发明避免了耗时的管道清洗过程，实现了待分析样品的自动、快速和高通量的检测，有效避免因溶剂的挥发而带来检测误差，也避免因溶剂挥发而被操作人员吸入。本发明除了可用于对烟草样品进行快速、高通量分析外，还可适合于其它固体和液体样品的快速分析。

技术领域

本发明属于烟草分析化学领域，具体涉及一种烟草化学成分的自动、快速测量装置。

背景技术

烟草化学成分分析是一项十分重要的基础性研究工作，也是构筑烟草制品核心技术的关键之一。随着烟草工业的发展，产品研发与维护、质量评价以及工艺研究，均需要以烟草成分的准确、快速和高通量的分析为基础。色谱分析法，包括气相色谱/质谱和液相色谱/质谱等分析方法，作为烟草化学成分分析的重要技术手段，在烟草行业发挥着重要的作用，但是其分析步骤不仅包括待测组分的提取、分离、富集、衍生化等复杂的前处理过程，而且色谱分析也非常的耗时。因此，色谱分析法难以满足烟草行业快速、批量化测定烟草化学成分的现实需求。

为了克服色谱分析法的缺陷，近红外光谱法作为一种快速、无损的分析方法已经成功地应用于烟草化学成分的快速分析中。然而，使用近红外光谱法分析待测样品前，需要使用大量有代表性的、化学成分含量已知的样品建立模型。由于仪器状态的改变或标准样品的变化，模型需不断更新，而且不同仪器的模型也不相同，这限制了该方法的使用。

在分析化学领域，质谱分析法作为一种普适的、快速的分析手段，一直受到人们的关注和重视。但是，传统的质谱分析技术采用70eV的电子轰击电离，会产生大量的碎片，在分析烟草样品等复杂体系时，质谱图十分复杂，解析难度大，甚至无法解析。大气压光电离源(APPI)是一种以真空紫外灯作为离子化方式的常压软电离源，与传统的电喷雾电离源相比，APPI源对待测物没有极性歧视，尤其适合于各类弱极性和非极性物质的检测，且基质效应较低。超声雾化萃取-大气压光电离质谱分析技术是近年来由Lu等人(Liu C,Yang J,Wang J.et al.Extractive atmospheric pressure photoionization(EAPPI)massspectrometry:rapid analysis of chemicals in complex matrices.J.Am.Soc.MassSpectrom.2016,27:1597–1605.)在基于APPI源的基础上，发展起来的一种新的快速敞开式电离质谱分析技术，该技术集样品的投料、萃取、雾化和分析于一体，无需涉及对待测物进行分离、富集等预处理过程，具有分析速度快和高灵敏度等特点，在环境监测、刑事侦查、食品安全以及药物监控等快速质谱分析方面具有广阔的应用前景，并烟草的快速分析方面也具有良好的使用价值。然而，当前的实验装置，虽然单次样品的测量速度快，但是由于全靠手动操作，无法自动化对样本进行处理和分析，难以实现高通量和批量化地进行分析。例如，潘洋等人发明的201610116956.7中国专利，公开了一种用于复杂基质中有效成分的快速在线大气压光电离质谱装置，该装置将雾化室和加热传输机构与进气机构固定在一起，每次样品测试结束后，需要对雾化室和加热传输机构的管道进行多次清洗，不仅操作十分繁琐，而且也非常耗时。另外，当采用挥发性物质(如甲醇、二氯甲烷等)作萃取雾化剂时，在管道清洗的过程中，这些物质常常会被人体吸入，从而给实验操作人员带来危害。因而，其具体的应用受到了很大的局限。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种烟草化学成分的自动、快速测量装置。所述装置为一种自动化进样单元结合超声雾化萃取-大气压光电离质谱的烟草化学成分的自动和快速测量装置；过程简单、无需进行前处理，且定量效果好、自动化程度高，满足烟草行业准确、快速、自动和批量化测定烟草化学成分含量的现实需求。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种烟草化学成分的自动、快速测量装置，所述装置包括升降-旋转单元、供气-超声雾化器单元、加热单元和质谱分析单元；