CN117693680A - 分子旋转共振光谱法的采样 - Google Patents

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Abstract

分子旋转共振(MRR)光谱法可用于以非常精细的光谱分辨率表征中性气相分子。通常，将分析物分子置于溶液中，所述溶液最初被加热以使溶剂蒸发，然后再加热以使分析物挥发。遗憾的是此种方法并不总是适用于具有低挥发性或热降解易感性的分析物。这些分析物可替代地使用激光诱导声解吸(LIAD)、闪蒸汽化或雾化来挥发。在LIAD中，将所述分析物干燥到金属箔上，所述金属箔由激光器照射。激光束在所述金属箔中产生声波，所述声波将所述分析物抖落。在闪蒸汽化中少量液体分析物滴落到非常热的表面上，在所述非常热的表面中所述液体分析物汽化太快而无法降解。并且在雾化中，雾化器将分析物的细喷雾泵送到加热的转移管中，在所述加热的转移管中所述溶剂蒸发。

Description

分子旋转共振光谱法的采样
相关申请交叉引用
本申请根据35U.S.C.119(e)要求2021年5月21日提交的美国申请第63/191,560号的优先权权益，其通过引用整体并入本文中。
背景技术
分子旋转共振(MRR)光谱法基于其在光谱的微波至毫米波区(微波区为1-40GHz，毫米区为30-3000GHz)中的指纹光谱来鉴定分子。不同化合物的独特光谱来源于与低压(例如，小于100毫托)气相环境中的不同分子的端对端旋转相互作用的辐射。每个光谱的图案与分子的三维结构非常精确地相关，因此对分子的结构的任何修改均会改变此种图案，并且允许基于分子的结构来区分这些分子。MRR光谱法的极高分辨率意味着不同化合物的图案(光谱)能够直接在混合物中分辨而无需分离。另外，图案的结构仅取决于分子的三维结构(质量分布和电子电荷分布)，其可通过可商购的量子化学软件准确且高效地计算。因此，化合物可以直接在复杂混合物中鉴定，而无需纯参考标准品，这些纯参考标准品可能非常昂贵且难以产生。
MRR光谱法通过其在气相中的纯旋转角动量跃迁来表征化合物。根据分子的三维质量分布来量化分子的旋转能水平。此种质量分布还确定分子的惯性矩(I)。惯性矩可以用简单的式I＝Σmiri 2来描述，其中mi是分子中原子i的质量，并且ri是原子i距分子的质量中心的距离。分子可以通过其在三个空间轴线中的主要惯性矩来区分。分子的旋转光谱可以由取决于分子的惯性矩的汉密尔顿量来描述。旋转光谱通常含有许多且极窄的跃迁线，从而提供可用于鉴定分子的分子结构的唯一指纹。
一些MRR光谱仪是用于测量宽带光谱的调查性、高灵活性仪器，也就是说，它们可以表征样品中的所有分析物，包括未知或非预期的那些分析物。这在需要全面分析的分析实验室环境中非常有用。其它MRR光谱仪被设计成测量目标光谱，重点关注每个样品中的特定分析物的已知共振。这极大地降低了波形产生和检测的成本，同时保留了技术的分子特异性。由于激励功率集中在较小频率范围内，在相同的时间内，目标分析也可能比宽带分析更灵敏(例如，灵敏10至100倍),从而能够更快速地进行有用的测量。
发明内容
MRR光谱法获取中性气相分析物的光谱。分离分析物，不含溶剂且不含其它相关联分子。为了获取液体或固体分析物的光谱，首先使分析物挥发。通常，通过将分析物加热至其沸点以将分子从液相或固相转化为气相来进行挥发。例如，对溶液中的分析物进行分析的典型方法包括使用加热来提取分析物。首先，将分析物溶液转移到贮存器中并加热至第一温度以使溶剂从溶液中蒸发。然后，将贮存器加热至高于第一温度的第二温度以使分析物挥发。然后将分析物从贮存器转移到与贮存器热隔离的喷嘴。喷嘴将挥发的分析物注射到真空室中，在所述真空室中测量分析物的MRR光谱。
本发明人已认识到，目前用于MRR光谱法的对液体和固体分析物进行采样的方法具有挑战。一个挑战是难以使具有高分子量的分析物(例如，分子量大于100道尔顿的分析物)和具有低挥发性的分析物(例如，沸点大于100℃)挥发。为了使具有这些特性的分析物挥发，可以将分析物加热至高温。另一个挑战是分析物的温度稳定性。加热具有低温度稳定性的分析物可能导致分析物的热降解。许多化合物不能通过加热至沸点而挥发，因为它们在汽化之前热分解。具有低挥发性和低温度稳定性的分析物难以挥发以用于MRR光谱法。
本发明人已经认识到，需要替代性汽化手段，使得某些化合物能够用MRR光谱法成功地分析。本发明人已经开发了若干种低挥发性采样方法和接口，其能够使具有低挥发性和/或低温度稳定性的分析物挥发，以将分子样品引入MRR光谱仪器中进行分子分析。这些采样方法和接口使分析物挥发，且几乎没有热降解。
用于MRR光谱仪的采样接口可包括外壳、设置在所述外壳内的加热元件、联接到所述外壳的载气端口以及与所述外壳流体连通的喷嘴。所述加热元件具有可达到比分析物的沸点高至少100℃的温度的表面，并且当在所述温度下时，使分析物汽化。所述载气端口使载气流动到所述外壳中，使得所述分析物夹带在所述载气中。并且所述喷嘴将所述分析物和所述载气排放到所述MRR光谱仪的样品室中。
所述采样接口还可以包括与所述加热元件的表面流体连通的样品端口，以将含有所述分析物的溶液输送到加热块的表面，所述加热块的所述表面使所述分析物汽化。在此种情况下，所述采样接口还可以包括与所述喷嘴流体连通的分子筛以去除汽化的溶剂。可替代地，所述分析物可以是沉积在与所述加热元件的所述表面热连通的样品板上的固体分析物。
可以通过将蒸发表面加热至比分析物的沸点高至少100℃的温度来将所述分析物引入MRR光谱仪中。所述分析物设置在所述蒸发表面上，所述蒸发表面使所述分析物汽化，然后将所述分析物夹带在载气中并将其与所述载气一起排放到所述MRR光谱仪的样品室中。分子筛可以在所述分析物和所述载气排放到所述MRR光谱仪的样品室中之前从所述分析物和所述载气去除汽化的溶剂。
另一种采样接口可包括外壳、联接到所述外壳的雾化器以及与所述外壳流体连通的喷嘴。所述雾化器在所述外壳中产生分析物的细雾。所述细雾包括体积为约1μL至约10μL的液滴。并且所述喷嘴将所述分析物的所述细雾排放到所述MRR光谱仪的样品室中。
所述雾化器可以是气动雾化器，其包括气动喷嘴，所述气动喷嘴具有具有第一直径的第一孔口、具有大于所述第一直径大的第二直径的第二孔口以及连接所述第一孔口和所述第二孔口的管腔。所述第一孔口设置在所述外壳内。所述气动雾化器还包括联接到所述气动喷嘴的所述第二孔口的载气端口，所述载气端口经由所述气动喷嘴将载气引入所述外壳中。
可替代地，所述雾化器可以是超声波雾化器，其包括振动装置，例如压电换能器，以及部分地设置在所述振动装置内的流道，以将所述分析物输送到所述振动装置的表面。所述雾化器还可以是超声波雾化器，其包括振动装置，例如压电装置，所述振动装置具有设置在所述外壳内的表面和将所述分析物输送到所述振动装置的表面的管。
可以通过将液体分析物雾化以产生所述分析物的细雾并将所述细雾排放到MRR光谱仪的样品室中来将所述液体分析物引入所述MRR光谱仪中。
又另一种采样接口可包括外壳、在所述外壳中的金属箔、激光器、载气端口和喷嘴。所述金属箔具有支撑分析物的第一表面和由来自所述激光器的激光束照射的第二表面。所述激光束在所述金属箔中产生声波，所述声波使所述分析物从所述金属箔的所述第一表面解吸。所述载气端口使载气流动到所述外壳中，并且所述喷嘴将所述(中性)分析物和所述载气排放到所述MRR光谱仪的样品室中。
可以通过将分析物置于金属箔的第一表面上并用激光束照射所述金属箔的与所述第一表面相对的第二表面来将所述分析物引入MRR光谱仪中。所述激光束在所述金属箔中产生声波，所述声波使所述分析物从所述金属箔的所述第一表面解吸。所述分析物夹带在载气中并且被排放到所述MRR光谱仪的样品室中。在被排放到所述MRR光谱仪的所述样品室中之前，所述分析物可以不被电离。
对于每种采样接口，所述外壳可以保持在约3巴至约15巴的压力下。所述外壳可容纳气体混合物，其中所述气体混合物的至少75％是载气。
前述概念和下文更详细地论述的附加概念的所有组合(条件是此类概念不相互矛盾)是本文公开的发明主题的一部分。特别地，在本公开结束时出现的所要求保护的主题的所有组合是本文公开的发明主题的一部分。本文使用的术语也可以出现在通过引用并入的任何公开中，其应赋予与本文所公开的特定概念最一致的含义。
附图说明
熟练技术人员将理解，附图主要用于说明性目的，并且不旨在限制本文所述的发明主题的范围。附图不一定按比例绘制；在一些情况下，本文公开的本发明主题的各个方面可以在附图中示出为夸大或放大以便于对不同特征的理解。在附图中，相同的参考字符通常是指相同的特征(例如，在功能和/或结构上相似的元件)。
图1示出了用于具有移动箔的分子旋转共振(MRR)仪器的激光诱导声解吸(LIAD)采样接口。
图2示出了具有移动激光束的LIAD源采样接口。
图3示出了用于使液体样品挥发的闪蒸采样接口。
图4示出了用于使固体样品挥发的另一种闪蒸采样接口。
图5示出了一种气动雾化源采样设备。
图6示出了一种超声波雾化源采样设备。
图7示出了用于将液体引入图6的超声波雾化器采样接口中的经修改的超声波雾化器。
图8示出了另一种超声波雾化源采样设备。
图9示出了用于从汽化的分析物去除溶剂的位于采样接口与MRR仪器喷嘴之间的分子筛。
图10示出了具有采样接口(例如，LIAD、闪蒸或雾化采样接口)的MRR仪器，所述采样接口使具有高分子量和低挥发性的分析物挥发并将其注射到MRR仪器的样品室中。
具体实施方式
分子旋转共振(MRR)光谱法可用于监测反应的完成、产物产率、中间体和杂质，包括异构体(对映异构体、非对映异构体和/或位置异构体)。其影响来源于新的化学见解(例如，分辨率和特异性)、测量产率和其可产生结果的速度。新的化学见解意味着能够更好地理解化学过程为何按预期工作或不按预期工作，并且速度可以推进制药行业内连续制造的更大目标。
与用于分析化学的其它技术不同，MRR光谱法可用于快速鉴定和量化复杂混合物中的个别组分，包括通常难以或不可能通过其它技术分辨的异构杂质。MRR光谱法的优势使其特别适用于分析药物研发实验室中的挥发性化学物质。由于MRR光谱法通过分析低压气相中的分子来工作，因此挥发性化学物质挥发，或从溶液或固体改变成气相以进行测量。
使样品挥发以用于MRR分析可能具有挑战性，尤其是当样品具有低挥发性(例如，沸点高于200℃的样品)并且对温度敏感(经受热降解)时。幸运的是，本发明的采样接口能够可靠且可再现地将冷凝相样品引入旋转光谱仪器中，而不会引起大量的热分解。低挥发性采样接口使液体溶液或固态膜中的一种或多种分析物，诸如活性药物成分(API)、API前体、API中间体或API反应副产物挥发，以使用MRR光谱法进行测量。低挥发性采样接口可以将分析物挥发到载气流中。对于少量分析物(例如，质量低于5mg的样品)，采样接口可以使分析物在约30分钟或更短时间(例如，30秒、1分钟、5分钟、15分钟)内挥发，典型挥发速率为10μg min-1至100μg min-1。对于大量分析物(例如，大的、加热的分析物贮存器)，采样接口可以使分析物在至多24小时的时间段内挥发。汽化的分析物夹带到载气中，所述载气通过喷嘴被注射到真空样品室中用于MRR分析。
本文公开的用于MRR的本发明的采样技术和接口包括激光诱导声解吸(LIAD)、闪蒸汽化、气动雾化和超声波雾化。这些采样技术和接口可用于提供挥发的样品用于MRR分析。可以使用计算机控制系统来控制采样技术和接口，所述计算机控制系统还控制MRR仪器并分析MRR数据。
具有模块化采样接口的MRR仪器
图10示出了具有模块化采样接口1011的MRR仪器1000，所述模块化采样接口也称为样品汽化模块，其使具有高分子量和低挥发性的分析物挥发用于MRR分析。MRR仪器1000包括真空室1001，也称为样品室，所述真空室通过真空泵1002泵抽到真空压力。联接到真空室1001的压力监测器1003监测真空室1001内部的压力水平。
真空室1001还保持铝镜1004、平移载物台1005和微波天线模块1009，所述微波天线模块联接到微波产生和检测电路系统1010。在操作中，微波天线模块1009将由微波产生和检测电路系统1010产生的信号发射到形成在镜1004之间的空腔中。信号在空腔内共振，其共振频率可以通过用平移载物台1005移动镜1004中的一个来调谐。所述信号使空腔中的任何样品发射自由感应衰减信号，微波天线模块1009检测到所述自由感应衰减信号并将其联接到微波产生和检测电路系统1010以用控制计算机1016进行分析。
样品经由MRR仪器喷嘴1006从采样接口1011在载气流(stream)或流(flow)中进入腔室。载气流由载气气缸1014或其它来源供应，其中气体流动和压力调节器1013经由载气管线1012控制到采样接口1011的载气流。气体转移管线1008将载气流和挥发的样品流从采样接口1011载运到脉冲阀1007，所述脉冲阀将夹带在载气中的挥发的样品的脉冲传递到MRR仪器喷嘴1006。
MRR仪器1000由控制计算机1016控制，所述控制计算机又可由用户经由显示器1017或其它输出装置和一个或多个输入装置1018(例如，键盘、触摸屏或鼠标)控制。计算机控制系统1016可以经由有线(例如，串行、USB、以太网)或无线接口(例如，蓝牙)联接到并入到采样接口1011和/或MRR仪器1000中的阀、泵和/或加热器中的微处理器控制单元。例如，采样接口1011中的加热器可以与热电偶温度传感器和加热器控制单元一起包装在捆束1015中，其中微处理器可操作地联接到加热元件和热电偶。微处理器可以通过打开和关闭加热元件来控制温度，同时在传感器反馈回路中使用热电偶温度读数。加热器控制单元可经由USB接口与计算机控制系统联接，并且由计算机控制系统控制。计算机控制系统1016可提供控制接口，用户可通过所述控制接口控制加热器的温度。计算机控制系统1016还可以根据加热器操作和/或由热电偶测量的温度来调节采样操作。当用户请求样品分析时，计算机控制系统1016可以延迟分析，直到接口已达到目标温度。
采样接口1011可包括和/或联接到若干个传感器，包括压力传感器和温度传感器。并入到采样接口1011或MRR仪器1000中的每个加热器可包括热电偶传感器，所述热电偶传感器热联接到对应的加热元件并联接到计算机控制系统1016。用户使用用户界面1017监测和控制系统参数，所述用户界面显示来自并入系统中的传感器的传感器数据。
采样接口可以被配置为模块化单元，所述模块化单元能够可拆卸地联接到MRR仪器。以此种方式，用户可以根据用户的偏好容易地调换采样接口模块。用户简单地拆卸一个采样接口模块1011并附接另一个采样接口模块。每个模块化单元1011可包括与计算机控制系统通信的识别芯片，例如，由放置在仪器1000上或附近的读取器检测到的射频识别(RFID)芯片，或在安装采样接口1011时在连接到仪器1000上的插座的指定连接器上提供特定电压的小芯片。计算机控制系统1016可识别联接到MRR仪器1000的采样接口1011，并且根据采样接口1011的类型来定制操作模式。
例如，通过可编程温度汽化(PTV)采样接口的热汽化不控制样品引入速率。其在实验开始时注射固定量的样品，并且监测分析物随时间推移的演变。因此，定量分析涉及由仪器软件自动进行的完整分析物强度相对于时间曲线的积分。另一方面，闪蒸采样接口以受控速率注射样品，因此定量分析可以直接从分析物强度进行，而无需进行积分。通过识别采样接口的类型，仪器软件可以使用适当的定量例程并以适合于所述例程的方式进行实验。在一些实施例中，可以在不同的采样接口模块1011上使用相同的MRR喷嘴1006。在其它实施例中，不同的MRR喷嘴与不同的采样接口模块1011一起使用。例如，由于运动气体粘度的增加，在高温(例如，高于250℃)下操作的采样接口可以使用较大直径的喷嘴来实现所需气体流速。
这些采样接口中的每一个可包括联接到MRR仪器的外壳，其中样品中的一种或多种分析物在注射到MRR仪器中之前挥发。外壳维持在大于大气压的压力(例如，3巴至15巴)下。MRR喷嘴1006中的气体混合物具有摩尔百分数为75％或更大的载气含量。载气含量摩尔百分比的上限可以非常接近于100％，并且可以取决于汽化的样品的量以用于成功检测，因为分析物和载气的总和加起来为100％。例如，如果在载气中以0.01％的样品丰度可以实现成功的检测，则载气含量可以高达99.99％(100％至0.01％)。如果仪器灵敏度提高，并且可以通过载气中0.001％的样品丰度实现成功的检测，则载气含量可以是99.999％(100％至0.001％)。在介于3psi与15psi之间的压力下，载气流在20mL/min至150mL/min的范围内。
载气压力由附接到高压气体储罐1014的气体压力调节器1013控制。流速由流体地联接到气体调节器1013的流量旋转计来监测。基于给定压力下的MRR喷嘴1006的频率和脉冲持续时间来确定流速的上限。例如，10Hz的阀脉冲频率和1ms的脉冲持续时间可以产生50mL/min的平均气体流速，而将脉冲持续时间增加到2ms可以将流速增加到80mL/min。典型的脉冲阀频率为5Hz至10Hz，并且脉冲持续时间在0.7ms至5ms的范围内。加热器和热电偶可以热联接到MRR喷嘴1006并且可操作地联接到计算机控制系统1016。
激光诱导声解吸(LIAD)
LIAD用于将分子样品引入MRR光谱仪器中以用于分子分析。LIAD是一种汽化技术，其利用激光产生的声波来使样品汽化而不将样品暴露于高温。样品沉积在薄金属箔的前侧上。激光脉冲照射金属箔的背面，形成在箔中并且沿着箔传播的声波。声波使箔的前表面振动，导致干燥的分析物从前表面解吸。换句话说，激光诱导声波将干燥的分析物从箔的前表面抖落并进入外壳中。载气流将解吸的分析物从外壳吹入MRR样品室中。适合MRR的载气包括氖气、氩气和氮气。
金属箔的厚度影响样品汽化效率。较薄的箔允许较高振幅的声振动，但也可能具有更多热加热。较厚的箔可防止大量热加热，但可能经历较少的声振动。金属箔可以为约10μm厚至约13μm厚，例如12.5μm厚。样品可以作为固体或作为(液体)溶液沉积，并且在汽化之前干燥以去除任何溶剂。取决于样品的热灵敏度，样品可以在室温下或在高温下干燥。箔的背侧可以安装到透明玻璃或凝胶表面，以减少或防止箔在LIAD期间的点蚀。
箔的背侧可以用来自以532nm的波长发射的Nd:YAG激光器的脉冲以3纳秒的脉冲持续时间照射。例如，激光器可以10Hz的脉冲重复率、直径为0.5-3mm的光斑大小和每脉冲25MJ的能量发射脉冲。这些脉冲产生声波，所述声波通过箔传播到箔的前表面。脉冲波长、脉冲功率、脉冲持续时间、脉冲重复频率和箔厚度经选择以避免或最小化通过箔吸收激光对样品的热加热，从而避免或减少热敏感分析物的热降解。可以使用质谱仪实验地调谐这些参数，其中质谱仪同时测量(1)分析物离子信号以测量样品发射强度和(2)具有不同质荷比的任何热降解产物。
LIAD已与质谱法一起使用，所述质谱法处理电离样品。对于质谱法，LIAD可用于使中性固体样品挥发，由此将其转移到气相中。但LIAD缺乏电离样品的能力。因此，对于质谱法，LIAD与另一种方法配对，所述另一种方法在LIAD将样品转移到气相中之后电离样品。此种方法具有若干缺点，包括更复杂的采样接口和使用额外步骤。在将挥发的样品转移到气相中之后电离挥发的样品可能比在挥发过程期间电离更困难。此外，电离过程可使样品降解。LIAD尚未被广泛用于质谱法，因为在汽化期间，例如通过使用气动雾化和强电场的组合(即，电喷雾电离)或小导电毛细管和强电场的组合(即，纳米喷雾电离)通常比汽化后更容易电离样品。电喷雾电离和纳米喷雾电离两者被广泛用于各种样品的质谱分析。
与质谱法不同，MRR光谱法使用中性样品，因此样品在引入MRR仪器中之前不会被电离。因此，LIAD可以在单个步骤(即，无需电离)中制备中性样品用于MRR测量，使得LIAD对于使用于MRR分析的样品挥发非常具有吸引力。然而，将LIAD与MRR光谱组合会带来一些独特的挑战。这些挑战中的一些与MRR在样品引入和气体组成方面的特定操作条件有关。一个挑战是控制引入MRR喷嘴中的气体的组成。此种挑战通过改变样品引入速率来解决。样品引入速率取决于样品沉积厚度、激光移动速度和载气流速，其应足够高以确保过量的载气。外壳也可以被密封以防止空气侵入。
使用LIAD用于MRR光谱法的另一个挑战是汽化效率，其被定义为作为单个分子而不是分子簇和颗粒释放的汽化的分析物的分数。MRR光谱法测量游离的单个分子的光谱，因此主要产生分子簇和颗粒的分析物汽化不允许光谱测量。质谱法的较高测量灵敏度允许以低至0.001％的LIAD汽化效率进行测量。相比之下，MRR在LIAD汽化效率为至少1％且优选地大于20％的情况下更好地工作。在没有高LIAD汽化效率的情况下，MRR操作可能消耗不合理的大量样品(克级)。
LIAD的汽化效率受若干种因素影响，包括激光强度、箔上的样品厚度以及分析物的物理和化学特性。在最佳条件下，可以用单个激光脉冲实现样品汽化，因此激光应具有足够的功率密度(例如，每次激光发射3MJ mm-2)。可以聚焦低功率激光以实现所需功率密度，从而减小汽化面积。箔上样品层的厚度强烈影响汽化效率，因此样品应沉积为具有特定厚度的均匀层。样品厚度和均匀性可以通过使用超声波雾化器进行样品沉积来精确地控制。控制超声波装置跨箔的移动速度、液体流速和分析物溶液的浓度可以产生具有可预测和可再现厚度的均匀样品层。最佳样品厚度可取决于分析物中的分子间结合；例如，通常具有更强分子间结合的结晶分析物比通常具有更弱分子间结合的粉末状分析物汽化效率低。因此，结晶分析物应沉积在比粉末状分析物(5-30μg mm-2)更薄的层(例如，小于5μg mm-2)中，并用更快的扫描激光束照射以产生相同的分析物通量。
图1和图2分别示出了不同的LIAD采样接口100和200，它们中的每一个联接到图10的MRR仪器1000。图1示出了具有安装在移动平移载物台102上的样品箔101的LIAD采样接口100。将干燥的样品分析物置于样品箔101的背对激光器107的一侧上。样品箔101和载物台102设置在连接到MRR仪器1000上的MRR喷嘴1006的外壳103内。载气(例如，氖气)通过气体端口106被递送到外壳中。激光器107直接朝向样品箔101的与样品的一侧相对的一侧发射激光束。激光束通过激光透射窗口108进入外壳103，并且在样品箔101中或样品箔上产生声波，使干燥到样品箔101上的分析物的至少一部分汽化。
通过声解吸汽化的样品与外壳103中的(氖)载气混合，并且通过载气的流动被载运到MRR喷嘴1006中。移动载物台102使样品箔101相对于激光器107的位置移位，从而提供用于汽化的新鲜样品以维持LIAD操作几分钟。图1中所示的LIAD采样接口100已用于成功地使龙挻醚(沸点274℃)和L-丙氨酸(熔点297℃，熔化后分解)汽化。
图2示出了具有移动激光束和固定样品(和箔)的LIAD采样接口200。同样，LIAD采样接口200包括在一侧上设置有分析物的金属样品箔201。样品保持器202将样品箔201保持在外壳203中的固定位置，其中样品箔201的分析物涂覆侧面向外壳203中的激光透射窗口。样品箔201和保持器202设置在连接到MRR喷嘴204和MRR仪器接口205的外壳203内。载气(例如，氖气)由气体端口206供应到外壳203中。激光器207安装在移动载物台208上，所述移动载物台横向移动激光器207，将激光器的输出束扫过一个表面到达样品箔201。可替代地，激光器207可以连接到光波导209，所述光波导的端部固定在移动载物台208上，或者可以照射扫描镜或其它束扫描装置，所述扫描镜或其它束扫描装置将激光束扫过样品箔201。移动激光束而不是样品箔201显著减小外壳203的大小，从而增加汽化的分析物的浓度。
在图1和图2中的LIAD采样接口100和200中，MRR操作通常涉及载气，诸如氖气。MRR喷嘴处的载气含量通常超过75％。为了实现此载气含量，LIAD外壳103、203和与MRR仪器1000的接口与环境空气隔离。在操作之前从外壳103、203吹扫空气。外壳103、203可处于高于环境压力的压力下，以促进从外壳到MRR仪器的真空室中的最佳气体流动(带有夹带的汽化的分析物)以及MRR仪器接口(脉冲阀和喷嘴)的适当操作。
外壳内MRR仪器真空的吸力可足以将汽化的分子引导到MRR喷嘴中。在此种情况下，载气(例如，氖气)可以经由气体端口供应到外壳。一些汽化的样品分子可具有离开样品保持器的足够速度，以克服MRR仪器真空的吸力并沉积在外壳的壁上。外壳可以被加热至超过分析物的熔点的温度以防止分析物积聚在壁上。
可以根据所需分析物挥发速率来选择用于制造金属箔的金属类型。某些金属使分析物以更快的速率挥发，以产生更短、更强烈的样品排放(例如，钛)。其它金属使分析物以较慢的速率挥发，以产生更长的不太强的样品排放(例如，银或金)。金属的类型也可以是铝、铜或铁。
闪蒸汽化
闪蒸汽化使样品快速地完全汽化，使得样品几乎没有经历热降解。闪蒸汽化使用处于高于分析物的沸点的约100℃至约150℃的温度下的蒸发表面。例如，蒸发表面可以是加热块的暴露表面，其被加热至介于约100℃至约700℃C之间的温度。如果样品混合物中存在多于一种分析物，则蒸发表面的温度可保持在高于具有最高沸点的样品混合物中的分析物的沸点的至少100℃的温度下。加热块的热质量足够大以确保几乎瞬间汽化。热质量可足够大以吸收蒸发的冷却效果的至少一部分，以便减少由将液体样品滴落或喷洒到蒸发表面上引起的温度振荡(例如，小于2％、3％或5％的振荡)。加热块的质量可以大于20克，例如约30克。
图3示出了联接到MRR仪器1000并且使液体样品汽化以用于MRR分析的闪蒸采样接口300。闪蒸采样接口300以低分析物和/或溶液流速(例如，nL min-1至μL min-1)和低氖气流速(例如，至多1L min-1)操作。接口300可包括T形接头305，所述T形接头具有用作载气(例如，氖气)入口306的三个端口、液体样品入口304和气体出口301。气体出口301可以联接到MRR喷嘴1006或形成MRR喷嘴的一部分或全部，所述MRR喷嘴连接到MRR仪器的样品室。载气流320可以约20mL min-1至约150mL min-1的流速被引导通过设备。两个气体端口301和306可以布置在T形接头的相对侧上，其中液体入口端口304在其之间。
液体样品入口304可包括窄的惰性(例如，金属或熔融二氧化硅)毛细管303，其定位在加热块307的蒸发表面上方，开口被引导朝向或高于闪蒸点308。毛细管303可以放置成非常接近于蒸发表面，使得离开毛细管303的液体通过毛细管力与表面形成液体接合部。可以减小毛细管体积以增加液体速度并防止液体在毛细管303中加热和蒸发。加热块307可以是耐腐蚀金属，诸如316级不锈钢。可替代地，样品可经由熔融二氧化硅毛细管或经由具有耐腐蚀金属和熔融二氧化硅的组合的毛细管引入加热的蒸发表面。例如，熔融二氧化硅毛细管可以设置在金属毛细管的内部。在此实例中，载气可被引导在熔融二氧化硅毛细管与金属毛细管之间，以向毛细管提供冷却并防止样品回流。
在恒定温度下操作闪蒸采样接口300可能导致可靠性问题，诸如毛细管堵塞。毛细管303与被加热表面的紧密接近可导致溶剂蒸发和毛细管303的尖端处的分析物沉淀。这些问题可以通过使用高密度加热器(例如，100-300W cm-2)，诸如氮化铝或氮化硼加热器作为加热阻断或代替加热阻断间歇地加热蒸发表面来缓解。这些加热器能够快速加热(例如，每秒>300℃)，并且可以在1至2秒内达到闪蒸的温度(例如，高达1300℃)。利用间歇致动的高密度加热器，所需体积的液体可通过毛细管递送到加热器的蒸发表面，其中液体通过加热3至5秒而被闪蒸。载气经由MRR喷嘴1006将所得汽化的分析物的脉冲扫掠到MRR仪器的样品室中以供分析。在适当延迟以允许加热表面冷却之后，可重复所述过程以进行另一测量。可选择液体体积和外壳大小以将氖气载气浓度维持高于75％。
图4示出可使用于MRR仪器1000的固体样品汽化的闪蒸采样接口400。它包括集成一个或多个蒸发或加热表面的样品板401。将适量的样品沉积到加热表面上，作为固体或作为允许干燥以去除溶剂的液体溶液。样品板401接着附接到外壳402，外壳连接到MRR仪器喷嘴1006。外壳402和MRR仪器喷嘴403可以由加热的转移管线405连接，以允许更容易地附接到MRR仪器1000。加热器或加热器阵列可以使用高密度加热器(例如，100-300Wcm-2)来快速汽化。样品可以用短(例如，3至5秒)热脉冲来汽化，并且通过气体端口406与进入外壳402的载气混合。在操作中，MRR仪器喷嘴1006在将所得气体混合物驱动到MRR仪器1000中以用于MRR测量的方向上产生气流420。可以选择在单个脉冲中汽化的样品的质量以及外壳的体积以将载气浓度维持高于75％。
气动或超声波雾化
雾化是其中液体分析物或分析物溶液从散装液体转化成小液滴(例如，1μL至10μL液滴)的细喷雾或雾的过程。这极大地增加了可用于汽化的表面积并加速了汽化过程。雾化可以通过多种方式实现，包括气动(气体辅助)雾化、超声波雾化和电雾化。电雾化通常使样品电离，且因此不适合MRR应用。
雾化器是一种将液体转化为细雾或喷雾(同样为1μL至10μL液滴)的装置。可将此雾扫入加热的转移管中以促进溶剂蒸发并防止管壁上的分析物冷凝。雾化器可以作为采样接口联接到MRR仪器。当与MRR仪器联接时，雾化器可具有特定参数，诸如低溶液流速(例如，nL min-1至μL min-1)；液滴中的中性电荷；小液滴大小；以及样品中的分析物的高浓度，例如，至少100mM至大于500mM。这些参数使气动和超声波雾化方法对MRR的使用具有吸引力。
当较高压力下的气体从小孔(孔口)退出进入较低压力下的气体中时，发生气动雾化。此过程在较低压力区中形成气体射流，并且将在较低压力下的气体推离孔口。较低压力气体在孔口处的抽吸产生了相当大的吸力，其程度取决于压差、孔口的大小以及孔口和周围设备的形状。孔口附近的吸力将液体样品溶液抽吸到气体射流中，从而在此过程中将液体样品分解成小液滴。样品管部分地设置在气动喷嘴中，并且样品管的尖端从气动喷嘴的尖端突出到外壳中。
图5示出了气动雾化采样接口500。气动雾化采样接口500包括样品毛细管501，所述样品毛细管将样品提供到外壳503内部的气动喷嘴502的尖端。外壳503的一侧可以抵靠MRR仪器1000安置，其中MRR喷嘴1006将外壳503流体联接到MRR仪器。雾化器500包括联接到雾化器气体入口507的雾化器气体三通接头506和围绕样品毛细管501的气密密封件508。
气动雾化器采样接口500由内部液体样品溶液管501和外部气体管502构成。在雾化器500的尖端处，气体管502被成形为锥体以产生压缩并产生高压气体。雾化器采样接口500和气体可被加热以改进溶剂和样品蒸发，通常加热到至多500℃的温度。可能不必加热外壳503。
图6和图8分别示出了两个超声波雾化采样接口600和800。超声波雾化可以通过将样品递送系统与超声波装置联接来实现。将样品溶液递送到振动表面，然后所述震动表面使样品溶液震动以产生细雾或喷雾。可以根据样品的表面张力和粘度来设定振动表面的频率和振幅。样品递送可以若干种不同的配置实现。样品溶液从超声波表面分散产生1μL至10μL的液滴，从而促进溶剂蒸发。喷嘴可以使用氖气的定向流将液滴引导到仪器接口。微通道可以平行阵列布置以产生平行液滴流。微通道可以成角度阵列布置以产生液滴的发散流。超声波雾化系统可被加热到至多约500℃的温度以促进溶剂蒸发并防止分析物冷凝。
在图6所示的超声波雾化采样接口600中，含有压电换能器的超声波喷嘴601设置在超声波雾化器本体602上。所述装置包含在连接到MRR仪器喷嘴1006的压力密闭外壳603内，所述MRR仪器喷嘴联接到MRR仪器1000。氖载气流由气体端口606提供。分析物溶液通过液体泵607被递送到超声波喷嘴601，所述液体泵通过液体转移管线608连接到采样接口600。另外，液体转移管线608可以通过联管结609与内部气体毛细管610组合。采样接口600内部的压电元件由外部电源611供电，所述外部电源可以针对在120kHz下的操作提供0.5-5W的功率。
图7示出了用于将液体引入图6中所示的超声波雾化器采样接口600中的经修改的超声波雾化器700。超声波雾化器本体701含有穿过装置700的中心的内部流道，从而提供将液体递送到超声波喷嘴702(例如，图6的超声波喷嘴601)的尖端的流动空间。装置的本体可以含有连接法兰703，以用于容易地联接到超声波雾化器采样接口600的外壳603。在一端上带有气体入口705的内部气体毛细管704安装到流道706的中心中。流道706通过联管结708连接到液体入口707。内部气体毛细管704减小超声波喷嘴702的尖端处的液体表面积，而离开毛细管的气流将离开流道的液体推动到超声波表面上。将气体和液体流组合允许经修改的超声波雾化器700以低于1μLmin-1的液体流速操作，而没有由于溶剂蒸发而导致的分析物沉淀，即使对于高浓度溶液也是如此。
图8示出另一超声波雾化器采样接口800。此超声波雾化器采样接口800包括超声波装置801，所述超声波装置在其中心处包括超声波网格表面802。超声波装置801设置在压力密闭外壳803内，所述压力密闭外壳通过加热的转移管线806连接到MRR仪器喷嘴1006和MRR仪器1000。载气流由位于超声波装置801的后侧上的主要气体端口807提供，迫使载气通过网格表面802。如果网格表面802的直径和密度对于高效仪器操作来说过多地限制载气流，则可以通过辅助气体入口808提供额外载气流。使用液体转移管线810通过液体泵809注射液体分析物溶液。液体转移管线810定位在网格表面802后方，足够接近以实现液体接合，其中离开转移管线的液体附接到网格802的表面，而转移管线810与网格表面802之间没有物理接触。沉积到网格表面802的背面上的液体通过毛细管力被拉到前侧，并且通过超声波振动被雾化。所得液滴流在气流方向820上朝向MRR仪器1000行进。超声波网格表面802可以在100kHz与2MHz之间的频率下振动，从而产生体积在1μL与10μL之间的液滴。
在利用液体泵注射的采样接口中(例如，如图3、图5、图6和图8所示)，液体泵可以是简单的泵装置(诸如注射器或蠕动泵)或更复杂的装置(诸如液体色谱仪或自动采样器)。这些装置中的每一个可以通过液体转移管线联接到带有液体泵注射的采样接口。
在生产线中使用采样技术
上述采样技术和接口中的任一种可以与生产线配对以用于生产线监测。可以从生产线间歇地提取样品。例如，可以从生产线收集一些丸剂或小瓶液体。固体样品可以溶解在适当的溶剂中并置于标记的(例如，带条形码的)样品小瓶中。可以将样品小瓶放置到与采样接口和MRR仪器流体联接的自动处理系统(例如，PAL3自动采样器)中。
自动处理系统可以为采样接口准备样品。如果采样接口是LIAD接口，则所述过程可以是半连续的，其中自动处理系统在金属箔上制备一个或一系列固体样品并依序将其转移到LIAD外壳中，其中样品挥发并转移到MRR仪器中进行分析。在样品在溶液中的情况下，自动处理系统可以将溶液沉积到金属箔上并对样品进行干燥以产生固体样品。在进行分析时，自动处理系统可以制备另一系列样品。如果采样接口是快速汽化器或雾化器，则自动处理系统将液体样品提供到采样接口，其中样品挥发并转移到MRR仪器中进行分析。样品瓶贴标签(例如，条形码信息)可用于通过过程跟踪样品，并且可以与来自MRR仪器的结果相关联。
MRR仪器灵敏度受益于仪器中分析物浓度的增加，但仅限于一定程度。当仪器中的分析物浓度超过0.5％时，不含分析物的分子开始聚集并形成分子簇，这些分子簇具有与单独的游离分析物分子不同的旋转光谱。丛集降低了游离分析物的信号强度，并降低了仪器的灵敏度。当使用分析物的液体溶液时，溶剂分子可以类似地与分析物分子聚集，因此将溶剂和分析物的组合浓度限制为0.5％。溶剂中典型的分析物溶解度很少超过10％，并且通常低至0.1％。引入分析物溶液可能会将高溶解度分析物的分析度浓度限制在0.05％(0.5％丛集极限×10％溶解度)，并且将低溶解度分析物的分析度浓度限制在0.005％(0.5％丛集极限×0.1％溶解度)。
此种性能的降低是不希望的，因此如果能够在汽化后除去溶剂，则增加引入MRR仪器中的分析物的浓度而不达到丛集浓度极限，将是有益的。可以通过使汽化的溶剂/分析物混合物通过吸附柱来去除溶剂。虽然柱中可以使用不同的吸附剂，但大多数吸附剂不适合MRR应用，因为它们的选择性不够，并且在用于分析物汽化的高温(>200℃)下效果不佳。
分子筛是一系列沸石(铝硅酸盐)化合物，其形成多孔结构，所述多孔结构的孔径可通过改变其化学组成而变化。例如，掺入钾离子的沸石形式具有孔径，而掺入钠离子的沸石形式具有/>孔径。分子筛通常用于去除不需要的分子，特别是水。例如，它们通常用于天然气流纯化、去除乙醇工艺流中的水和污水纯化。由于基于孔径的高度选择性和在高温(例如，高达300℃)下发挥作用的能力，分子筛特别适合于从汽化的分析物中除去溶剂。
分子筛含有大小类似于小分子的孔隙。小于孔径的分子进入分子筛并被吸收，而大于孔径的分子不能通过分子筛，且因此不能被吸收。通常，溶剂分子比分析物小得多，因此使汽化的溶剂/分析物混合物通过具有适当孔径的分子筛柱将选择性地去除溶剂分子，同时将分析物分子留在进入仪器的气流中。例如，具有孔隙的分子筛可以选择性地去除水，而不影响其它分子，甚至包括像甲醇或乙醇的小溶剂。具有为/>孔径的分子筛去除水、甲醇和乙醇，但不会影响较大的分析物和溶剂(例如丙醇或丁醇)。带/>孔径的分子筛可以去除更广泛范围的溶剂，包括丙醇和丁醇。
图9示出了用于MRR系统900的吸附剂实施方式中的分子筛。系统900包括具有载气入口902的汽化系统901(例如，LIAD、闪蒸或雾化采样接口,如上文所描述的那些)。分析物溶液由液体泵903通过液体转移管线904注入。来自汽化系统901的载气中的分析物和溶剂的汽化的混合物穿过MRR仪器喷嘴1006上的加热的分子筛柱905，所述MRR仪器喷嘴联接到MRR仪器1000。尽管加热可能降低分子筛柱905的捕获效率，但其防止分析物冷凝。分子筛柱905可以被加热至分析物熔点，并且插入样品汽化模块901与MRR仪器喷嘴1006之间。分子筛柱905的大小设计取决于预期操作时间和液体流速。例如，含有100g 3A分子筛的柱在加热至250℃时，允许以1μLmin-1的液体流速操作200分钟，有效去除水(>90％)。分子筛柱905可以通过将温度升高到350℃并在恢复MRR测量之前使用MRR仪器的真空泵降低压力来再生。
结论
虽然本文已经描述和示出了各种本发明实施例，但本领域的普通技术人员将容易地设想用于执行功能和/或获得本文所述的结果和/或优点中的一个或多个的各种其它手段和/或结构，并且此类变化和/或修改中的每一个被视为在本文所述的本发明实施例的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易理解，本文所述的所有参数、尺寸、材料和配置旨在是示例性的，并且实际参数、尺寸、材料和/或配置将取决于使用本发明的教导的一个或多个特定应用。本领域技术人员将认识到或能够仅使用常规实验来确定本文所述的具体本发明实施例的许多等效物。因此，应理解，前述实施例仅作为实例呈现，并且在所附权利要求书及其等同物的范围内，本发明实施例可以不同于具体描述和要求保护的方式实践。本公开的本发明实施例涉及本文所述的每个单独的特征、系统、制品、材料、套件和/或方法。另外，如果此类特征、系统、制品、材料、套件和/或方法不相互矛盾，则两个或更多个此类特征、系统、制品、材料、套件和/或方法的任何组合包括在本公开的发明范围内。
另外，各种本发明概念可以体现为已提供实例的一种或多种方法。作为方法的一部分执行的动作可以任何合适的方式排序。因此，可以构造其中以不同于所示顺序执行动作的实施例，这可以包括同时执行一些动作，即使在说明性实施例中示出为顺序动作。
如本文所定义和使用的所有定义都应理解为控制字典定义、通过引用并入的文档中的定义和/或所定义术语的普通含义。
除非明确指示为相反，否则如本文在说明书和权利要求书中使用的不定冠词“一(a和an)”应理解为意指“至少一个”。
如本文在说明书和权利要求书中所使用的短语“和/或”应理解为意指如此结合的元件中的“一个或两个”，即在一些情况下联合存在并且在其它情况下分离存在的元件。以“和/或”列出的多个元件应以相同方式解释，即，如此结合的元件中的“一个或多个”。除了由“和/或”从句具体标识的元件之外，其它元件可以任选地存在，无论是与具体标识的那些元件相关还是无关。因此，作为非限制性实例，当与开放式语言诸如“包括”结合使用时，对“A和/或B”的引用在一个实施例中可以仅指A(任选地包括除B之外的元素)；在另一实施例中，仅指B(任选地包括除A之外的元素)；在又一个实施例中，指A和B两者(任选地包括其它元素)等。
如本文在说明书和权利要求书中所使用，“或”应理解为具有与上文所定义的“和/或”相同的含义。例如，当分离列表中的项目时，“或”或“和/或”应解释为包括性的，即包括多个元素或元素列表中的至少一个元素，但也包括多于一个元素，以及任选地包括附加的未列出的项目。仅明确指示相反的术语，诸如“中的仅一个”或“中的正好一个”，或者当在权利要求书中使用时，“由……组成”将指包括多个元素或元素列表中的正好一个元素。一般而言，本文所用的术语“或”仅应被解释为在前面带有排他性术语时表示排他性替代方案(即，“一个或另一个，但不是两个”)，例如“任一个”、“中的一个”、“中的仅一个”或“中的恰好一个”。在权利要求书中使用时，“基本上由……组成”应具有其在专利法领域中使用的一般含义。
如本文在说明书和权利要求书中所用，关于一个或多个元素列表的短语“至少一个”应理解为意指选自元素列表中的任何一个或多个元素的至少一个元素，但不一定包括元素列表中具体列出的每个元素中的至少一个，并且不排除元素列表中元素的任何组合。此定义还允许除了在短语“至少一个”所指的元素列表中具体标识的元素之外，元素可以任选地存在，无论与具体标识的那些元素相关还是无关。因此，作为非限制性实例，“A和B中的至少一个”(或等效地，“A或B中的至少一个”，或等效地，“A和/或B中的至少一个”可以在一个实施例中，指至少一个、任选地包括多于一个A而不存在B(并且任选地包括除B之外的元素)；在另一个实施例中，指至少一个，任选地包括多于一个B而不存在A(并且任选地包括除A之外的元素)；在又一个实施例中，指至少一个，任选地包括多于一个A、和至少一个，任选地包括多于一个B(并且任选地包括其它元素)；等等。
在权利要求书中以及在上述说明书中，所有过渡短语(诸如“包括”、“包含”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及”、“保持”、“由……构成”等)应理解为开放式的，即意指包括但不限于。如美国专利局专利审查程序手册第2111.03条中所述，只有过渡短语“由……组成”和“基本上由……组成”分别是封闭或半封闭过渡短语。

Claims (25)

1.一种用于分子旋转共振(MRR)光谱仪的采样接口，所述采样接口包括：
外壳；
加热元件，所述加热元件设置在所述外壳内并且具有被配置为使分析物汽化的表面，所述表面达到比所述分析物的沸点高至少100℃的温度；
载气端口，所述载气端口联接到所述外壳以使载气流入所述外壳中，所述分析物夹带在所述载气中；以及
喷嘴，所述喷嘴与所述外壳流体连通，以将所述分析物和所述载气排放到所述MRR光谱仪的样品室中。
2.根据权利要求1所述的采样接口，其中所述外壳维持在约3巴至约15巴的压力下。
3.根据权利要求1所述的采样接口，其中所述外壳容纳气体混合物，并且所述气体混合物的至少75％是所述载气。
4.根据权利要求1所述的采样接口，其进一步包括：
样品端口，所述样品端口与加热表面的表面流体连通，以将含有所述分析物的溶液输送到加热块的表面，所述加热块的所述表面使所述分析物汽化。
5.根据权利要求4所述的采样接口，其进一步包括：
分子筛，所述分子筛与所述喷嘴流体连通以去除汽化的溶剂。
6.根据权利要求1所述的采样接口，其中所述分析物是沉积在与所述加热元件的表面热连通的样品板上的固体分析物。
7.一种将分析物引入分子旋转共振(MRR)光谱仪中的方法，所述方法包括：
将蒸发表面加热至比所述分析物的沸点高至少100℃的温度；
将所述分析物置于所述蒸发表面上以便使所述分析物汽化；
将所述分析物夹带在载气中；以及
将所述分析物和所述载气排放到所述MRR光谱仪的样品室中。
8.根据权利要求7所述的方法，其中将所述分析物置于所述蒸发表面上包括将含有所述分析物的溶液输送到所述蒸发表面。
9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：
在将所述分析物和所述载气排放到所述MRR光谱仪的样品室中之前，从所述分析物和所述载气去除汽化的溶剂。
10.根据权利要求7所述的方法，其中将所述分析物置于所述蒸发表面上包括在所述蒸发表面上形成所述分析物的固体层。
11.一种用于分子旋转共振(MRR)光谱仪的采样接口，所述采样接口包括：
外壳；
雾化器，所述雾化器联接到所述外壳以在所述外壳中产生分析物的细雾，所述细雾包括体积为约1μL至约10μL的液滴；以及
喷嘴，所述喷嘴与所述外壳流体连通，以将所述分析物的所述细雾排放到所述MRR光谱仪的样品室中。
12.根据权利要求11所述的采样接口，其中所述雾化器是气动雾化器，其包括：
气动喷嘴，所述气动喷嘴具有具有第一直径的第一孔口、具有大于所述第一直径的第二直径的第二孔口以及连接所述第一孔口和所述第二孔口的管腔，所述第一孔口设置在所述外壳内；以及
载气端口，所述载气端口联接到所述气动喷嘴的所述第二孔口，以经由所述气动喷嘴将载气引入所述外壳中。
13.根据权利要求11所述的采样接口，其中所述雾化器是超声波雾化器，其包括：
振动装置；以及
流道，所述流道部分地设置在所述振动装置内，以将所述分析物输送到所述振动装置的表面。
14.根据权利要求13所述的采样接口，其中所述振动装置是压电换能器。
15.根据权利要求11所述的采样接口，其中所述雾化器是超声波雾化器，其包括：
振动装置，所述振动装置具有设置在所述外壳内的表面；以及
将所述分析物输送到所述振动装置的表面的管。
16.根据权利要求15所述的采样接口，其中所述振动装置是压电换能器。
17.根据权利要求11所述的采样接口，其中所述外壳维持在约3巴至约15巴的压力下。
18.根据权利要求11所述的采样接口，其中所述外壳包括气体混合物，并且所述气体混合物的至少75％是载气。
19.一种将液体分析物引入分子旋转共振(MRR)光谱仪中的方法，所述方法包括：
将液体分析物雾化以产生细雾；以及
将所述细雾排放到所述MRR光谱仪的样品室中。
20.一种用于分子旋转共振(MRR)光谱仪的采样接口，所述采样接口包括：
外壳；
金属箔，所述金属箔设置在所述外壳内并且具有支撑分析物的第一表面；
激光器，所述激光器与所述金属箔的与所述第一表面相对的第二表面光学连通，以用激光束照射所述金属箔的所述第二表面，所述激光束在所述金属箔中产生声波，所述声波使所述分析物从所述金属箔的所述第一表面解吸；
载气端口，所述载气端口联接到所述外壳以使载气流入所述外壳中；以及
喷嘴，所述喷嘴联接到所述外壳，以将所述分析物和所述载气排放到所述MRR光谱仪的样品室中。
21.根据权利要求20所述的采样接口，其中所述外壳被配置为维持在约3巴至约15巴的压力下。
22.根据权利要求20所述的采样接口，其中所述外壳被配置为包括气体混合物，并且所述气体混合物的至少75％是所述载气。
23.根据权利要求20所述的采样接口，其中所述分析物是中性的。
24.一种将分析物引入分子旋转共振(MRR)光谱仪中的方法，所述方法包括：
将所述分析物置于金属箔的第一表面上；
用激光束照射所述金属箔的与所述第一表面相对的第二表面，所述激光束在所述金属箔中产生声波，所述声波使所述分析物从所述金属箔的所述第一表面解吸；
将所述分析物夹带在载气中；以及
将所述分析物和所述载气排放到所述MRR光谱仪的样品室中。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述分析物在被排放到所述MRR光谱仪的所述样品室中之前未被电离。
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