CN104091753B - 质谱仪离子化环境在线调节系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种质谱仪离子化环境在线调节系统与方法，系统安装于质谱仪上或者色谱仪色谱柱与质谱仪之间，至少包括控制器、泵、连接管线、连接管件和调节液容器；连接管线一端与色谱仪相连、另一端与质谱仪相连，中间通过连接管件与泵相连，泵通过连接管线与调节液容器相连。优化检测条件时，通过控制泵的开关和流速，在同一流动相中输入不同种类或不同流速的调节液，得到理想的离子种类和响应强度；检测时，按需同时或不同时输入的不同种类不同流速的调节液，在线调节流动相成分，实时改变化合物在离子源的离子化环境，满足不同性质化合物同时检测的需要，节约了化学试剂的使用量，提高了分析测试的效率。

Description

质谱仪离子化环境在线调节系统与方法

技术领域

本发明属于质谱仪检测分析技术领域，尤其是涉及液相色谱质谱联用仪离子化环境在线调节的系统与方法。

背景技术

液相色谱质谱联用仪是液相色谱与质谱联用的仪器，它结合了液相色谱仪分离化合物的分离能力与质谱仪很强的组分鉴定能力，是一种分离分析复杂有机混合物的有效手段，广泛应用于环保行业、电子行业、纺织品行业、石油化工、香精香料行业、医药行业、农业及食品安全等领域。

离子源是液相色谱质谱联用仪的关键部件，经液相分离的化合物，需要在这里去除溶剂，带上电荷，成为带电离子进入质谱系统，进行检测分析。形成的离子种类和强度与离子化环境中酸、碱、盐的种类和浓度有很大的关系，通常的做法是：通过在液相流动相中添加甲酸、醋酸、氨水、甲酸铵、乙酸铵、三乙胺、三氟乙酸等挥发性酸、碱、盐的溶液来配制含有调节剂的流动相，将配置好的流动相装入液相溶剂瓶，调节液随流动相经过液相泵、色谱柱等后进入质谱，调节化合物形成离子的种类和强度。但是，配制好的流动相的成分不能够按照需要随时改变。在实际的检测分析过程中，至少有三种情况需要改变流动相的成分：

一是正负离子切换时，一般认为在酸性环境中比较容易形成正离子，碱性环境中比较容易形式负离子，如果同一个样品既含有适合正离子的化合物、又有适合负离子的化合物，一般采取的方式是先做一针正离子模式，改变流动相再做一针负离子模式。

二是建立方法时，需要找到一种或几种合适的调节剂，需要反复的配制含有不同种类调节剂的流动相，分别进行试验。

三是优化方法时，需要找到含有合适浓度调节剂的流动相，需要反复配制含有不同浓度调节剂的流动相，分别进行试验。

无论是改变调节剂的种类，还是改变调节剂的浓度，除了配制新的流动相外，还要平衡色谱柱，化合物出峰时间也会相应的改变，需要重新编辑质谱采集方法。

综上所述，现有的设备和方法，不能够按照化合物种类的不同，在线改变流动相的成分和含量。如果需要使用不同成分或含量调节剂的流动相，只有重新配制流动相，然后平衡色谱柱，重新将同一样品再进样分析。配制流动相、平衡色谱柱、重新进样分析都需要消耗大量的时间和化学试剂。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明的目的是提供一种质谱仪离子化环境在线调节系统与方法，以实现在较低的成本条件下，通过实时调节离子化环境，使不同性质的化合物在适合的条件下离子化，得到理想的离子种类和强度。

为达到上述目的，本发明提供了一种质谱仪离子化环境在线调节系统，系统安装于质谱仪上或者色谱仪色谱柱与质谱仪之间，至少包括控制器、泵、连接管线、连接管件和调节液容器；连接管线一端与色谱仪相连、另一端与质谱仪相连，中间通过连接管件与泵相连，泵通过管线与调节液容器相连。

通过控制器，控制泵的开关和流速。

通过控制器，手动或者软件控制泵的开关和流速。

控制器可以获取进样信号，通过软件设置，定时控制泵的开关和流速。

通过计算机软件远程控制泵的开关和流速。

远程控制泵的计算机软件整合到色谱质谱工作站软件中。

使用1个或者多个泵，按照需要分别同时或不同时输入不同种类不同流速的调节液。

使用柱塞泵、蠕动泵、注射泵等或者他们的组合，进行输送调节液。

在所述泵的前后安装切换阀，切换输入调节液的种类。

在质谱仪离子源腔体内增加一个或多个调节液喷针，喷针通过管线与泵相连，在需要时，调节液喷针与样品喷针同时工作。

同时，本发明还提供了一种质谱仪离子化环境在线调节方法，在质谱仪离子化前，通过输入调节液，在线调节流动相成分，改变化合物在离子源的离子化环境，满足不同性质化合物检测的需要。

所述的调节液为甲酸、醋酸、氨水、甲酸铵、乙酸铵、三乙胺、三氟乙酸等挥发性酸、碱、盐的溶液。

优化检测条件时，通过控制泵的开关和流速，在不改变流动相的情况下，输入不同种类或不同流速的调节液，得到理想的离子种类和响应强度。

检测时，按需同时或不同时输入的不同种类不同流速的调节液，在线调节流动相成分，实时改变化合物在离子源的离子化环境，满足不同性质化合物同时检测的需要。

在不同的时间，根据目标化合物的需要输入不同的酸性或碱性调节液，优化体系的pH值，满足正负离子切换采集信号对离子化环境pH值的要求。

质谱仪离子化环境在线调节系统与方法可以很方便的实时改变化合物在离子源离子化的环境，之前许多需要多次进样检测的样品，现在只需要1次进样就可以完成检测；不需要根据不同的方法配制不同的流动相，简化了实验准备工作；化合物出峰时间保持稳定，不需要重复编辑质谱方法；可以通过控制输入泵的流速，改变离子化调节液的浓度，简化了样品优化的工作量；不在流动相中添加酸碱盐，保护了液相管路和色谱柱，延长了仪器使用寿命。所以本发明可以精简工作流程，节省工作时间，提高工作效率，节约化学试剂，保护自然环境，延长仪器寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1、色谱仪，2、计算机，3、质谱仪，4、控制器，5、连接管件，6、连接管线，7、泵，8、调节液容器。

具体实施方式

下面根据附图并结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明质谱仪离子化环境在线调节系统，系统安装于质谱仪（3）上或者色谱仪（1）色谱柱与质谱仪（3）之间，至少包括控制器（4）、泵（7）、连接管线（6）、连接管件（5）和调节液容器（8）；连接管线（6）一端与色谱仪（1）相连、另一端与质谱仪（3）相连，中间用连接管件（5）与泵（7）相连，泵（7）通过连接管线（6）与调节液容器（8）相连；计算机（2）分别与色谱仪（1）和质谱仪（3）相连，通过计算机（2）与色谱仪（1）和质谱仪（3）信号交互，获取进样时间、化合物保留时间等信息，编辑计算机软件参数，通过控制器控制泵的开关和流速，按照需要，同时或不同时将不同种类调节液容器（8）中的调节液以可变的流速输入连接管线（6）中，然后将混合后的流动相输入到质谱仪（3）的离子源中。

以下，通过具体的实施例对本发明的质谱仪离子化环境在线调节系统与方法进行详细说明。

液相色谱质谱联用仪检测多种化合物流动相在线调节优化和检测方法，包括如下步骤：

1)在液相色谱仪流动相溶剂瓶中分别加入甲醇、和水，设置流速和洗脱梯度，设置好质谱采集条件。

2)打开泵，输入甲酸调节液。例如：流动相流速为0.4mL/min，可以0.010mL/min流速输入4%甲酸溶液，以达到使用0.1%甲酸流动相相同的效果。

3)质谱仪使用正离子模式进行采集数据，根据质谱的响应情况，确定出峰时间，记录峰面积。

4)改变调节液输入流速，反复重复步骤3），根据峰面积，确定最佳流速。

5)输入氨水调节液。例如：流动相流速为0.4mL/min，可以0.010mL/min流速输入4%氨水溶液，以达到使用0.1%氨水流动相相同的效果。

6)质谱仪使用负离子模式进行采集数据，根据质谱的响应情况，确定出峰时间，记录峰面积。

7)改变调节液输入流速，反复重复步骤6），根据峰面积，确定最佳流速。

8)根据步骤4）和7）得到的优化条件，设置控制器参数，按照需要，在不同时间输入不同调节液，重新设置质谱仪参数，按照需要，在不同时间分别采用正离子或负离子模式采集数据。

9)输入乙酸铵调节液。例如：流动相流速为0.4mL/min，可以0.002mL/min流速输入80mmol/L氨水溶液，以达到使用4mmol/L乙酸铵流动相相同的效果。

10)质谱仪使用正、负离子切换模式进行采集数据，记录峰面积。

11)改变乙酸铵调节液输入流速，反复重复步骤10），根据峰面积，确定最佳流速。

12)编辑调节系统控制器和质谱仪参数，保存方法。

13)编辑样品序列，调用方法，离子化环境调节系统与液相色谱质谱联用仪同步运行。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出其他相类似实施方式和改进，这些实施方式和改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种质谱仪离子化环境在线调节方法，其特征在于：系统安装于质谱仪（3）上或者色谱仪（1）色谱柱与质谱仪（3）之间，至少包括控制器（4）、泵（7）、连接管线（6）、连接管件（5）和调节液容器（8）；连接管线（6）一端与色谱仪（1）相连、另一端与质谱仪（3）相连，中间用连接管件（5）与泵（7）相连，泵（7）通过连接管线（6）与调节液容器（8）相连；计算机（2）分别与色谱仪（1）和质谱仪（3）相连，通过计算机（2）与色谱仪（1）和质谱仪（3）信号交互，获取进样时间、化合物保留时间与响应值信息，并包括如下步骤：

1)在液相色谱仪流动相溶剂瓶中分别加入甲醇、和水，设置流速和洗脱梯度，设置好质谱采集条件；

2)打开泵，输入甲酸调节液；

3)质谱仪使用正离子模式进行采集数据，根据质谱的响应情况，确定出峰时间，记录峰面积；

4)改变调节液输入流速，反复重复步骤3），根据峰面积，确定最佳流速；

5)输入氨水调节液；

6)质谱仪使用负离子模式进行采集数据，根据质谱的响应情况，确定出峰时间，记录峰面积；

7)改变调节液输入流速，反复重复步骤6），根据峰面积，确定最佳流速；

8)根据步骤4）和7）得到的优化条件，设置控制器参数，按照需要，在不同时间输入不同调节液，重新设置质谱仪参数，按照需要，在不同时间分别采用正离子或负离子模式采集数据；

9)输入乙酸铵调节液；

10)质谱仪使用正、负离子切换模式进行采集数据，记录峰面积；

11)改变乙酸铵调节液输入流速，反复重复步骤10），根据峰面积，确定最佳流速；

12)编辑调节系统控制器和质谱仪参数，保存方法；

13)编辑样品序列，调用方法，离子化环境调节系统与液相色谱质谱联用仪同步运行。

2.据权利要求1述的质谱仪离子化环境在线调节方法，其特征在于：使用柱塞泵、蠕动泵、注射泵或者他们的组合，进行输送调节液。

3.据权利要求1所述的质谱仪离子化环境在线调节方法，其特征在于：在所述泵的前后安装切换阀，切换输入调节液的种类。

4.根据权利要求1所述的质谱仪离子化环境在线调节方法，其特征在于：在质谱仪离子源腔体内增加一个或多个调节液喷针，喷针通过管线与泵或阀相连。