CN113720932A - 一种基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用的检测方法 - Google Patents
一种基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用的检测方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用的检测方法，包括以下步骤：1)样品雾化：调节液相喷雾发生模块喷雾方向，喷头所指方向为带有尖端的金属热源的尖端，样品被液相色谱分离后进入液相喷雾发生模块的液路管道，从液路喷头流出，雾化气经气路管道从气路喷头112喷出，在雾化气的作用下，液路喷头中的样品雾化成小液滴；2)离子化：被雾化的小液滴喷射在耦合了电弧的带有尖端的金属热源上，带有尖端的金属热源将小液滴电离生成气相离子，进而进入质谱分析，实现带电离子的高效离子化分析。本发明以实现液相色谱联用，将液相色谱高效分离特性与AEAI的高盐耐受特性实现融合。
Description
技术领域
本发明涉及液相色谱-质谱联用技术领域，具体涉及一种基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用的检测方法。
背景技术
液质联用(LC-MS)又被称为液相色谱-质谱联用技术，该技术主要由液相色谱、接口装置(同时也是离子源)、质谱和数据处理系统构成。其原理是利用液相色谱出色的分离能力作为分离系统，将样品根据极性大小进行分离，接着使用高灵敏度的质谱对不同的样品进行检测。经由液相分离过后的样品经由离子源作用离子化，之后在质谱的质量分析器中按照质荷比分开，最终经过检测器得到质谱图。该技术将色谱质谱技术各自的优点结合起来，即色谱能够快速高效准确的按照极性分离复杂样品，质谱则能够具有高选择性、灵敏度并提供待测物的相对分子质量与结构信息。该技术在生物分析药物分析、食品分析和环境分析等许多领域得到了广泛的应用。
在医药领域，生物样品通常需要保存在缓冲盐等高盐体系中来保持生理活性，此外，许多药物中的活性成分是碱性有机物，这些化合物在反相色谱分离中通常存在出峰拖尾或者选择性分离较差的现象，因此需要将非挥发性缓冲剂或离子对试剂添加至流动相。然而这些高盐体系一方面会压制待测物的信号，极大降低质谱检测的灵敏度，另一方面，高盐溶液中的盐分会沉积在管路中，造成进样毛细管、锥孔等堵塞，给仪器带来严重的损害。因此，高盐样品或高盐缓冲盐作为流动相的样品一般不能直接进行质谱分析。
敞开式电弧电离(AEAI，专利号CN202011289117.8)质谱技术通过电路将日常所用的220V电压进行转化，最终通过两根放电针形成击穿空气的电弧，电弧通过电解空气中的微量水形成水合离子，这些水合离子与待分析物加合，使得待分析物能够形成带电离子进入质谱。AEAI技术是通过在空气中形成一道单电弧实现样品带电分析，样品一般通过一次性的石英毛细管或者孔径较大的金属进样针实现挥发或蒸发或雾化进样，因此解决了在电喷雾质谱中，高盐样品堵塞喷头的问题。后续，我们在AEAI基础上耦合了可调控温度的金属探针(CN202011395404.7)，进一步验证了解吸电离的机理。因此，进样时高盐样品不会直接进入到质谱仪真空系统，样品中待分析成分是通过单电弧的热解吸作用实现从样品溶液中解吸分析，不会对质谱的采样锥或质量分析器等造成影响。然而，一般高效液相色谱所用的流速为0.8～1.5mL/min，即使是超高效液相色谱，常用的工作流速也为0.2～0.8mL/min，不经过额外设计将色谱的出口直接对准单电弧会导致单电弧的淬灭。因此，我们将基于电弧的离子化技术进一步与液相通路对接，实现了其作为液相质谱联用接口，本发明具有潜在耐盐性，值得进一步探究和深挖。
发明内容
本发明提供一种基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用的检测方法，以实现液相色谱联用，将液相色谱高效分离特性与AEAI的高盐耐受特性实现融合。
本发明提供的基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用接口装置，包括：
液相喷雾固定与控制模块；
设置在所述液相喷雾固定与控制模块上的液相喷雾发生模块；
电弧热源固定与控制模块；
设置在所述电弧热源固定与控制模块上的电弧发生模块和热源模块；
所述的液相喷雾发生模块、电弧发生模块和热源模块围绕质谱入口设置。
所述的液相喷雾固定与控制模块包括：
Z轴移动平台；
设置在所述Z轴移动平台上的R轴移动平台；
以及设置在所述R轴移动平台上并用于所述液相喷雾发生模块固定的第一固定配件。
Z轴移动平台是指可以沿竖直方向移动。R轴移动平台是指在水平面上做圆周运动。所述Z轴移动平台上表面与R轴移动平台下表面固定连接；所述第一固定配件(即第一3D打印固定配件)包括固定底板和带孔的液相喷雾固定板；所述的固定底板的下表面与R轴移动平台上表面固定连接。所述的液相喷雾发生模块的液相雾化器安装在所述带孔的液相喷雾固定板的孔中。
所述固定底板是通过3D打印的圆盘形结构，高度为h1，8mm≤h1≤10mm；所述固定底板的圆盘上表面可加装长方体结构；
所述带孔的液相喷雾固定板通过滑道结构固定在固定底板上，带孔的液相喷雾固定板可在0mm至40mm范围内调节至固定底板圆心的设定距离。
所述带孔的液相喷雾固定板通过R轴移动平台可在0°至90°范围内调节带孔的液相喷雾固定板轴向与质谱入口水平方向形成的角度。
所述的液相喷雾发生模块包括：气路管道、液路管道以及与所述气路管道和液路管道连接的液相雾化器，所述气路管道和液路管道的角度为α，α＝90°；所述液相雾化器为T型结构，一端用来连接液相，一端用来连接雾化气，另一端用来产生液相喷雾。
所述液相雾化器包括液路喷头、气路喷头、与所述液路喷头连接的液路管道接口以及与所述气路喷头连接的气路管道接口；所述的液路管道接口与液路管道连接，所述的气路管道接口与所述气路管道连接。所述液路喷头出口端比气路喷头出口端突出长度为a，0mm≤a≤1mm；所述液路喷头与气路喷头为同轴圆管结构；所述液路管道接口为金属管结构，内径为d1，0.5mm≤d1≤1mm；外径为d2，1mm≤d2≤1.5mm；所述气路管道接口为带有螺母固定的金属管结构，内径为d3，5.5mm≤d3≤6mm；外径为d4，7mm≤d4≤7.5mm。
液相溶液经由液路管道通过液路管道接口流经液相雾化器，并到达液路喷头；所述雾化气经由与液路管道垂直的气路管道通过气路管道接口流经液相雾化器，并到达气路喷头；液相溶液在液路喷头被同心的气路喷头中的雾化气吹扫雾化。
液相雾化器从带孔的液相喷雾固定板的小孔同轴穿过并紧密套接；液相管路一端与液相雾化器通过液路管道接口紧密套接，另一端通过金属二通与高效液相色谱出口连接。气路管道一端与液相雾化器通过气路管道接口紧密套接，并由螺母固定，另一端与氮气钢瓶的出气孔紧密套接，并由螺母固定。
所述的电弧热源固定与控制模块包括：三轴移动平台以及固定在所述三轴移动平台上的电弧固定配件和热源固定配件，
所述电弧固定配件为3D打印的长方体结构，长方体结构上有两两对称的凹槽和凸起，其下表面与三轴移动平台上表面固定连接；
所述热源固定配件为带有圆孔和凹槽的结构，通过凹槽结构紧密套接固定在电弧固定配件上。
所述电弧发生模块包括脉冲电弧逆变发生器电子模块、可调压电源适配器以及DC母头转鳄鱼夹转换电源线；所述脉冲电弧逆变发生器电子模块包括电压转换电路、第一放电针、第二放电针；所述第一放电针与电压转换电路的正极相连，第二放电针与电压转换电路的负极相连。所述第一放电针与第二放电针中间的距离为b，10mm≤b≤15mm。
所述可调压电源适配器与国标220V电压源连接，该可调压电源适配器的输出电压在3V至24V范围内连续稳定可调；
所述脉冲电弧逆变发生器电子模块与可调压电源适配器通过DC母头转鳄鱼夹转换电源线相连。
所述脉冲电弧逆变发生器电子模块通过电弧固定配件上凸起的长方体结构紧密套接在电弧固定配件上。
所述热源模块包括：热量产生与调节装置以及与所述热量产生与调节装置连接的带有尖端的金属热源；所述热量产生与调节装置能够调节带有尖端的金属热源的温度在100℃至500℃范围内连续可调；
所述带有尖端的金属热源，金属热源尖端的种类包括但不限于：I型、B/LB型、D/LD型、C/CF型、K型、H型。
所述带有尖端的金属热源穿过热源固定配件上的圆孔并紧密套接；所述带有尖端的金属热源的金属尖端放置在第一放电针与第二放电针之间。
液相喷雾发生模块将液相样品进行雾化并喷射在耦合了电弧的金属热源尖端上。金属热源尖端不会因液相样品体积大、流速快而产生波动，相对单电弧更加稳定。雾化小液滴与施加了电弧的金属尖端接触，并被热解吸从溶液中解脱出来。电弧耦合至金属尖端，电弧产生的等离子体射流可以看作是一个电荷发生器，不断地为热源尖端提供电荷，进而使金属热源成为电荷等势分布的导体，电荷在尖端具有最高的密度。当待测物小液滴撞击该热源尖端表面时，热源尖端内的自由电荷会通过光电效应、电荷转移等方式从尖端逸出，使得待测物电离，进而进入质谱进行分析。
电弧发生模块是实现样品分离的重要模块之一，所述电弧发生模块包括脉冲电弧逆变发生器电子模块、可调压电源适配器；DC母头转鳄鱼夹转换电源线。所述脉冲电弧逆变发生器电子模块包括电压转换电路、第一放电针、第二放电针；所述第一放电针与电压转换电路的正极相连，第二放电针与电压转换电路的负极相连；所述可调压电源适配器与国标220V电压源连接；所述脉冲电弧逆变发生器电子模块与可调压电源适配器通过DC母头转鳄鱼夹转换电源线相连。
所述热源模块包括：热量产生与调节装置、带有尖端的金属热源；
所述带有尖端的金属热源尖端的种类包括但不限于：I型、B/LB型、D/LD型、C/CF型、K型、H型。所述带有尖端的金属热源穿过热源固定配件上的圆孔并紧密套接；所述带有尖端的金属热源的金属尖端放置在第一放电针与第二放电针之间。
通过可调电源适配器、DC母头转鳄鱼夹转换电源线、脉冲电弧逆变发生器电子模块将电压加载于第一放电针和第二放电针之间，当电压达到某一值时，会产生击穿空气的电弧。带有尖端的金属热源能够导电使得电弧耦合在了放置在第一放电针和第二放电针之间的带有尖端的金属热源上。
进一步地，所述与可调电源适配器相连的电压为国标220V，通过调节可调电源适配器，调节加载在脉冲电弧逆变发生器电子模块上的电压在3V至24V范围内连续可调。
进一步地，所述第一放电针与第二放电针的距离为b，10mm≤b≤15mm，电压改变，其距离也可进一步调整。
进一步地，所述热源产生与调节装置能够调节带有尖端的金属热源的温度在100℃至500℃范围内连续可调，并可实现设定温度的快速稳定。
进一步地，所述与液相喷雾发生模块相连的气体流速在1L/min至5L/min范围内连续可调，通过调节在液相喷雾发生模块加载的气体流速，调节样品喷雾的程度和速度。
进一步地，所述液相喷雾固定与控制模块能够调节喷雾方向，喷雾方向与质谱入口水平方向形成的角度β，0°≤β≤90°；
进一步地，所述液相喷雾固定与控制模块能够调节喷雾出口与质谱入口的距离，喷雾出口与质谱入口形成的距离为d，0mm≤d≤40mm。
进一步地，所述液路喷头出口端比气路喷头出口端突出长度为a，0mm≤a≤1mm；
进一步地，所述液路管道接口为金属管结构，内径为d1，0.5mm≤d1≤1mm；外径为d2，1mm≤d2≤1.5mm；所述气路管道接口为带有螺母固定的金属管结构，内径为d3，5.5mm≤d3≤6mm；外径为d4，7mm≤d4≤7.5mm。
本发明还提供了基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用接口装置的使用方法(即基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用的检测方法)，包括以下步骤：
1)样品雾化：调节液相喷雾发生模块喷雾方向，喷头所指方向为带有尖端的金属热源的尖端，样品被液相色谱分离后进入液相喷雾发生模块的液路管道，从液路喷头流出，雾化气经气路管道从气路喷头112喷出，在雾化气的作用下，液路喷头中的样品雾化成小液滴；
2)离子化：被雾化的小液滴喷射在耦合了电弧的带有尖端的金属热源上，带有尖端的金属热源将小液滴电离生成气相离子，进而进入质谱分析，实现带电离子的高效离子化分析。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1)本发明提供了一种耐盐接口装置，可实现液相色谱与质谱的联用；
2)本发明解决了沉积盐堵塞毛细管、采样锥的问题，同时增强了质谱对高盐基质中目标化合物的检测灵敏度，实现了样品中含高盐缓冲盐溶液情况下的液相色谱质谱联用技术；
3)本发明具有样品检测快速、稳定、仪器构建简单的特点。
附图说明
图1、2是本发明的基于热耦合电弧的耐盐性液相色谱质谱联用接口的装置图；
图3是液相喷雾发生模块的结构示意图；
图4是本发明装置和普通电喷雾电离(ESI)探针装置检测甲氢睾酮溶解在不同浓度氯化钠溶液中的质谱图；
图5是本发明装置和普通电喷雾电离(ESI)探针装置检测甲氢睾酮溶解在不同浓度氯化锂溶液中的质谱图；
图6是本发明装置检测罗丹明B溶解在不同种类缓冲溶液中的质谱图：图6(a)是PBS缓冲溶液；(b)是Tris-乙酸缓冲溶液；(c)是柠檬酸盐缓冲溶液；(d)是MES缓冲溶液；(e)是Tricine缓冲溶液；
图7是本发明装置检测利血平溶解在不同种类缓冲溶液中的质谱图：图6(a)是PBS缓冲溶液；(b)是Tris-乙酸缓冲溶液；(c)是柠檬酸盐缓冲溶液；(d)是MES缓冲溶液；(e)是Tricine缓冲溶液；
图8是本发明装置检测红霉素溶解在不同种类缓冲溶液中的质谱图：图6(a)是PBS缓冲溶液；(b)是Tris-乙酸缓冲溶液；(c)是柠檬酸盐缓冲溶液；(d)是MES缓冲溶液；(e)是Tricine缓冲溶液；
其中，附图中的数字标记分别是：
1：液相喷雾发生模块；2：液相喷雾固定与控制模块；3：电弧发生模块；4：热源模块；5：电弧热源固定与控制模块；
11：液相雾化器；12：气路管道；13：液路管道；
21：Z轴移动平台；22：R轴移动平台；23：3D打印固定配件1
31：脉冲电弧逆变发生器电子模块；32：可调压电源适配器；33：DC母头转鳄鱼夹转换电源线；
41：热源产生与调节装置；42：带有尖端的金属热源；
51：三轴移动平台；52：3D打印固定配件2；
111：液路喷头；112：气路喷头；113：液路管道接口；114：气路管道接口；231：固定底板；232：带孔的液相喷雾固定板；311：电压转换电路；312：第一放电针；313：第二放电针；521：电弧固定配件；522：热源固定配件。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
一.实验操作
如图1和图2所示，一种基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用接口装置，主要包括：液相喷雾发生模块1、液相喷雾固定与控制模块2、电弧发生模块3、热源模块4、电弧热源固定与控制模块5；其中，所述液相喷雾发生模块1包括液相雾化器11、气路管道12、液路管道13；液路管道13一端与液相雾化器11接通，另一端与液相色谱接通；气路管道12一端与液相雾化器11接通，另一端与雾化气相连；液路喷头111出口端比气路喷头112出口端横向突出0mm至1mm；
液相固定与控制模块2包括Z轴移动平台21、R轴移动平台22；3D打印固定配件23(即第一3D打印固定配件)由固定底板231、带孔的液相喷雾固定板232组成，带孔的液相喷雾固定板232通过滑道结构垂直地紧密套接在固定底板231上；液相雾化器11通过圆孔紧密套接在带孔的液相喷雾固定板232上。
Z轴移动平台21上表面与R轴移动平台22下表面固定连接；3D打印固定配件23由固定底板231和带孔的液相喷雾固定板232组成；所属固定底板231下表面与R轴移动平台22上表面固定连接；固定底板231是通过3D打印的圆盘形结构，高度为h1，8mm≤h1≤10mm；所述固定底板231的圆盘上表面可加装长方体结构；带孔的液相喷雾固定板232通过滑道结构固定在固定底板231上，带孔的液相喷雾固定板232可在0mm至40mm范围内调节至固定底板231圆心的设定距离。带孔的液相喷雾固定板232通过R轴移动平台22可在0°至90°范围内调节带孔的液相喷雾固定板232轴向与质谱入口水平方向形成的角度。
液相喷雾发生模块1包括液相雾化器11、气路管道12、液路管道13，气路管道12和液路管道13的角度为α，α＝90°；液相雾化器11为T型结构，一端用来连接液相，一端用来连接雾化气，另一端用来产生液相喷雾。液相雾化器11包括液路喷头111、气路喷头112、液路管道接口113、气路管道接口114，所述液路喷头出口端比气路喷头出口端突出长度为a，0mm≤a≤1mm；
液路喷头111与气路喷头112为同轴圆管结构；液路管道接口为金属管结构，内径为d1，0.5mm≤d1≤1mm；外径为d2，1mm≤d2≤1.5mm；气路管道接口为带有螺母固定的金属管结构，内径为d3，5.5mm≤d3≤6mm；外径为d4，7mm≤d4≤7.5mm；液相溶液经由液路管道13通过液路管道接口113流经液相雾化器11，并到达液路喷头111；
雾化气经由与液路管道垂直的气路管道12通过气路管道接口114流经液相雾化器11，并到达气路喷头112；液相溶液在液路喷头111被同心的气路喷头112中的雾化气吹扫雾化。液相雾化器11从带孔的液相喷雾固定板232的小孔同轴穿过并紧密套接；液相管路13一端与液相雾化器11通过液路管道接口113紧密套接，另一端通过金属二通与高效液相色谱出口连接。气路管道12一端与液相雾化器11通过气路管道接口114紧密套接，并由螺母固定，另一端与氮气钢瓶的出气孔紧密套接，并由螺母固定。
电弧发生模块3包括脉冲电弧逆变发生器电子模块31、可调压电源适配器32、DC母头转鳄鱼夹转换电源线33；可调压电源适配器32与国标220V电源连接，该可调压电源适配器32的输出电压在3V至24V范围内连续可调；脉冲电弧逆变发生器电子模块31通过DC母头转鳄鱼夹转换电源线33与可调压电源适配器21连接。脉冲电弧逆变发生器电子模块31包括电压转换电路311；第一放电针312；第二放电针313，第一放电针312与电压转换电路311的正极相连，第二放电针313与电压转换电路311的负极相连；第一放电针312与第二放电针313中间的距离为b，10mm≤b≤15mm。脉冲电弧逆变发生器电子模块31通过电弧固定配件521上凸起的长方体结构紧密套接在电弧固定配件上。
热源模块4包括热源产生与调节装置41、带有尖端的金属热源42；带有尖端的金属热源42的种类包括但不限于：I型、B/LB型、D/LD型、C/CF型、K型、H型。热量产生与调节装置41能够调节带有尖端的金属热源42的温度在100℃至500℃范围内连续可调。带有尖端的金属热源42穿过热源固定配件522上的圆孔并紧密套接；带有尖端的金属热源42的金属尖端放置在第一放电针312与第二放电针313之间。
电弧热源固定与控制模块5包括三轴移动平台51、3D打印固定配件(即第二3D打印固定配件)52；3D打印固定配件52包括电弧固定配件521、热源固定配件522；电弧固定配件521下表面固定在三轴移动平台51上表面；电弧固定配件521为3D打印的长方体结构，长方体结构上有两两对称的凹槽和凸起，其下表面与三轴移动平台51上表面固定连接。热源固定配件522通过凹槽结构垂直地紧密套接在电弧固定配件521上；脉冲电弧逆变发生器电子模块31通过凸起结构紧密套接在电弧固定配件521上；带有尖端的金属热源42通过圆孔紧密套接在热源固定配件522上。
基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用接口装置的使用方法：
1)样品雾化：调节液相喷雾发生模块1喷雾方向，喷头所指方向为带有尖端的金属热源42的尖端；样品被液相色谱分离后进入液相喷雾发生模块1的液路管道13，从液路喷头111流出，雾化气经气路管道12从气路喷头112喷出，在雾化气的作用下，液路喷头中的样品雾化成小液滴；
2)离子化：被雾化的小液滴喷射在耦合了电弧的带有尖端的金属热源上，带有尖端的金属热源将小液滴电离生成气相离子，进而进入质谱分析。
二.实例分析
实施例1：
为了测试本发明的效果，采用实验操作1所提供的装置和ultimate UPLC/LTQOrbitrap质谱仪(美国赛默飞世尔公司)对高盐甲氢睾酮进行对比试验研究。
1.实验材料
1.1待测分析物
甲氢睾酮标准品(分析纯，杭州辰通物资有限公司)，批号：M832366。先用甲醇制成1mg/mL的母液，置于冰箱妥善保存，实验时用甲醇稀释至合适浓度，供实验用。
1.2甲醇盐溶液
称取氯化钠(分析纯，杭州市罗恩化学有限公司)5g，加入100mL高纯水溶解，然后加入甲醇400mL，超声混匀30min，最终制得1％氯化钠甲醇溶液。
称取氯化锂(分析纯，杭州邦易化工有限公司)5g，加入100mL高纯水溶解，然后加入甲醇400mL，超声混匀30min，最终制得1％氯化钠甲醇溶液。
2实验方法
色谱柱：YMC Triart-C18，4.6×150mm，3μm
流动相：采用等度洗脱：0～3min 100％D；D相为甲醇；柱温：25℃；流速：1mL/min；进样量：10μL。
质谱条件：
正离子检出模式；扫描方式为正离子全扫(FULL SCAN)
AEAI离子源参数：电弧电压：5kV；雾化气流速：3L/min；热源温度：300℃；
ESI离子源参数：鞘气流速：6arb；电喷雾电压5kV；毛细管温度275℃。
3.实验结果
为了更加直接的观察该发明提供装置的耐盐效果(下代称为STCAI)，通过对比STCAI和ESI装置扫描不同浓度氯化钠溶液下的甲氢睾酮(Mesterlone)的绝对强度对比试验，观察STCAI的耐盐效果，由表2可以看出，STCAI装置中，[Mesterolone+H]+的绝对强度远远大于ESI装置。此外，普通ESI的质谱全扫描图中有非常明显[Mesterolone+Na]+离子的峰，而使用本发明所测的质谱图中，Na+加合峰的信号很弱。
表1甲氢睾酮在不同浓度氯化钠溶液中经ESI和STCAI检测的平均信号强度
同时对比了STCAI和ESI装置扫描不同浓度氯化锂溶液下的甲氢睾酮的绝对强度对比试验，观察STCAI的耐盐效果，由表2可以看出，STCAI装置中，[Mesterolone+H]+的绝对强度远远大于ESI装置。此外，普通ESI的质谱全扫描图中有非常明显[Mesterolone+Li]+离子的峰，且强度比[Mesterolone+H]+更高。而使用本发明所测的质谱图中，Li+加合峰的信号很弱。即使用该装置能够实现甲氢睾酮的检测，且不受盐溶液的影响。本实验结果说明了本发明体系中钠离子的来源主要是含盐溶液。
表2甲氢睾酮在不同浓度氯化锂溶液中经ESI和STCAI检测的平均信号强度
实施例2
为了进一步测试本发明的效果，采用实验操作1所提供的装置和ultimate UPLC/LTQ Orbitrap质谱仪(美国赛默飞世尔公司)对缓冲盐体系中的罗丹明B(Rhodamine)进行试验研究。
1.实验材料
1.1待测分析物
罗丹明B标准品(分析纯，杭州邦易化工有限公司)，批号：R006869。先用甲醇制成1mmol/L的母液，置于冰箱妥善保存，实验时用甲醇稀释至合适浓度，供实验用。
1.2缓冲盐溶液
量取pH＝7，浓度为1mol/L PBS缓冲溶液(分析纯，杭州邦易化工有限公司)10mL，加入90mL高纯水溶解，超声混匀30min，制得100mmol/L PBS缓冲溶液。
量取pH＝7，浓度为1mol/L Tris-乙酸缓冲溶液(分析纯，杭州邦易化工有限公司)10mL，加入90mL高纯水溶解，超声混匀30min，制得100mmol/L Tris-乙酸缓冲溶液。
量取pH＝7，浓度为1mol/L MES缓冲溶液(分析纯，杭州邦易化工有限公司)10mL，加入90mL高纯水溶解，超声混匀30min，制得100mmol/L MES缓冲溶液。
量取pH＝7，浓度为1mol/L Tricine缓冲溶液(分析纯，杭州邦易化工有限公司)10mL，加入90mL高纯水溶解，超声混匀30min，制得100mmol/L Tricine缓冲溶液。
量取pH＝7，浓度为1mol/L柠檬酸盐缓冲溶液(分析纯，杭州邦易化工有限公司)10mL，加入90mL高纯水溶解，超声混匀30min，制得100mmol/L柠檬酸盐缓冲溶液。
2实验方法
吸取0.5mL 1mmol/L罗丹明B并加入4.5mL甲醇中制成100μmol/L的标准溶液。
吸取500μL罗丹明B标准溶液和500μL缓冲溶液混合，供实验用。
质谱条件：
正离子检出模式；扫描方式为正离子全扫(FULL SCAN)
STCAI离子源参数：电弧电压：5V；雾化气流速：3L/min；热源温度：300℃。
3.实验结果
由表3可以看出，STCAI装置中，[Rhodamine+H]+离子的峰在五种缓冲盐体系中都有较强的响应信号。
表3罗丹明B在不同种类缓冲盐溶液中的信号强度
| 缓冲盐溶液种类 | 平均信号强度 |
| PBS缓冲液 | 8.65E1 |
| Tris-乙酸缓冲液 | 3.68E3 |
| 柠檬酸盐缓冲液 | 4.58E3 |
| MES缓冲液 | 1.01E4 |
| Tricine缓冲液 | 1.92E3 |
实施例4
为了进一步测试本发明的效果，采用实验操作1所提供的装置和ultimate UPLC/LTQ Orbitrap质谱仪(美国赛默飞世尔公司)对缓冲盐体系中的利血平(Reserpine)进行试验研究。
1.实验材料
1.1待测分析物
利血平标准品(分析纯，杭州邦易化工有限公司)，批号：R006853。先用丙酮制成1mmol/L的母液，置于冰箱妥善保存，实验时用丙酮稀释至合适浓度，供实验用。
1.2缓冲盐溶液
缓冲盐溶液配置方法同实例2。
2实验方法
吸取0.5mL 1mmol/L利血平并加入4.5mL丙酮中制成100μmol/L的标准溶液。
吸取500μL利血平标准溶液和500μL缓冲溶液混合，供实验用。
质谱条件：
正离子检出模式；扫描方式为正离子全扫(FULL SCAN)
STCAI离子源参数：电弧电压：5V；雾化气流速：3L/min；热源温度：300℃。
3.实验结果
由表4可以看出，STCAI装置中，[Rerserpine+H]+离子的峰在五种缓冲盐体系中都有较强的响应信号。
表4利血平在不同种类缓冲盐溶液中的信号强度
| 缓冲盐溶液种类 | 平均信号强度 |
| PBS缓冲液 | 2.65E2 |
| Tris-乙酸缓冲液 | 5.61E2 |
| 柠檬酸盐缓冲液 | 6.33E2 |
| MES缓冲液 | 1.09E3 |
| Tricine缓冲液 | 1.17E3 |
实施例5
为了测试本发明的效果，采用实验操作1所提供的装置和ultimate UPLC/LTQOrbitrap质谱仪(美国赛默飞世尔公司)对缓冲盐体系中的红霉素(Erythromycin)进行试验研究。
1.实验材料
1.1待测分析物
红霉素标准品(分析纯，杭州邦易化工有限公司)，批号：R016748。先用甲醇制成1mmol/L的母液，置于冰箱妥善保存，实验时用甲醇稀释至合适浓度，供实验用。
1.2缓冲盐溶液
缓冲盐溶液配置方法同实例2。
2实验方法
吸取0.5mL 1mmol/L红霉素并加入4.5mL甲醇中制成100μmol/L的标准溶液。
吸取500μL红霉素标准溶液和500μL缓冲溶液混合，供实验用。
质谱条件：
正离子检出模式；扫描方式为正离子全扫(FULL SCAN)
STCAI离子源参数：电弧电压：5V；雾化气流速：3L/min；热源温度：300℃。
3.实验结果
由表5可以看出，STCAI装置中，[Erythromycin+H+]离子的峰在五种缓冲盐体系中都有较强的响应信号。
表5红霉素在不同种类缓冲盐溶液中的信号强度
| 缓冲盐溶液种类 | 平均信号强度 |
| PBS缓冲液 | 8.05E2 |
| Tris-乙酸缓冲液 | 1.06E2 |
| 柠檬酸盐缓冲液 | 4.50E2 |
| MES缓冲液 | 8.27E2 |
| Tricine缓冲液 | 2.85E3 |
三.结论
与常规的电喷雾质谱离子源相比，本装置具有良好的耐盐效果，与常规的AEAI离子源相比，本装置可以与液相色谱的联用，可以同时发挥液相色谱的高效分离特性和AEAI的耐盐特性，为高盐和复杂基质样品的分析，提供了一种良好的解决手段。上述实施例不能被理解为限制了本发明的适用范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书所限定，任何在本发明权利要求基础上的改动都是本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用的检测方法，采用基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用接口装置，包括：
液相喷雾固定与控制模块；
设置在所述液相喷雾固定与控制模块上的液相喷雾发生模块；
电弧热源固定与控制模块；
设置在所述电弧热源固定与控制模块上的电弧发生模块和热源模块；
所述的液相喷雾发生模块、电弧发生模块和热源模块围绕质谱入口设置；
所述的检测方法包括以下步骤：
1)样品雾化：调节液相喷雾发生模块喷雾方向，喷头所指方向为带有尖端的金属热源的尖端，样品被液相色谱分离后进入液相喷雾发生模块的液路管道，从液路喷头流出，雾化气经气路管道从气路喷头喷出，在雾化气的作用下，液路喷头中的样品雾化成小液滴；
2)离子化：被雾化的小液滴喷射在耦合了电弧的带有尖端的金属热源上，带有尖端的金属热源将小液滴电离生成气相离子，进而进入质谱分析。
2.根据权利要求1所述的基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用的检测方法，其特征在于，所述的液相喷雾固定与控制模块包括：
Z轴移动平台；
设置在所述Z轴移动平台上的R轴移动平台；
以及设置在所述R轴移动平台上并用于所述液相喷雾发生模块固定的第一固定配件。
3.根据权利要求2所述的基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用的检测方法，其特征在于，所述第一固定配件打印固定配件包括固定底板和带孔的液相喷雾固定板，所述的固定底板的下表面与R轴移动平台上表面固定连接，所述的液相喷雾发生模块的液相雾化器安装在所述带孔的液相喷雾固定板的孔中。
4.根据权利要求1所述的基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用的检测方法，其特征在于，所述的液相喷雾发生模块包括：气路管道、液路管道以及与所述气路管道和液路管道连接的液相雾化器。
5.根据权利要求4所述的基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用的检测方法，其特征在于，所述液相雾化器包括液路喷头、气路喷头、与所述液路喷头连接的液路管道接口以及与所述气路喷头连接的气路管道接口；所述的液路管道接口与液路管道连接，所述的气路管道接口与所述气路管道连接。
6.根据权利要求1所述的基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用的检测方法，其特征在于，所述的电弧热源固定与控制模块包括：三轴移动平台以及固定在所述三轴移动平台上的电弧固定配件和热源固定配件。
7.根据权利要求6所述的基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用的检测方法，其特征在于，所述电弧固定配件为长方体结构，长方体结构上有两两对称的凹槽和凸起，其下表面与三轴移动平台上表面固定连接；
所述热源固定配件为带有圆孔和凹槽的结构，通过凹槽结构紧密套接固定在电弧固定配件上。
8.根据权利要求1所述的基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用的检测方法，其特征在于，所述电弧发生模块包括脉冲电弧逆变发生器电子模块，所述脉冲电弧逆变发生器电子模块包括电压转换电路、第一放电针、第二放电针；所述第一放电针与电压转换电路的正极相连，所述第二放电针与电压转换电路的负极相连。
9.根据权利要求1所述的基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用的检测方法，其特征在于，所述热源模块包括：热量产生与调节装置以及与所述热量产生与调节装置连接的带有尖端的金属热源。
10.根据权利要求9所述的基于电弧热耦合的可直接分析含盐样品的液质联用的检测方法，其特征在于，所述带有尖端的金属热源的金属尖端放置在第一放电针与第二放电针之间。
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