CN106683973A - 一种用于质谱仪的电喷雾电离源装置及系统 - Google Patents

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CN106683973A CN201710034546.2A CN201710034546A CN106683973A CN 106683973 A CN106683973 A CN 106683973A CN 201710034546 A CN201710034546 A CN 201710034546A CN 106683973 A CN106683973 A CN 106683973A
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Abstract

本发明提供了一种用于质谱仪的电喷雾电离源装置，包括，注射器；金属毛细管，所述金属毛细管的一端与所述注射器的出口相连接；绝缘材料毛细管，所述绝缘材料毛细管的一端与所述金属毛细管的另一端相连接；高压电源，所述高压电源的正极或负极，与所述金属毛细管相接触。该电喷雾电离源装置简单，在电喷雾离子源本身没有加热装置的前提下，从电喷雾喷头的角度出发，采用毛细管限制泰勒锥的大小，对液滴的体积进行控制，生成稳定的喷雾，从而有效的进行去溶剂化过程，提高电喷雾效率，降低仪器检测限。本发明提供的用于质谱仪的电喷雾电离源装置，结构简单，灵敏度较高，能够与多种类型质谱仪器无缝连接。

Description

一种用于质谱仪的电喷雾电离源装置及系统
技术领域
本发明涉及质谱仪系统技术领域，涉及一种用于质谱仪的电喷雾电离源装置及系统，尤其涉及一种用于大气压接口质谱仪的电喷雾电离源装置及系统。
背景技术
质谱仪器是目前已知最灵敏且应用范围最广的分析仪器之一，被广泛应用于化学、环境、食品、生命科学等诸多领域。一套完整的质谱仪器通常由电离源、质量分析器、检测器、真空系统、电气系统等部分组成，其中最基本的结构单元是电离源和质量分析器。质谱仪器的进步实质上就是这两个基本结构单元的进步，质量分析器的研究对象主要是离子，最后得到的是样品离子的质荷比的信息，而电离源则起着将样品分子电离成样品离子的关键作用，样品离子化是质谱分析的前提，所以提高离子源的灵敏度是质谱分析方法进步的重要组成，离子源技术的发展直接关系到质谱技术的应用范围。
过去几十年来，许多团簇电离源不断涌现，包括激光溅射(LS)、电子轰击离子源(EI)、化学电离源(CI)、激光气化源(LV)、电喷雾电离源(ESI)、基质辅助激光解析电离源(MALDI)、直接实时分析(DART)、场致电离/场解吸电离源(FI/FD)、激光解吸源(LD)、快原子轰击源(FAB)、大气压化学电离源(APCI)等，这些离子源在功能上各有所长，但是大多数还是需要在真空条件下使用或者在测定前需要对样品进行预处理，不利于对固体样品进行连续、实时、高通量的分析。
2002年获诺贝尔化学奖的电喷雾电离源技术是近年来发展较为迅速的一种常压软电离技术，由John B.Fenn于上世纪80年代首次运用到质谱上，它的特别之处在于引入了高极性非挥发性化合物溶液的同时，能够使分析物离子化，通常可以作为生物分子以及多电荷团簇离子的研究。目前一些新型的电喷雾离子源接口也陆续出现，例如纸基电喷雾、碳纤维喷雾器、木质尖端电喷雾、多通道电喷雾离子源、冷喷雾离子化、电喷雾解析离子化(DESI)、电喷雾萃取离子化(EESI)技术等等，这些基于电喷雾的离子化技术的很多重要发展都是源自于John B.Fenn的开拓性工作。
在电喷雾电离源(ESI)中，样品首先被溶解在水以及其它的溶剂里，在输送样品溶液的毛细管出口端与对应电极之间施加数千伏的高电压，就会在毛细管出口形成圆锥状的液体锥，在强电场的作用下，引发正、负离子的分离，生成带有高电荷的泰勒锥，从而能够稳定喷雾。喷出的大的带电荷的样品离子液滴由于溶剂的汽化，随着液滴体积的逐渐缩小，液滴的电荷密度超过了表面张力极限，就会引起液滴自发的分裂，最终导致离子从带电液滴中蒸发出来，产生单电荷或者多电荷的离子。
在样品离子形成过程中，如果离子团簇不能充分汽化分离，就会降低样品的离子化效率。在很多商业仪器里，大都是通过对辅助气体加热或在离子传输装置外缠绕加热带的方法提高其灵敏度，这些方法虽然可以不同程度的提高离子源的灵敏度，但抑或过于复杂，抑或大幅增加仪器体积而不利于质谱仪器的小型化研究。
因此，如何得到一种电喷雾电离源装置，结构简单而且体积小巧，适合于小型化发展的大趋势，已成为行业内各一线研发人员广泛关注的焦点之一。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种用于质谱仪的电喷雾电离源装置，尤其是一种用于大气压接口质谱仪的电喷雾电离源装置。本发明提供的电喷雾电离源装置，结构简单、体积小巧，在检测过程中能够保持稳定，还具有较高的灵敏度，而且还能与多种类型的质谱仪器实现无缝连接。
本发明提供了一种用于质谱仪的电喷雾电离源装置，包括：
注射器；
金属毛细管，所述金属毛细管的一端与所述注射器的出口相连接；
绝缘材料毛细管，所述绝缘材料毛细管的一端与所述金属毛细管的另一端相连接；
高压电源，所述高压电源的正极或负极，与所述金属毛细管相接触。
优选的，所述金属毛细管的长度为5～8cm；
所述金属毛细管的内径为0.01～0.8mm；
所述金属毛细管的外径为0.85～1.6mm；
所述高压电源的工作电压为-3kV～+3kV。
优选的，所述绝缘材料毛细管的长度为1～20cm；
所述绝缘材料毛细管的有效长度为3～6cm；
所述绝缘材料毛细管的内径为0.01～0.1mm；
所述绝缘材料毛细管的外径为0.1～1.6mm；
所述绝缘材料毛细管的材质包括石英、陶瓷、玻璃和硅胶中的一种或多种。
优选的，还包括绝缘套管；所述金属毛细管和所述绝缘材料毛细管通过所述绝缘套管相连通；
所述绝缘套管的内径，分别与所述金属毛细管和所述绝缘材料毛细管的外径相适应。
优选的，还包括两通转接头；
所述绝缘套管通过两通转接头与所述金属毛细管的另一端相连接。
优选的，所述金属毛细管上设置有金属弹片；
所述高压电源的正极或负极，通过导线与所述金属毛细管上的金属弹片相接触。
优选的，所述两通转接头的内径，分别与所述金属毛细管和所述绝缘套管的外径与相适应；
所述导线的长度为0.5～10cm。
本发明提供了一种用于质谱仪的电喷雾电离源系统，包括：
上述技术方案任意一项所述的电喷雾电离源装置；
作用于所述电喷雾电离源装置的注射器的微量注射泵，以能够形成连续稳定、流量可控的供液系统；
微量注射泵支架。
优选的，所述微量注射泵支架为三维位移调整支架；
所述三维位移调整支架具有水平方向调整装置和/或垂直方向调整装置。
优选的，所述微量注射泵的流量控制范围为0.1μl/hr～423ml/hr。
本发明提供了一种用于质谱仪的电喷雾电离源装置，包括，注射器；金属毛细管，所述金属毛细管的一端与所述注射器的出口相连接；绝缘材料毛细管，所述绝缘材料毛细管的一端与所述金属毛细管的另一端相连接；高压电源，所述高压电源的正极或负极，与所述金属毛细管相接触。与现有技术相比，本发明针对现有的电喷雾电离源(ESI)中，大多是通过对辅助气体加热或在离子传输装置外缠绕加热带的方法提高其灵敏度，但存在设备过于复杂或大幅增加仪器体积，不利于小型化研究的缺陷。本发明提出了一种简单的电喷雾电离源装置，从对整个喷雾过程起决定性作用的溶液参数方向入手，在电喷雾离子源本身没有加热装置的前提下，从电喷雾喷头的角度出发，采用毛细管限制泰勒锥的大小，对液滴的体积进行控制，生成稳定的喷雾，从而有效的进行去溶剂化过程，提高电喷雾效率，降低仪器检测限。本发明提供的用于质谱仪的电喷雾电离源装置，结构简单，灵敏度较高，能够与多种类型质谱仪器无缝连接。
实验结果表明，采用本发明实施例提供的电喷雾电离源装置在与质谱仪连用时，能够生成稳定的喷雾，灵敏度高，降低仪器的检测限，还能够与多种类型质谱仪器无缝连接。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电喷雾电离源装置的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的用于质谱仪的电喷雾电离源系统的结构示意图；
图3为本发明实施例1提供的整体实验装置图；
图4为本发明实施例1提供的整体实验装置的样品测试图；
图5为本发明实施例2提供的整体实验装置图；
图6为本发明实施例2提供的整体实验装置的样品测试图；
图7为本发明实施例3提供的实验结构的示意图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明所用材料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
本发明所用材料，对其规格没有特别限制，采用本领域的常规规格即可，本发明优选为符合质谱检测行业的相关要求。
本发明所有材料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用分析纯或符合质谱检测的相关要求。
本发明提供了一种用于质谱仪的电喷雾电离源装置，包括：
注射器；
金属毛细管，所述金属毛细管的一端与所述注射器的出口相连接；
绝缘材料毛细管，所述绝缘材料毛细管的一端与所述金属毛细管的另一端相连接；
高压电源，所述高压电源的正极或负极，与所述金属毛细管相接触。
本发明对所述注射器没有特别限制，以本领域技术人员熟知的用于质谱仪进样的注射器即可，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述注射器优选为质谱仪用注射器，更优选为大气压接口质谱仪用注射器。
本发明所述电喷雾电离源装置包括金属毛细管，所述金属毛细管的一端与所述注射器的出口相连接。
本发明对所述金属毛细管的金属材质没有特别限制，以本领域技术人员熟知的用于制备毛细管的金属材质即可，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述金属毛细管优选为不锈钢毛细管。
本发明对所述金属毛细管的长度没有特别限制，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述金属毛细管的长度优选为5～8cm，更优选为5.5～7.5cm，最优选为6～7cm。
本发明对所述金属毛细管的内径没有特别限制，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述金属毛细管的内径优选为极细内径，可以与绝缘材料毛细管的内径相同或相适应，具体优选为0.01～0.8mm，更优选为0.05～0.5mm，更优选为0.1～0.8mm，更优选为0.3～0.6mm，最优选为0.4～0.5mm。
本发明对所述金属毛细管的外径没有特别限制，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述金属毛细管的外径优选与绝缘材料毛细管的外径相同或相适应，也可以与连通金属毛细管和绝缘材料毛细管的配件的内径相同或相适应，更优选与注射器出口的内径相匹配，具体优选为0.85～1.6mm，更优选为0.95～1.5mm，更优选为1.05～1.4mm，最优选为1.15～1.3mm，具体可以为1.6mm，与标准注射器的出口尺寸1/16英寸相匹配。
本发明对所述连接的方式没有特别限制，以本领域技术人员熟知的连接方式即可，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述连接优选包括插入、嵌入、卡入、粘合和结合中的一种或多种。
本发明所述电喷雾电离源装置包括绝缘材料毛细管，所述绝缘材料毛细管的一端与所述金属毛细管的另一端相连接。
本发明对所述绝缘材料毛细管的材质没有特别限制，以本领域技术人员熟知的用于制备绝缘材料毛细管的材质即可，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述绝缘材料毛细管的材质优选包括石英、陶瓷、玻璃和硅胶中的一种或多种，更优选为石英、陶瓷、玻璃或硅胶，更优选为石英毛细管，具体可以为熔融石英毛细管。
本发明对所述绝缘材料毛细管的长度没有特别限制，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述绝缘材料毛细管的长度优选为1～20cm，更优选为3～17cm，更优选为5～14cm，最优选为7～11cm。
本发明对所述绝缘材料毛细管的有效长度的概念没有特别限制，以本领域技术人员熟知的质谱仪进样器所说的有效长度即可，是指绝缘材料毛细管在进样时，插入质谱仪喷嘴微孔后的长度。本发明对所述绝缘材料毛细管的有效长度没有特别限制，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述绝缘材料毛细管的有效长度优选为3～6cm，更优选为3.5～5.5cm，最优选为4～5cm。
本发明对所述绝缘材料毛细管的内径没有特别限制，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述绝缘材料毛细管的内径优选为极细内径，可以与金属毛细管的内径相同或相适应，具体优选为0.01～0.1mm，更优选为0.02～0.09mm，更优选为0.03～0.08mm，更优选为0.04～0.07mm，最优选为0.05～0.06mm。
本发明对所述绝缘材料毛细管的外径没有特别限制，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述绝缘材料毛细管的外径优选与金属毛细管的外径相同或相适应，也可以与连通金属毛细管和绝缘材料毛细管的配件的内径相同或相适应，具体优选为0.1～1.6mm，更优选为0.2～1.3mm，更优选为0.3～1.0mm，更优选为0.4～0.7mm，也可以为0.1～0.19mm，或者为0.12～0.17mm，或者为0.14～0.15mm，与连通金属毛细管和绝缘材料毛细管的配件的内径相同或相适应。
本发明对所述连接的方式没有特别限制，以本领域技术人员熟知的连接方式即可，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述连接优选包括插入、嵌入、卡入、粘合或结合中的一种或多种。
本发明所述电喷雾电离源装置包括高压电源，所述高压电源的正极或负极，与所述金属毛细管相接触。
本发明对所述高压电源没有特别限制，以本领域技术人员熟知的高压电源即可，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整。
本发明对所述高压电源的电压范围没有特别限制，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述高压电源的工作电压优选为-3kV～+3kV，更优选为-2.5kV～+2.5kV，更优选为-2kV～+2kV，最优选为-1.5kV～+1.5kV。
在本实施例中，所述金属毛细管上优选设置有金属弹片，其作用在于使得高压电源的正极或负极，通过导线与所述金属毛细管上的金属弹片相接触，在其他实施例中，高压电源的正极或负极，也可以直接或通过其他装置与所述金属毛细管上的金属弹片相接触，或者直接或通过其他装置与所述金属毛细管上的其他装置相接触，以方便导电、安全操作、便于操作和实施为优选方案。
本发明对所述导线的长度没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规长度即可，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述导线的长度优选为0.5～10cm，更优选为2.5～9cm，更优选为4～8cm，最优选为5～7cm。
本发明对所述接触的方式没有特别限制，以本领域技术人员熟知的导电接触方式即可，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述接触优选包括插入、嵌入、卡入、粘合和焊接结合中的一种或多种。
本发明为提高整体装置的可操作性，降低制造难度和制造成本，提供装置的稳定性，本发明所述电喷雾电离源装置优选还包括绝缘套管；所述金属毛细管和所述绝缘材料毛细管通过所述绝缘套管相连通。
本发明对所述连通的方式没有特别限制，以本领域技术人员熟知的导电接触方式即可，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述连通优选包括插入、嵌入、卡入、粘合和结合中的一种或多种。
本发明对所述绝缘套管的内径没有特别限制，以本领域技术人员熟知的此类套管的内径即可，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述绝缘套管的内径优选，分别与所述金属毛细管和所述绝缘材料毛细管的外径相适应。
本发明为进一步提高整体装置的可操作性，降低制造难度和制造成本，提供装置的稳定性，本发明所述电喷雾电离源装置优选还包括两通转接头；所述绝缘套管优选通过两通转接头与所述金属毛细管的另一端相连接。
本发明对所述连接的方式没有特别限制，以本领域技术人员熟知的导电接触方式即可，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述连接优选包括插入、嵌入、卡入、粘合和结合中的一种或多种。
本发明对所述两通转接头的内径没有特别限制，以本领域技术人员熟知的此类两通转接头的内径即可，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述两通转接头的内径优选，分别与所述金属毛细管和所述绝缘套管的外径相适应。
本发明还提供了一种用于质谱仪的电喷雾电离源系统，包括：
上述技术方案任意一项所述的电喷雾电离源装置；
作用于所述电喷雾电离源装置的注射器的微量注射泵；
微量注射泵支架。
本发明对所述微量注射泵没有特别限制，以本领域技术人员熟知的用于和注射器配合的微量注射泵即可，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整。
在本实施例中，所述微量注射泵优选作用于所述电喷雾电离源装置的注射器，其作用在于能够形成连续稳定、流量可控的供液系统，在其他实施例中，电喷雾电离源系统也可以采用其他装置作用与注射器，以方便注射、安全操作、能够形成连续稳定、流量可控的供液系统为优选方案。
本发明对所述微量注射泵的流量控制范围没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规微量注射泵的流量控制范围即可，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述微量注射泵的流量控制范围优选为0.1μl/hr～423ml/hr，更优选为1μl/hr～300ml/hr，更优选为10μl/hr～200ml/hr，更优选为0.1～100ml/hr，最优选为1～10ml/hr。
本发明对所述微量注射泵支架没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规微量注射泵支架即可，本领域技术人员可以根据检测情况、质谱仪型号和检测要求进行选择和调整，本发明所述微量注射泵支架优选为三维位移调整支架，更优选为具有水平方向调整装置和/或垂直方向调整装置的三维位移调整支架，具体可以为具有水平方向调整旋钮和垂直方向调整旋钮的三维位移调整支架。
本发明上述步骤提供了用于大气接口质谱仪的电喷雾电离源装置和系统，本发明采用极小尺寸的喷针作为喷雾头的电喷雾电离源，特别是将熔融石英毛细管作为进样针喷嘴，熔融石英毛细管采用加热拉丝延展的方式，大大减小进样针喷嘴尺寸，有效避免喷嘴处溶液挂滴现象，去溶剂化效果显著，缩短熔融石英毛细管尺寸，能够优选的提高电喷雾离子源的灵敏度；而且电离源本身没有载气或者加热的装置，能有效减小体积，借助质谱仪器本身的加热装置，同样可以提高溶剂化的能力。本发明提供的电喷雾电离源装置，可以有效应用于不同类型质谱仪器，与不同类型的质谱仪器实现无缝连接。
参见图1，图1为本发明实施例提供的电喷雾电离源装置的结构示意图，其中，a为注射器，b为金属毛细管，c为绝缘材料毛细管，d绝缘套管，e为两通转接头，f为弹片，g为高压电源，h为导线。
实验结果表明，采用本发明实施例提供的电喷雾电离源装置在与质谱仪连用时，能够生成稳定的喷雾，灵敏度高，降低仪器的检测限，还能够与多种类型质谱仪器无缝连接。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的用于质谱仪的电喷雾电离源装置和系统进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
电喷雾电离源装置与商业化大气压力接口飞行时间质谱联用
参见图2，图2为本发明实施例1提供的用于质谱仪的电喷雾电离源系统的结构示意图。其中，由微量注射泵1、玻璃注射器2、不锈钢金属毛细管3、金属弹片4、PEEK两通转接头5、FEP绝缘毛细管套管6、熔融石英毛细管7、高压电源10、三维位移调整架11、水平方向调整装置12和垂直方向调整装置13等部件组成。
熔融石英毛细管7内径0.1mm，外径0.19mm，置于内径为0.20mm，外径为1/16英寸的FEP绝缘毛细管套管6中。内径为0.8mm，外径为1/16英寸的不锈钢金属毛细管3固定在玻璃注射器2出口处。不锈钢金属毛细管3与PEEK两通转接头5的一端相连，另一端与FEP毛细管绝缘套管6相连。
不锈钢金属毛细管3靠近玻璃注射器2部位固定一个金属弹片4，焊接一根金属导线8，采用高压线夹9夹捏方式与高压电源10相连，具体施加电压根据实际研究体系进行调节。安装完毕的玻璃注射器2，置于微量单通道注射泵1上，注射泵1放置于一个三维位移调整架11上，可通过调节水平位移旋钮12和垂直位移旋钮13优化注射器2喷嘴的位置来提高质谱信号强度。
参见图3，图3为本发明实施例1提供的整体实验装置图。其中，1～13同图2，14为质谱仪IMR离子分子反应器，15为Nozzle喷嘴微孔，16为离子聚焦透镜组，17为离子引导系统，18为skimmer微孔，19为离子偏转器系统，20为背电极。
将电喷雾电离源与商业化的大气压力接口飞行时间质谱联用，用于对碱金属卤族元素的离子信号的测定。
使用上述电喷雾电离源装置分析样品时，首先配制待研究体系的溶液，本实施例中，将NaCl固体样品溶于甲醇、水体积比为CH3OH：H2O＝1：2的溶剂中，配成浓度为0.1mmol/L的溶液，用注射器2吸取一定量溶液，置于微量注射泵1上，微量注射泵1的进样速度范围为5μl/min-10μl/min，将电离源装置的喷嘴与质谱仪IMR离子分子反应器14进样口同轴相对设置，两者之间距离为0.5cm～2cm。通过金属导线8，用高压线夹9与高压电源10相连，在不锈钢金属毛细管上施加-1000V～-3000V的负高压，电压稳定后，样品溶液在微量注射泵1的作用下，由注射器2流出，经过不锈钢金属毛细管3、熔融石英毛细管7，在熔融石英毛细管7喷雾口喷出，进入大气压力接口飞行时间质谱的IMR离子分子反应器14部分，IMR离子分子反应器14可设置温度对样品进行加热，从而达到去溶剂化的目的，进而形成离子。形成的离子通过Nozzle喷嘴微孔15到达质谱仪真空系统，经过一系列离子聚焦透镜组16、离子引导系统17、skimmer微孔18、离子偏转器系统19，在背电极20的作用下，离子进入飞行时间质谱区域，到达MCP探测器，从而实现对样品的检测。
实施例1中用上述装置对碱金属卤族元素的离子信号强度进行连续监测，得到了清晰的Cl-(NaCl)n，n＝1～12团簇信号峰。
参见图4，图4为本发明实施例1提供的整体实验装置的样品测试图。如图4所示，可以看出，通过实施例1方案可以得到连续稳定工作的电喷雾离子源，且质谱分辨率较高，同位素峰显示完全，幻数结构谱峰也可明显观察到，该发明充分证明了与大气压力接口飞行时间质谱连接的可行性。
实施例2
电喷雾电离源装置与自主研发的矩形离子阱质谱联用
实施例2采用上述电喷雾电离源与自主研发的矩形离子阱质谱联用，
参见图5，图5为本发明实施例2提供的整体实验装置图。其中，1～13同图2，21为进样口，22为金属毛细管传输线，23为八极导引杆，24为六极杆，25为低温矩形离子阱，26为光电倍增探测器。
如图5所示，使用上述电喷雾电离源装置分析样品时，首先配制待研究体系的溶液，本实施例中，将聚丙二醇PPG样品溶于乙腈、水体积比为CH3CN：H2O＝1：3的溶剂中，配成浓度为0.1mmol/L的PPG溶液，同样，用注射器2吸取一定量溶液，置于微量注射泵1上，微量注射泵1的进样速度范围为5μL/min～10μL/min，将电离源装置的出样口7与质谱仪进样口21同轴相对设置，进样口21是一个直径为0.25mm的小孔，连接大气压与第一级真空腔体，两者距离在0.5cm～2cm之间进行优化调节。
利用上述电喷雾电离源，在不锈钢金属毛细管3上用高压电源10施加高电压，实验过程中，根据需要在+1800V～+4500V正电压之间进行调节，在熔融石英毛细管7末端喷嘴处可以产生微小液滴的气溶胶喷雾，通过质谱仪真空接口部件将小液滴引入差分真空系统。真空接口主要使用金属毛细管传输线22进行采样时，通常对传输线22进行加热来达到去溶剂化的目的。传输线上配置温度测控系统，其温度可以根据实验需求，可在0度～200度之间进行调节。
通过第一级和第二级真空腔体之间的锥孔，被电离的样品进入八极导引杆23中，经八极杆稳定传输后，通过小孔进入六极杆24。随后，离子轴向进入低温矩形离子阱25质量分析器中，通过对矩形离子阱施加射频电压及直流电压，从而把存储在离子阱中的离子选择性地排出离子阱外，抵达光电倍增探测器26，从而被检测。
利用实施例2的结构对PPG样品进行检测，测定质谱图。参见图6，图6为本发明实施例2提供的整体实验装置的样品测试图。
如图6所示，可以发现丙二醇聚合物间隔58个质量数，测定结果信号较强，分辨率较高，说明本发明能有效的运用到离子阱质谱仪中。
实施例3
将电喷雾电离源用于电喷雾萃取电离源
电喷雾萃取电离(EESI)是在电喷雾电离源(ESI)和解析电喷雾电离源(DESI)基础上发展起来的一种新型常压敞开式离子源。EESI源主要由电喷雾通道和样品引入通道构成。电喷雾通道喷出的初级带电液滴与样品通道喷出的样品液滴在离子源空间中发生碰撞，样品中的待测物被萃取到带电液滴中，进而完成去溶剂化过程，获得待测物的离子供后续质谱检测。
参见图7，图7为本发明实施例3提供的实验结构的示意图。其中图示的结构的标号等同于图2，在图中不做注释。
如图7所示，将上述电喷雾电离源与配气袋以一定角度β交叉组成，此时，电喷雾电离源注射器中只含有有机溶剂，如CH3OH-H2O，或CH3CH-H2O，视具体待分析物确定；配气袋里是在实验室配气台配制的含有一定量的待测物质的气袋。注射器2在特定流速的注射泵1的作用下往外输送溶剂，配气袋里的气体在N2等载气的作用下，通过流量计控制出气量，两者在一个相对开放的空间内把能量和电荷传递给待测物分子，完成待测物的离子化，最后形成的待测物离子进入质谱仪进行后续分析。实验过程中，根据具体情况调节气体样品的出口与质谱进样口间的角度α、试剂雾化出口7与质谱进样口之间的距离a以及两个通道间的角度β和距离b，在合适的气流流速、电离试剂、电离电压等条件下对待测物进行检测。
此实施例表明本发明的电喷雾电离源可有效应用于其他类型的离子源当中，适用于不同样品的萃取或气-液反应中。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于质谱仪的电喷雾电离源装置，其特征在于，包括：
注射器；
金属毛细管，所述金属毛细管的一端与所述注射器的出口相连接；
绝缘材料毛细管，所述绝缘材料毛细管的一端与所述金属毛细管的另一端相连接；
高压电源，所述高压电源的正极或负极，与所述金属毛细管相接触。
2.根据权利要求1所述的电喷雾电离源装置，其特征在于，所述金属毛细管的长度为5～8cm；
所述金属毛细管的内径为0.01～0.8mm；
所述金属毛细管的外径为0.85～1.6mm；
所述高压电源的工作电压为-3kV～+3kV。
3.根据权利要求1所述的电喷雾电离源装置，其特征在于，所述绝缘材料毛细管的长度为1～20cm；
所述绝缘材料毛细管的有效长度为3～6cm；
所述绝缘材料毛细管的内径为0.01～0.1mm；
所述绝缘材料毛细管的外径为0.1～1.6mm；
所述绝缘材料毛细管的材质包括石英、陶瓷、玻璃和硅胶中的一种或多种。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的电喷雾电离源装置，其特征在于，还包括绝缘套管；所述金属毛细管和所述绝缘材料毛细管通过所述绝缘套管相连通；
所述绝缘套管的内径，分别与所述金属毛细管和所述绝缘材料毛细管的外径相适应。
5.根据权利要求4所述的电喷雾电离源装置，其特征在于，还包括两通转接头；
所述绝缘套管通过两通转接头与所述金属毛细管的另一端相连接。
6.根据权利要求5所述的电喷雾电离源装置，其特征在于，所述金属毛细管上设置有金属弹片；
所述高压电源的正极或负极，通过导线与所述金属毛细管上的金属弹片相接触。
7.根据权利要求6所述的电喷雾电离源装置，其特征在于，所述两通转接头的内径，分别与所述金属毛细管和所述绝缘套管的外径与相适应；
所述导线的长度为0.5～10cm。
8.一种用于质谱仪的电喷雾电离源系统，其特征在于，包括：
权利要求1～7任意一项所述的电喷雾电离源装置；
作用于所述电喷雾电离源装置的注射器的微量注射泵，以能够形成连续稳定、流量可控的供液系统；
微量注射泵支架。
9.根据权利要求6所述的电喷雾电离源系统，其特征在于，所述微量注射泵支架为三维位移调整支架；
所述三维位移调整支架具有水平方向调整装置和/或垂直方向调整装置。
10.根据权利要求6所述的电喷雾电离源系统，其特征在于，所述微量注射泵的流量控制范围为0.1μl/hr～423ml/hr。
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