CN114563490A - 在质谱系统中定位针状部件 - Google Patents

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Abstract

在一个总体方面，本公开涉及一种用于质谱(MS)系统的针状部件的包装。所述包装包括容器，所述容器被配置用于将所述针状部件存放在所述容器内的固定位置。所述包装进一步包括致动器，所述致动器被配置用于将所述针状部件从所述容器内的所述固定位置移动至安装位置，在所述安装位置，所述针状部件从所述容器中突出，用于将所述针状部件安装至所述MS系统。

Description

在质谱系统中定位针状部件
技术领域
本公开涉及一种用于质谱(MS)系统的针状部件(例如电喷雾电离源毛细管或喷雾器针、大气压光电离源毛细管或大气压化学电离源电极)的包装。本公开还涉及用于MS系统的针状部件的安装或移除方法。
背景技术
在临床实验室和其他实验室环境中，质谱的实施及更具体而言液相色谱(LC)系统或联接到质谱仪的流动注射系统(FIS)的实施越来越受到关注。此类MS系统通常包括电离源，用于将从LC系统或FIS流出的分析物分子转换为气相，以便在MS系统的质谱仪(例如基于MS的分析仪)中进行进一步分析。反过来，电离源可以包括针状部件(例如，电喷雾电离源毛细管)，针状部件是精巧、脆弱的元件，必须定期更换(例如，每三个月一次，在一些实例中甚至更频繁)，因为其具有渐进的污染性和腐蚀性。
更换针状部件的过程可以包括手动将部件从框中取出并手动插入MS系统中的一个或多个部件(可能在特殊工具的帮助下)。这不是一个简单易行的任务，由于针状部件的脆弱性和精巧性，可能需要一定程度的技能和培训。因此，在使用某些现有的解决方案时，在某些情况下无法获得电离源内针状部件的正确位置。在其他情况下，针状部件在插入过程中可能会弯曲，这可能会对MS系统的整体性能产生负面影响。此外，如果针状部件的这种复杂的更换过程失败，可能需要额外的检修作业。另外，用户在更换过程中可能直接接触针状部件的锋利且可能受污染的尖端，存在潜在风险。因而，更换针状部件是一个重要但同时繁琐的过程，通常应由熟练的服务技术人员执行，而不是由一些对现有技术MS设备缺乏经验的用户执行。因此，需要开发能够解决上述问题的新的有效且简单的技术。
发明内容
在一个总体方面，本公开涉及一种用于质谱(MS)系统的针状部件的包装。该包装包括容器，该容器用于将针状部件存放在容器内的固定位置。包装进一步包括致动器，该致动器用于将针状部件从容器内的固定位置移动至安装位置，在该安装位置，针状部件从容器中突出，用于将针状部件安装至MS系统。
在第二总体方面，本公开涉及一种利用第一总体方面的包装，来将针状部件安装至MS系统的安装方法。
在第三总体方面，本公开涉及一种从MS系统移除针状部件的方法。该方法包括通过激活包装的致动器，将针状部件的包装与安装至MS系统的针状部件进行接合。方法还包括通过激活包装的致动器，将针状部件从安装位置缩回包装容器内的固定位置。
第一至第三总体方面的技术可具有有利的技术效果。
首先，与一些现有技术相比，本公开的技术可以允许相对简单地和准确地在MS系统(例如，在MS系统的离子源内)中引入和定位针状部件(例如，电喷雾电离源毛细管)。具体地讲，针状部件可以通过本发明的包装轻松插入离子源中，该包装包括用于实施插入的致动器。在一些实例中，包装可以使用类似于安全注射器的原理。此外，如有必要，使用包装也很容易从离子源中移除针状部件。与一些现有技术解决方案相比，这可以降低针状部件断裂或弯曲的风险。手动处理针状部件时，用户受伤的风险也会降低。
其次，当前的技术可以有一个优点，即，它不涉及使用任何特殊的复杂安装工具。这可以使针状部件的安装更加容易(例如，对于没有接受过MS系统服务培训或很少接受培训的人员)和/或成本更低。
第三，本公开的技术可促进安全移除和处置旧的、可能已受到污染的针状部件。特别是，与一些现有技术解决方案相比，本公开的包装可能会将用户直接接触针状部件的锐利尖头的风险降至最低。另外，当前技术的包装可以提供针状部件的安全运送和存放，这是MS系统电离源的精巧部分。
第四，使用当前包装插入/更换针状部件的整个过程可能不需要用户方面的任何特殊技术技能，因此，可以由缺乏经验的用户执行，而无需请熟练的服务技术人员，就像一些现有技术MS系统的情况一样。
术语“质谱仪(MS)”可以指包括质量分析仪的分析模块，该质量分析仪被设计成基于分析物的质荷比进一步分离和/或检测分析物。在一些实例中，质谱仪是快速扫描质谱仪。然而，在一些实例中，质谱仪是串联质谱仪，其能够选择母体分子离子，通过碰撞诱导的碎片化生成碎片，并根据其质荷(m/z)比分离碎片或子离子。在又一些实例中，质谱仪是本领域已知的三重四极质谱仪。除四极质量分析仪外，也可使用其他类型的质量分析仪，包括飞行时间质量分析仪、离子阱质量分析仪或它们的组合。
如本文所用，术语“电离源”是指将液相色谱(LC)系统联接至液相色谱/质谱仪LC/MS或将流动注射系统联接至质谱仪(FIS/MS)的接口，其配置为产生带电分析物分子(分子离子)并将带电分析物分子从液相转变到气相。根据某些实施例，电离源是电喷雾电离(ESI)源或加热电喷雾电离(HESI)源或大气压化学电离(APCI)源或大气压光电离(APPI)或大气压激光电离(APLI)源。然而，LC/MS或FIS/MS接口可包括双电离源，例如，ESI和APCI源两者或模块化可交换电离源。电离源的典型部件可以是雾化器和采样毛细管，通常彼此正交或同轴布置。离开LC系统或FIS的液体被引导穿过探针，该探针包括针状部件，例如喷雾器针或毛细管或电极，具体取决于所考虑的特定电离源。以这种方式，液体在喷雾毛细管下游的体积中雾化，在该体积处发生电离并且由此获得的带电分析物分子被带入气相。提供采样装置(例如，采样毛细管或孔口)以收集气相中的离子并将它们引导至质谱仪中。
电离源可以进一步包括组件，该组件用于提供对向气体，也称为气帘气，(例如，N2或零空气，其基本上是纯净的、不含碳氢化合物的实验室空气)，该气帘气可以缩小液滴并减少本底离子(例如，溶剂簇)进入MS中。该组件可具有对向面板和用于提供对向气体的孔口组件。电离源可进一步包括用于提供辅助气体，也称为加热气体的组件。为了优化电离条件，还可以直接于电离源之前加入补加流量来调整溶剂成分，以调整pH值、盐类、缓冲剂或有机物含量。这种电离源是本技术领域已知的，在此不作进一步阐明。
与FIS流出物相关的术语“液体”是指直接注入电离源中的样品或其他分析物，而未对所述样品进行初步色谱分离。在替代实例中，样品可以先进行色谱分离，并且因此液体可以指液相色谱(LC)技术中常用的液体，例如用作流动相或LC洗脱液(洗脱溶剂)的溶剂或溶剂混合物以及如本领域已知的其他液体。
术语“样品”是指怀疑含有一种或多种目的分析物并且其检测、定性和/或定量可能与特定条件(例如，临床条件)相关联的生物材料。样品可来自任何生物来源，诸如生理流体，包括血液、唾液、眼晶状体液、脑脊液、汗液、尿液、乳液、腹水、粘液、滑膜液、腹膜液、羊水、组织、细胞等。样品可在使用前进行预处理，诸如从血液中制备血浆、稀释粘性液体、裂解等；处理方法可涉及过滤、离心、蒸馏、浓缩、干扰组分失活以及添加试剂。在一些情况下，可如从源处所获得的那样直接使用样品或者可遵循预处理和/或样品制备工作流来使用样品以修改样品的特性(例如，在增加内标物后、在用另一种溶液稀释后或在与试剂混合后)，以例如：使得能够进行一项或多项体外诊断测试，或者用于富集(提取/分离/浓缩)目的分析物和/或除去可能干扰目的分析物的检测的基质成分。一般来讲，目的分析物的示例是维生素D、滥用药物、治疗药物、激素和代谢物。然而，该列表并不详尽。
在一些实例中，电离源可以经由阀-检测器导管与LC系统或FIS连接，该电离源联接至MS。在一些实例中，LC系统可配置为一种分析模块，其被设计来制备用于质谱分析的样品和/或将制备好的样品转移到质谱仪，特别是用于在质谱仪检测之前分离目标分析物。具体地，通常，在LC运行期间，质谱仪可被设置为扫描特定的质量范围。LC/MS数据可通过将单个质量扫描中的电离化电流相加，并将“总计”离子电流绘制为强度点与时间的关系图来表示。
本文使用的术语“液相色谱或LC”可以指任何类型的分析过程，该过程使由进样器注入的样品通过LC柱进行色谱分离，例如，以便将目标分析物彼此分离并因此例如通过质谱检测来实现它们的单独检测。在其他实例中，所述分析过程还旨在将目标分析物与基质成分分离，例如，样品制备后仍可能干扰后续检测的剩余基质成分。在一些实例中，此类形式的液相色谱用作在压力下进行的液相色谱，例如“高效液相色谱”或HPLC、“超高效液相色谱”或UHPLC、“微液相色谱”或μLC和“小口径液相色谱”或小口径LC。
本公开使用的术语“液相色谱系统或LC系统”是用于进行液相色谱分析的分析系统或分析系统中的模块或单元。LC系统可具体化为单通道系统或多通道系统，其可包括并联和/或串联布置的一个或多个LC柱。LC系统还可包括诸如进样器、阀、液体源、流体连接件和部件的元件(例如，用于混合液体、液体脱气、液体回火等)、一个或多个传感器(诸如压力传感器、温度传感器等)，以及特别地至少一个LC泵。该列表并不详尽。
“LC柱”可指用于执行色谱性质的分离的柱、筒、毛细管等中的任一种。柱通常填充或装载有固定相，通过该固定相泵送流动相，以便在所选择的条件下(例如，根据目标分析物的极性或log P值、尺寸或亲和力，如众所周知的那样)捕集和/或分离和洗脱和/或转移目标分析物。该固定相可为微粒状或珠状或多孔整料。然而，术语“LC柱”也可指未填充或装载有固定相而是依赖于内毛细管壁或几何结构的表面积来实现分离的毛细管或通道。柱阵列色谱提供了一个实例，其中分离床是通过蚀刻掉固体硅晶片上的间隙体积而形成的，留下柱阵列。通过使用限制峰分散的优化流量分配器串联床段，可以将所得通道折叠到较小的占位面积上。这将创建一个固定相支撑结构，该结构以可重现的有序模式进行组织。
流动相的组成(即构成流动相并且旨在携带样品通过LC柱的固定相的溶剂或溶剂混合物的浓度)可以是随时间变化的函数。这种色谱分离过程可以称为梯度洗脱。在一些实例中，可以预先编程在梯度洗脱期间进入LC柱的组合物所期望的时间依赖性。
离开LC柱的术语“LC洗脱物”在本文中用于指示包含至少一种目标分析物的洗脱物的一部分。
术语“流体流”可以指液体可以流过的流体路径，特别是来自样品注射点的样品可以通过该流体路径经历色谱过程并最终可以转移到质谱仪。
术语“MS系统”是指用于执行质谱分析的设备的任何组合。例如，质谱系统可以包括一个或多个质谱仪和/或一个或多个电离源，如上所述。在一些实例中，MS系统可以包括一个或多个LC系统或如上所述的FIS。
附图说明
图1a和1b示意性地显示了位于包装的容器内的质谱(MS)系统的针状部件。
图2示意性地示出了MS系统，其包括电离源，其中针状部件形成电离源的可更换部分，并且质谱仪联接至电离源。
图3示意性地示出了针状部件，该针状部件从用于将针状部件安装至MS系统中的安装位置的容器中突出来。
图4是示出用于本公开的MS系统的针状部件的包装方法的流程图。
图5是示出用于从本公开的MS系统移除针状部件的方法的流程图。
图6示意性地示出了包含液相色谱(LC)系统的MS系统，其中LC系统连接至电喷雾电离(ESI)源。
具体实施方式
首先，将结合图1a和1b至图3给出对本公开的技术的总体概述。然后，将随后在分别示出在图4和5中的流程图中总结本公开的技术的各个方面，这些技术涉及质谱(MS)系统中针状部件的包装以及用于从MS系统安装或移除针状部件的方法。最后，当MS系统包括液相色谱(LC)系统时，将在图6的示例中给出本公开的一些进一步方面。
图1a和1b包括包装1的示意性实例，该包装用于质谱(MS)系统100的针状部件10。在一个实例中，MS系统(例如，基于MS的分析仪)可以包括质谱仪30(例如，三重四极杆质谱仪)和联接至质谱仪30的电离源20，如图2中所示。在本实例中，电离源可以是电喷雾电离(ESI)源，该电喷雾电离(ESI)源被配置为提供朝向质谱仪的入口31的液体(例如，离开液相色谱(LC)系统的液体，其包含目标洗脱物)电离化气体流。在图2中呈现的实例中，针状部件可以是ESI毛细管或喷雾器针10，其可以形成ESI源20的可更换部分。在一些实例中，被引导至ESI源中的液体可以在ESI毛细管或喷雾器针10下游的体积中雾化，在那里发生电离，导致产生构成所述液体的带电分子的气相，也称为雾化器气体23.在图2的实例中，电离源20可以进一步包括被配置为提供对向气体24(例如，N2)的组件。提供对向气体24可以缩小液滴并减少进入质谱仪30中的本底离子(例如，溶剂簇)的量。
在本技术中，包装可以包括容器11，该容器被配置用于将针状部件10存放在容器11内的固定位置。例如，容器11可以与周围环境密封(直到针状部件被移动至安装位置)。在其他实例中，容器11可以包括一个或多个开口，但仍将针状部件10与周围环境屏蔽。回到图1a或1b，实例中的容器可以包括塑料材料(例如，由塑料材料组成)。容器可以是至少部分透明的(以允许检查容器的内部)或不透明的。在其他实例中，容器可以包括玻璃材料或其他材料。容器可以包括开口，通过该开口针状元件可被移动以伸出容器。在一些实例中，当针状部件处于容器内的固定位置时，容器(例如，开口)可以由帽15(例如，通过螺帽)封闭以防止灰尘或污垢穿过并积聚在容器中。帽15可以被配置为重复封闭容器或者可以是一次性使用的帽。在一个实例中，封闭帽可以是包括金属元件的螺帽。在其他实例中，可以使用没有螺钉或本领域已知的其他装置的塑料帽来封闭容器11。例如，可提供可移除膜以封闭容器的开口(例如，可移除膜可在致动致动器之前和/或在将包装附接到MS系统之前移除)。
在本公开的技术中，包装1可以进一步包括致动器12，该致动器被配置成从容器内的固定位置移动针状部件。当被移动后，针状部件10可凸出容器11，用于将针状部件安装至MS系统(参见，例如，图3中所呈现的实施例)。如上文结合图2所讨论，针状部件(即，该图中显示的ESI毛细管或喷雾器针10)可以是ESI源20的可更换部分。在该实例中，安装位置可以位于MS系统的ESI源内部。
在图1a和3中呈现的第一实例中，致动器12a、12b可以被构造为按钮(例如，被配置为沿着容器的侧壁被推动以将针状部件从固定位置移动至安装位置的元件)。在图1b中呈现的第二实例中，致动器12a、12b可以是推杆(例如，细长元件，可从容器的端部延伸，被配置为被推动以将针状部件从固定位置移动止安装位置)。在所有情况下，致动器(例如，推杆或按钮)可以通过可拆卸的联接机构联接至容器中的针状元件(即，当针状元件处于安装位置后，致动器就可以从针状元件拆下)。在一个实例中，致动器被配置为通过摩擦力与针状元件接合。
进一步公开并提出了一种用于质谱(MS)系统的针状部件的安装方法，继续参考图1至3在图4中示意性地示出。对应独立权利要求的方法步骤总结在图4中的实线框内，而从属权利要求的方法步骤示出在虚线框内。安装方法包括：获得101包装，该包装包括位于包装的容器内的固定位置的针状部件。在进一步的步骤中，技术包括：通过激活包装的致动器，将针状部件从容器内的固定位置移动(102)至安装位置，其中针状部件从容器中突出，以将针状部件安装至MS系统。
在一些实例中，针状部件是毛细管或电极，任选为电喷雾电离(ESI)毛细管或喷雾器针，如上文结合图2中所示的实施例所讨论(下面将讨论针状部件的其他实例)。本技术的包装可以包括针状部件。在一个实例中，技术包括：在初步建立一个新的MS系统进行操作的阶段，使用具有针状部件的包装将后者安装至MS系统中，例如，安装至图2和3的ESI源中。在一些其他实例中，当需要用替代针状部件更换当前安装在MS系统中的针状部件时，具有针状部件的包装可以用作用户使用的MS系统的备件。在一些实例中，可以在MS系统的预定维护期间执行更换。在又一些实例中，必须响应于检测到MS系统操作针状部件的故障而进行更换，故障可能是例如由所述针状部件的污染或老化引起的.在实例中，MS系统可以根据检测到的故障自动触发响应。此外，响应可以涉及生成警报和/或停止MS系统的操作，以通知用户应该更换针状元件。在一些实例中，在更换旧的针状部件之前，用户可能需要拆下(例如拧松)MS系统的对应部件(例如安装装置，例如安装螺母)以接触和移除旧的针状部件.
在本公开的技术中，包装1可以进一步包括连接器元件13，该连接器元件被配置为将包装联接103至MS系统。连接器元件可以被进一步配置为相对于MS系统固定104该包装。在包装相对于MS系统的固定位置处，针状部件可以与MS系统的针状部件的壳体22的管21(例如，雾化器管)以预定义的角度对准105(或与MS系统的另一个部件对齐)。在一些实例中，针状部件可以与管21平行对准，使得预定角度将基本上为零。在其他实例中，针状部件可以被对准以与管21形成非零倾角(例如，倾角可以在0°和1°之间、在0°和2°之间、或在0°和5°)。在一些实例中，相对于MS系统固定包装可以意味着相对于MS系统的电离源固定该包装，例如，相对于ESI源，如图2和3的实例中所示。在这种情况下，MS系统的针状部件的壳体22可以是ESI源的针状部件的壳体。本技术的连接器元件13可以包括紧固元件。在一些实例中，紧固元件可以是螺纹，使得可以通过将包装拧到MS系统的对应元件来将包装固定至MS系统。在其他实例中，紧固元件可以是销或键，使得可以通过将包装连接至MS系统的对应凹处来将包装固定至MS系统。在其他实例中，包装可以包括凹处，使得可以通过将MS系统的对应销或键连接至凹处来将包装固定到MS系统。在又一些实例中，紧固元件可以是互锁、有形表面或其他合适的紧固元件，以联接至MS系统中的相应对应部件以将包装联接至MS系统。
本公开的致动器可以是推进件，该推进件被配置为将针状部件从容器内的固定位置推动至MS系统中的安装位置中(参见，例如，图3)。在一个实例中，如上所讨论，推进件可以被构造为如图1a所示的按钮12a。在其他实例中，又如上所讨论，推进件可以被设计为如图1b所描绘的按钮12b。然而，致动器可以包括任何机械、机电或其他装置以实现针状部件从固定位置至安装位置的移动。例如，致动器可以被配置为通过拉动或旋转相应部件(例如，按钮或手柄)而被致动，以将针状部件从固定位置移动至安装位置中。在这些实例中，包装可以包括合适的元件以将相应部件(例如按钮或手柄)的运动转换为平移运动，以将针状部件从固定位置移动至安装位置。在一个实例中，转换运动的元件可以包括齿轮机构。在一些实例中，齿轮机构可以包括具有离散步长的齿轮和由齿轮触发的任选附接计数器。此外，致动器或推进件可以被配置为也用作拉动器(例如，来回移动针状部件或从MS系统移除针状部件——这两个实例都在下面详细讨论)。
在本技术中，包装一经固定至MS系统，包装即被配置为例如通过推动推进件将针状部件移动至MS系统中的安装位置，从而便于将针状部件插入106该MS系统中。在实例中，推进件可以由用户启动(例如手动)以将针状部件从固定位置推动至安装位置中。在一些实例中，在包装相对于MS系统的固定位置处，针状部件与针状部件的壳体22的管21处于预定角度的取向可以与安装位置相同。在一些实例中，将针状部件移动至安装位置可以是朝着安装位置基本上为连续的。在一些其他实例中，将针状部件移动至安装位置可以是分步进行的，例如可以在不同的时间点、以不同的速度、在朝着安装位置的一个方向上进行移动，或者可以相对于安装位置分别在向前和向后的方向来回进行移动。此外或替代地，可以通过围绕平行于针状部件的轴线或围绕以上文定义的预定义的角度对准的轴线(例如，在将针状部件移动至安装位置期间按顺时针或逆时针方向)来旋转推进件，从而进行将针状部件移动至安装位置。
在本公开的技术中，包装1可以包括弹性元件14，该弹性元件被配置成将针状部件保持在容器11内的固定位置。在一个实例中，弹性元件可以是弹簧元件14，如在图1a和1b中呈现的实施例所示。在其他实例中，弹性套管、管或其他弹性装置可以用作弹性元件，用于将针状部件保持在容器内的固定位置。在一些实例中，弹性元件可以在推进件12a、12b和容器的端部之间延伸，该端部由封闭帽15或用于封闭容器的开口的其他装置封闭(例如，弹性装置可以被支撑和/或紧固在由封闭帽15封闭的容器的端部)。在一些其他实例中，弹性元件可以比推进件与封闭帽之间的距离短(例如，短5％、10％或20％)。此外，弹性元件14可以在固定位置围绕针状元件，使得后者可定位在弹性元件内部。
在一些实例中，包装1可以包括指示器，该指示器被配置为指示针状部件的一种或多种状态(例如，在放置过程之前和/或期间针状部件的一个或多个位置)。指示器可以以各种方式指示状态(例如，通过呈现颜色、符号和/或文本信息或声音)。例如，当针状部件10处于容器11内的固定位置时，指示器可以指示第一状态。例如，当针状部件10处于容器11内的固定位置时，指示器可以以预定颜色(例如，红色)点亮。在其他实例中，指示器可以是可移动机械元件，当针状部件10处于容器内的固定位置时，该机械元件呈现预定颜色(例如，红色)。针状部件处于固定位置可以例如基于由弹性元件14或由位置检测部件施加的测得的力来确定。
在一些实例中，包装1可以被配置为提供第一阻力，当致动器被移动以将针状部件10插入MS系统100中时，该第一阻力抵抗致动器12a；12b的移动。在这种情况下，当将针状部件插入至MS系统(例如，从固定位置至安装位置的平移运动的超过80％或更多)中时，用户会体验到第一阻力。在一些实例中，这可能意味着用户将针状元件插入至MS系统中的安装位置中的速度可能会被第一阻力限制或降低(例如，与不存在第一阻力的情况相比)。抵抗致动器移动的第一阻力可以由弹性元件14提供。在一个实例中，能够提供第一阻力的弹性元件可以不同于能够将针状部件保持在容器内的固定位置的弹性元件。在其他实例中，相同的弹性元件可以提供抵抗致动器移动的第一阻力，并且可以将针状部件保持在容器内的固定位置。在一些实例中，提供第一阻力的弹性元件可以是弹簧元件、弹性套管、管或本领域已知的其他弹性装置。在一些实例中，包装1可以包括上述指示器，当针状部件10插入MS系统中时，该指示器可指示第二状态。例如，当针状部件10插入至MS系统中时，指示器可以以预定颜色(例如，橙色)点亮。在其他实例中，当针状部件10插入至MS系统中时，可移动机械元件可以呈现预定颜色(例如，橙色)。针状部件插入至MS系统中可以例如基于由弹性元件14或由位置检测部件提供的第一阻力来确定。
本公开的包装和/或针状部件可被进一步配置为当针状部件配准在安装位置时提供第二阻力，以抵抗致动器的移动。第二阻力可以大于抵抗上述致动器的移动的第一阻力。在一些实例中，当针状部件配准在安装位置时，致动器无法移动超过一定限度。在一个实例中，第二阻力可以由包装的阻挡元件提供。此外或替代地，第二阻力可以由针状部件的阻挡元件提供。在一个实例中，阻挡元件可以是针状元件的套圈。在其他实例中，阻挡元件可以是包装或MS系统的阻止销或其他阻挡元件。在一些实例中，当用户达到第二阻力时，她或他可以断定针状元件定位良好并且已经到达MS系统中的安装位置。然后可以将没有针状部件的包装与MS系统分离。在一个实例中，用户最终可以使用安装装置(例如，安装螺母)将针状部件固定在MS系统中。
替代使用被配置为将针状部件保持在上述容器内的固定位置的弹性元件，本公开的包装1可以包括螺纹，该螺纹被配置为允许包装的外部相对于包装的内部转动。在这种情况下，包装的内部可以被配置成将针状部件保持在容器内的固定位置。
进一步公开并提出了一种用于移除质谱(MS)系统的针状部件的方法，继续参考图1至3和图6在图5中示出。对应独立权利要求的方法步骤总结在图5中的实线框内，而从属权利要求的方法步骤示出在虚线框内。用于移除针状部件的方法包括：通过激活包装的致动器，将针状部件的包装与安装至MS系统的针状部件进行接合201。本公开的技术进一步包括：通过激活包装的致动器，将针状部件从安装位置缩回202至包装的容器内的固定位置。
在一些实例中，当旧的针状部件从MS系统移除时，可以针对旧的针状部件执行接合和缩回步骤。在一些实例中，上述包装可用于该目的，其包括弹性元件14以将针状部件保持在容器内的固定位置。在其他实例中，在使用螺纹代替弹性元件来保持针状部件的情况下，包装可以包括附加的联接机构。在这种情况下，附加的联接机构(例如，销或螺纹)和螺纹可以被配置为提供与处于安装位置的针状部件的接合以及将针状部件从安装位置缩回至容器内的固定位置中。在一些实例中，使用螺纹和附加的联接机构可以便于从MS中安全移除旧毛细管。
本公开的缩回步骤可以包括：获得203本公开中定义的包装(例如，没有包括的针状部件的包装)。本技术可以确保针状部件(例如，旧的或新的针状部件)在其运送期间的安全存放。具体地讲，可以执行本技术的接合和缩回步骤，使得用户可以避免直接接触针状部件的锐利尖头，该锐利尖头可能已被传染性材料其他危险材料污染(如果它被移除MS系统)。本技术可以进一步包括：将包括针状部件的包装设置204在包装的容器内的固定位置。例如，包装可与缩回至容器内的固定位置中的旧针状部件一起处理。
本技术的缩回步骤可以进一步包括：将针状部件从MS系统中的安装位置拉至容器内的固定位置中。一般来讲，当包装与MS系统联接时，可以执行拉动针状部件。在一些实例中，拉动步骤可以由用于将针状部件(例如，新针状部件)移动至MS系统中的安装位置的相同致动器(例如，上文公开的推进件、推杆、按钮、旋转杆等)来执行。因此，当针状部件从MS系统中拉出时，所有先前关于针状部件至安装位置的移动(例如，连续或逐步移动)的实例也可以适用于相反的情况。此外或替代地，本公开的致动器可以包括上面列出的附加推动/拉动装置，以便于从MS系统中的安装位置拉动针状部件。例如，附加的推动/拉动装置可以包括类似夹子的机构。
本公开的缩回步骤可以包括从MS系统分离206该包装。在一些实例中，将包装与MS系统分离可以包括将包装与MS系统中的相应对应部件分离。当包装与MS系统联接时，根据关于第二总体方面的上述讨论，在此上下文中的相应对应部件可以是对应部件，包装1可以通过连接器13联接至该对应部件。因此，在一些实例中，将包装从MS系统分离可以涉及从MS系统中的相应对应部件来释放/断开连接器13(例如，如上所述的螺纹、销、互锁、键、有形表面或其他合适的紧固元件)。本公开的分离步骤最终可以包括相对于MS系统从固定位置移除207该包装。
在上述实例中，已更详细地讨论了安装电喷雾电离(ESI)毛细管或喷雾器针。然而，也如上所述，针状部件可以是MS系统中采用的任何针状部件，例如，任何毛细管或针状电极。在一些实例中，针状部件通常在一个方向上延伸。针状部件在至少1cm(例如，至少2cm)的延伸范围内可以具有低于2mm(例如，低于1mm)的外径。
在本技术中，针状部件可以被配置为安装至MS系统的电离源20。例如，在上面结合图2的实施例详细讨论的一个实例中，电离源可以是电喷雾电离(ESI)源，在这种情况下，针状部件可以是ESI毛细管或喷雾器针。在一些其他实例中，电离源可以是大气压光电离(APPI)源。在这种情况下，针状部件可以是APPI毛细管。在又一些实例中，电离源可以是大气压化学电离(APCI)源。在这些示例中，APCI电极可以用作针状部件。
在一些实例中，针状部件可以通过使用合适的装置自动发生移动。在这种情况下，包装和致动器可以被配置为提供至马达的接口或用于接收控制信号(以实现致动)的接口。在其他实例中，致动器可以被配置为允许自动和手动(例如，由用户)致动。在一些实例中，一个或多个磁性元件可用于包装或MS系统中，以限定针状部件相对于MS系统或/和相对于包装的位置。在一些实例中，本公开的致动器可以是机电可操作的致动器(例如，被配置为将电信号转换成针状部件的移动的致动器)。机电操作的致动器可以包括马达，该马达可以是包装的一部分或不是包装的一部分(例如，包装的致动器可以被配置为联接至马达)。在其他实例中，致动器可以包括被配置为使针状部件平移的磁性元件。
在一些实例中，机电可操作的致动器可由测量信号控制。测量信号可以基于电离源的电离电流。例如，电离电流可以是针状部件与电离源的计数器板之间的距离的函数。因此，通过测量电离电流，可以准确地确定针状部件和对向面板之间的所述距离。在一些实例中，可以在用户手动插入针状部件之后立即执行自动致动，以便准确地实现针状部件在MS系统中的安装位置。在一个实例中，在完成针状部件10的手动插入后，用户可从包装接收指示(例如，上述指示器可指示针状部件仍处于第二状态)：针状元件的安装位置尚未完全到达(即，在MS系统中，针状部件的位置不够准确)。在一个实例中，针状部件的位置的这种不准确性可以基于由包装1的弹性元件14施加的测得的力来确定。在其他实例中，可以基于所述测量的电离电流来确定所述位置不准确性。在一些实例中，上述自动致动可以以下方式来执行：校正MS系统中的针状部件的位置，并且到达MS系统中的安装位置。在一些实例中，当准确地到达安装位置并且针状元件良好的定位在MS系统内部时，包装1的前述指示器可以指示第三状态。例如，当针状元件良好的定位在MS系统内部时，指示器可以以预定颜色(例如，绿色)点亮。在其他实例中，当针状部件良好的定位在MS系统内部时，可移动机械元件可以呈现预定颜色(例如，绿色)。在这种情况下，致动器可以从针状元件分离，并且没有针状部件的包装可以与MS系统分离。在一些实例中，安装位置是准确的可以基于由包装1的弹性元件14施加的测得的力(例如，基于以上讨论的第二阻力)来确定。在其他实例中，可以基于所述测量的电离电流来确定安装位置的准确性。在一些实例中，当针状部件从MS系统移除时，包装的指示器可以提供与上述相反情况下的指示类似的指示。
在一个实例中，MS系统的电离源可以连接至MS系统的液相色谱(LC)系统40，该系统被配置为将流出LC系统的液体注入电离源中。在一些示例中，离开LC系统的液体可以包括一个或多个目标样品、液相色谱洗脱物等，其可以被引导至ESI源中。替代地，MS系统可以连接至MS系统的流动注射(FIS)系统，该系统被配置为将从FIS系统流出的液体注入电离源中。在一个实例中，FIS系统的样品或其他分析物可以直接注入电离源中，而无需对所述样品进行初步色谱分离。
图6示出了MS系统100的电离源20的示意性实例，该系统连接至液相色谱(LC)系统40。在一些实例中，本公开的针状部件的包装可以在以上详细描述的上下文中的此类MS系统中使用。在图6的右下角，示出了质谱仪30和电离源20，在上文结合图2介绍了该质谱仪和电离源。在一个实例中，LC系统可以包括可交替连接至电离源20的多个流体流42、43、44(例如，两个或更多个或三个或更多个流体流)，使得每个流体流都在预定义的时间窗口内连接至电离源20。在图6所示的实例中，LC系统40可以进一步包括流选择阀50(例如，旋转阀)和阀-检测器导管10’，其被配置为经由流选择阀50交替地连接多个流体流42、43、44，以使LC洗脱物通过阀-检测器导管10流至电离源20。MS系统还可包括用于将多个流体流42、43、44连接至电离源20的不同布置。例如，MS系统可以包括除(旋转)阀之外的其他流选择元件。
此外或替代地，图6的MS系统可以包括多个流选择元件(例如，流选择阀)。此外，LC系统可以包括多组流体流，每组包括可连接至ESI源的两个或以上流体流。在图6描绘的实例中，流选择阀50包括多个流体流端口51、52、53，该多个流体流端口被配置为将来自LC系统的多个流体流42、43、44的相应流体流与阀-检测器导管10连接，以提供从相应流体流流出并输入至电离源中的LC洗脱物41。因此，从LC系统进入电离源中的液体可以在ESI毛细管或喷雾器针10下游的体积中雾化，在那里发生电离，从而产生带电分析物分子的气相(参见图6的右下角)。在该实例中，流选择阀50可另外包括用于每个流体流42、43、44的多个废弃物端口51'、52'、53'，该每个流体流来自通向废弃物60的多个流体流。在本实例中，电离源20包括ESI毛细管或喷雾器针10，其在一些实例中可以形成阀-检测器导管50的一部分，使得质谱仪经由电离源20连接至阀-检测器导管10’。在其他实例中，喷雾器毛细管可以不必是阀-检测器导管10的一部分并且可以以本领域已知的方式连接至该导管。应当理解，图6呈现的实施例只是一个实例，端口和连接的数量可以以许多不同的方式进行调整，特别是根据流体流的数量。
进一步方面
技术的数个方面涉及一种用于质谱系统的针状部件(例如电喷雾电离源毛细管或喷雾器针、大气压光电离源毛细管或大气压化学电离源电极)的包装，已在前面几节讨论了该数个方面。此外，也可以根据以下方面执行本公开的技术：
1.一种用于质谱(MS)系统(100)的针状部件(10)的包装(1)，所述包装包括：
容器(11)，所述容器被配置用于将所述针状部件存放在所述容器内的固定位置；
致动器(12a；12b)，所述致动器被配置用于将所述针状部件从所述容器内的所述固定位置移动至安装位置，在所述安装位置，所述针状部件从所述容器中突出，用于将所述针状部件安装至所述MS系统中。
2.根据方面1所述的包装，其中所述针状部件(10)是毛细管、喷雾器针或电极，任选为电喷雾电离(ESI)毛细管。
3.根据方面1或2所述的包装，其进一步包括所述针状部件(10)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的包装，其中所述包装进一步包括连接器元件(13)，所述连接器元件被配置为将所述包装与所述MS系统(100)联接。
5.根据方面4所述的包装，其中所述连接器(13)元件被配置为相对于所述MS系统(100)固定所述包装(1)。
6.根据方面5所述的包装，其中在所述包装相对于所述MS系统的固定位置，所述针状部件与所述MS系统的所述针状部件的壳体(22)的管(21)以预定义的角度对准。
7.根据方面4至6中任一项所述的包装，其中所述连接器元件包括紧固元件，任选的螺纹、销、互锁、键、有形表面或其他合适的紧固元件，以联接至所述MS系统中的相应对应部件，以便将所述包装与所述MS系统联接。
8.根据方面1至7中任一项所述的包装，其中所述致动器是推进件(12)，所述推进件被配置为将所述针状部件(10)从所述容器(11)内的所述固定位置推动至所述安装位置。
9.根据方面8所述的包装，其中所述包装一经固定至所述MS系统，所述包装即被配置为通过推动所述推进件(12)将所述针状部件(10)移动至安装位置，从而便于将所述针状部件插入至所述MS系统中。
10.根据方面1至9中任一项所述的包装，其中所述包装包括弹性元件(14)，任选的弹簧元件，所述弹性元件被配置为将所述针状部件保持在所述容器内的所述固定位置。
11.根据方面1至10中任一项所述的包装，其中所述包装被配置成提供第一阻力，当所述致动器被移动以将所述针状部件插入至所述安装位置中时，所述第一阻力抵抗所述致动器的移动。
12.根据方面11所述的包装，其中所述第一阻力由弹性元件、任选的弹簧元件提供、进一步任选地由方面10所述的弹性元件提供。
13.根据方面12所述的包装，其中所述包装和/或所述针状部件被进一步配置为提供第二阻力，当所述针状部件配准在所述安装位置时，所述第二阻力抵抗所述致动器的移动，并且其中所述第二阻力大于所述第一阻力，任选地其中当所述针状部件配准在所述安装位置时，所述致动器无法移动超过一定限度。
14.根据方面13所述的包装，其中所述第二阻力由所述包装的阻挡元件和/或所述针状部件提供。
15.根据方面14所述的包装，其中所述阻挡元件是所述针状元件的套圈或所述包装或MS系统的阻止销。
16.根据方面1至15中任一项所述的包装，其中所述包装被进一步配置成与安装至所述MS系统的所述针状部件接合，并且将所述针状部件缩回至所述容器内的所述固定位置中。
17.根据方面1至9中任一项所述的包装，其中所述包装包括螺纹，所述螺纹被配置为允许所述包装的外部相对于所述包装的内部转动，其中所述包装的所述内部被配置为将所述针状部件保持在所述容器内的所述固定位置。
18.根据方面17所述的包装，其中所述包装包括附加的联接机构，其中所述附加的联接机构和所述螺纹被配置为允许与安装至所述MS系统的所述针状部件接合，并将所述针状部件缩回至所述容器内的所述固定位置中。
19.根据方面1至18中任一项所述的包装，其中所述包装被配置为运送和存放所述针状部件。
20.根据方面1至19中任一项所述的包装，其中所述包装是一次性的。
21.根据方面1至20中任一项所述的包装，其中所述针状部件被配置为安装至所述MS系统的电离源(20)，任选地其中所述电离源是电喷雾电离(ESI)源或大气压光电离(APPI)源，其中所述针状部件是ESI毛细管或喷雾器针或APPI毛细管。
22.根据方面1至20中任一项所述的包装，其中所述针状部件被配置为安装至所述MS系统的电离源，其中所述电离源是大气压化学电离(APCI)源，其中所述针状部件是APCI电极。
23.根据方面1至22中任一项所述的包装，其中所述致动器是机电操作的致动器。
24.根据方面21至23或方面22和23所述的包装，其中所述机电操作的致动器被配置为由测量信号控制，任选地，其中所述测量信号基于所述电离源的电离电流，其中所述电离电流是所述针状部件与所述电离源的对向面板之间的距离的函数。
25.一种用于在质谱(MS)系统中安装针状部件的方法，所述方法包括：
获得(101)包装，所述包装包括位于所述包装的容器内的固定位置的针状部件；
通过激活所述包装的致动器，将所述针状部件从所述容器内的所述固定位置移动(102)至安装位置，在所述安装位置，所述针状部件从所述容器中突出以将所述针状部件安装至所述MS系统。
26.根据方面25所述的方法，其中获得处于所述固定位置的所述针状部件包括通过弹性元件将所述针状部件保持在所述容器内的所述固定位置。
27.根据方面25或26所述的方法，其进一步包括将所述包装与所述MS系统联接(103)。
28.根据方面27所述的方法，其中将所述包装与所述MS系统联接(103)包括将所述包装联接(103)至所述MS系统中的相应对应部件。
29.根据方面27或28所述的方法，其中将所述包装与所述MS系统联接包括相对于所述MS系统固定(104)所述包装。
30.根据方面29所述的方法，其中相对于所述MS系统固定所述包装包括将所述针状部件与所述MS系统的所述针状部件的壳体(22)的管(21)以预定义的角度对准(105)。
31.根据方面26至30中任一项所述的方法，其中移动所述针状部件包括将所述针状部件从所述容器内的所述固定位置推动至所述安装位置中。
32.根据方面31所述的方法，其中推动所述针状部件包括所述包装一经固定至所述MS系统，就将所述针状部件插入至所述MS系统中。
33.根据方面26至32中任一项所述的方法，其中移动所述针状部件包括基于测量信号控制所述致动器。
34.根据方面33所述的方法，其中所述测量信号基于所述MS系统的所述电离源的电离电流，其中所述电离电流是所述针状部件与所述电离源的计数器板之间的距离的函数。
35.一种用于从质谱(MS)系统中移除针状部件的方法，所述方法包括：
通过激活用于所述针状部件的包装的致动器，将所述包装与安装至所述MS系统的所述针状部件进行接合(201)；
通过激活所述包装的所述致动器，将所述针状部件从所述安装位置缩回(202)至所述包装的容器内的固定位置。
36.根据方面35所述的方法，其进一步包括：将包括所述针状部件的所述包装设置(204)在所述包装的所述容器内的所述固定位置。
37.根据方面35至36中任一项所述的方法，其中缩回所述针状部件包括将所述针状部件拉动(205)至所述容器内的所述固定位置中。
38.根据方面35至37中任一项所述的方法，其进一步包括将所述包装与所述MS系统分离(206)。
39.根据方面38所述的方法，其中将所述包装与所述MS系统分离包括将所述包装与所述MS系统中的相应对应部件分离。
40.根据方面38或39所述的方法，其中将所述包装与所述MS系统分离包括相对于所述MS系统从固定位置移除(207)所述包装。

Claims (15)

1.一种用于质谱(MS)系统(100)的针状部件(10)的包装(1)，所述包装包括：
容器(11)，所述容器被配置用于将所述针状部件存放在所述容器内的固定位置；
致动器(12a；12b)，所述致动器被配置用于将所述针状部件从所述容器内的所述固定位置移动至安装位置，在所述安装位置，所述针状部件从所述容器中突出，用于将所述针状部件安装至所述MS系统。
2.根据权利要求1所述的包装，其进一步包括所述针状部件(10)。
3.根据权利要求1或2所述的包装，其中所述包装进一步包括连接器元件(13)，所述连接器元件被配置为将所述包装与所述MS系统联接，任选地其中所述连接器元件包括紧固元件，进一步任选的螺纹、销、互锁、键、有形表面或其他合适的紧固元件，以联接至所述MS系统中的相应对应部件，以便将所述包装与所述MS系统联接。
4.根据权利要求3所述的包装，其中所述连接器元件(13)被配置为相对于所述MS系统(100)固定所述包装(1)。
5.根据权利要求4所述的包装，其中在所述包装相对于所述MS系统的固定位置，所述针状部件与所述MS系统的所述针状部件的壳体(22)的管(21)以预定义的角度对准。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的包装，其中所述致动器是推进件(12)，所述推进件被配置为将所述针状部件(10)从所述容器(11)内的所述固定位置推动至所述安装位置。
7.根据权利要求6所述的包装，其中所述包装一经固定至所述MS系统，所述包装即被配置为通过推动所述推进件(12)将所述针状部件(10)移动至安装位置，从而便于将所述针状部件插入至所述MS系统中。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的包装，其中所述包装包括弹性元件(14)，任选的弹簧元件，所述弹性元件被配置为将所述针状部件保持在所述容器内的所述固定位置。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的包装，其中所述包装被配置为提供第一阻力，当所述致动器被移动以将所述针状部件插入至所述安装位置中时，所述第一阻力抵抗所述致动器的移动，任选地其中所述第一阻力由弹性元件，任选的弹簧元件提供，进一步任选地由根据权利要求8所述的弹性元件提供。
10.根据权利要求9所述的包装，其中所述包装和/或所述针状部件被进一步配置为提供第二阻力，当所述针状部件配准在所述安装位置时，所述第二阻力抵抗所述致动器的移动，并且其中所述第二阻力大于所述第一阻力，任选地其中当所述针状部件配准在所述安装位置时，所述致动器无法移动超过一定限度，进一步任选地，其中所述第二阻力由所述包装的阻挡元件和/或所述针状部件提供。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的包装，其中所述包装被进一步配置为与安装至所述MS系统的所述针状部件接合，并将所述针状部件缩回至所述容器内的所述固定位置中，任选地其中所述包装被配置为运送和存放所述针状部件，进一步任选地其中所述包装是一次性的。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的包装，其中所述针状部件被配置为安装至所述MS系统的电离源(20)，任选地其中所述电离源是电喷雾电离(ESI)源或大气压光电离(APPI)源，其中所述针状部件是ESI毛细管或喷雾器针或APPI毛细管。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的包装，其中所述致动器是机电操作的致动器，任选地其中所述机电操作的致动器被配置为由测量信号控制，进一步任选地，其中所述测量信号基于所述电离源的电离电流，其中所述电离电流是所述针状部件与所述电离源的对向面板之间的距离的函数。
14.一种用于在质谱(MS)系统中安装针状部件的方法，所述方法包括：
获得(101)包装，所述包装包括位于所述包装的容器内的固定位置的针状部件；
通过激活所述包装的致动器，将所述针状部件从所述容器内的所述固定位置移动(102)至安装位置，在所述安装位置，所述针状部件从所述容器中突出以将所述针状部件安装至所述MS系统。
15.一种用于从质谱(MS)系统中移除针状部件的方法，所述方法包括：
通过激活用于所述针状部件的包装的致动器，将所述包装与安装至所述MS系统的所述针状部件进行接合(201)；
通过激活所述包装的所述致动器，将所述针状部件从所述安装位置缩回(202)至所述包装的容器内的固定位置。
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