CN1828818A - 用于增强离子产生的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用质谱分析仪的装置和方法。本发明的离子增强系统用于将加热气体引向由基于基质的离子源产生和由探测器探测的离子。离子增强系统夹在离子源和探测器中间。接触加热气体的分析物离子被增强因而更多的离子更容易被探测器探测。本发明的方法包括从基于基质的离子源产生分析物离子，用离子增强系统增强分析物离子以及使用探测器探测已增强的分析物离子。

Description

用于增强离子产生的装置和方法

技术领域

本发明一般涉及质谱分析领域，更具体地涉及一种提供加热气流以在大气压基质辅助激光解析/电离(AP-MALDI)质谱分析仪中增强分析物离子的离子增强系统。

背景技术

大多数复杂的生化靶需要应用互补多维分析工具和方法以补偿靶和基质的干涉。正确的分析和分离对于获得可靠的关于靶的定性和定量的信息是很重要的。在这方面，已经广泛地采用质谱分析仪作为探测用于各种分离方法的探测器。然而，直到最近，大多数光谱方法所提供的碎裂过程图案对于快速而有效的分析过于复杂。采用大气压电离(API)和基质辅助激光解析电离(MALDI)已经充分地提高了结果。例如，这些方法提供了用于分析各种挥发性和非挥发性化合物的极大简化的碎裂过程图案和高灵敏度。该技术也已经在包括肽、蛋白质、碳水化合物、低聚糖、天然产品、阳离子性药物、有机砷化合物、环葡聚糖、紫杉醇、紫杉醇衍生物、金属卟啉、卟啉、干酪根、环硅氧烷、芳香族聚酯树枝状聚合物、寡脱氧核苷酸、多环芳烃、聚合物和类脂物的广泛的化合物上取得了成功。

根据MALDI的电离方法，分析物和基质被置于金属探测棒或靶衬底衬底上。随着溶剂蒸发，分析物和基质从溶液中共同沉淀从而在靶衬底上的基质里形成分析物的固溶体。然后共同沉淀物用短激光脉冲照射，通过电子激发或基质分子的分子振动在共同沉淀物中引起大量的能量累积。基质通过解析耗散能量，将分析物带入气相。在这解析过程中，通过光激励的基质和分析物之间的电荷转移而形成离子。

通常，MALDI的电离技术使用飞行时间分析仪来进行，当然其他质谱分析仪例如离子阱、离子回旋共振质谱分析仪和四极飞行时间也可以采用。然而，这些分析仪必须在高真空下操作，而这在其它事情中会限制靶的生产量，减少解析量、俘获效率以及使得进行测试靶变得更加困难并且更加昂贵。

为了克服MALDI中上述的缺点，研制了一种称为AP-MALDI的技术。该技术采用了MALDI的电离技术，但却在大气压下。MALDI和AP-MALDI电离技术有许多共同之处。例如，两者的技术都基于固态靶材料的脉冲激光束解析/电离从而导致气相分析物分子离子产生的过程上。然而，AP-MALDI电离技术不依赖于在电离室和质谱分析仪之间压力差来引导离子流进入质谱分析仪的进料口。

AP-MALDI能提供在阿托摩尔(attamole)的范围内从靶尺寸至10⁶道尔顿的分子质量的探测。此外，由于大批蛋白质、肽或其它化合物正被这些仪器处理和分析，灵敏度的级别变得更加重要。为了努力提高灵敏度，已经对MALDI质谱分析仪已经进行各种结构和仪器的变化。然而，增加零件和部件也就增加仪器的成本。此外，尝试通过改变与靶混合的分析物基质来提高灵敏度。然而，这些增加和变化在灵敏度上提高有限并且增加了成本。最近，已经研究和评估关于热量的定性和定量对AP-MALDI的性能的影响。具体地，相信未加热的(室温)AP-MALDI源的性能由于在分析物离子中产生的大而变化的簇群而很差。这些大簇群在大气压下通过碰撞形成并稳定下来。已经研究了不同AP-MALDI基质到不同程度的热的效果。具体地，研究集中在加热源附近的转移毛细管。这些研究显示在整个仪器的灵敏度上有一些有限的改进。该技术的不足是该系统的加热和导热受到毛细管中所用材料的限制。而且，AP-MALDI源的灵敏度已经被许多因素包括靶的几何形状以及其相对于毛细管的位置、在靶表面上激光束能量密度、及系统的总的流体动力性限制。

因而，为了提高和有效的离子增强，需要提高AP-MALDI质谱分析仪的灵敏度和效果。

发明内容

本发明涉及使用质谱分析仪的装置和方法。本发明提供离子增强系统用于提供加热气流以增强由基于基质的离子源产生并被探测器探测的分析物离子。本发明的质谱分析仪提供用于产生分析物离子的基于基质的离子源、位于基于基质的离子源下游的用于探测已增强的分析物离子的离子探测器、夹在离子源和离子探测器之间用于增强分析物离子的离子增强系统、以及与离子增强系统相邻或与之成一体的用于将已增强的分析物离子从离子增强系统输送至探测器的离子传输系统。

本发明的方法包括从基于基质的离子源产生分析物离子、用离子增强系统增强分析物离子、以及使用探测器探测已增强的离子。

附图说明

参照下列附图，本发明详细地说明如下：

图1示出质谱分析仪的总体方框图；

图2示出本发明的第一实施例；

图3示出本发明的第二实施例；

图4示出本发明第一实施例的透视图；

图5示出本发明第一实施例的分解视图；

图6示出本发明第一实施例的横截面视图；

图7示出本装置的横截面视图；

图8示出本发明第一实施例的横截面视图并示出如何操作本发明的方法；

图9示出一非母托摩尔(femto molar)的肽混合物而没有本发明供给热量的效果；

图10示出一非母托摩尔的肽混合物在本发明对电离区域内邻近采集管的由离子源产生的分析物离子提供热量的效果；

图11示出本发明的一个实施例；

具体实施方式

在详细说明本发明之前，必须注意，如本说明书和所附的权利要求所使用的，单数形式的“一”包括多个涉及的对象，除非上下文明确地指示了其它方面。因而，例如参照“管道”包括多于一个管道。参照“一基质”包括多于一个“基质”或“基质”混合物。在说明和要求的本发明中，下列的技术术语将根据下列阐述的定义使用。

术语“邻近”意思是附近、接近或毗连。邻近的东西也可以与另一个部件接触、包围其它部件、与其它部件间隔开或包括其它部件的一部分。例如，与管道邻近的毛细管可以与管道接近而间隔开，可以接触管道，可以包围管道或被管道包围，可以容纳管道或被管道所容纳，可以毗邻管道或可以靠近管道。

术语“管道”或“加热管道”是指任何套筒、输送装置、分配器、喷嘴、软管、导管、盘子(plate)、吸管、端口、连接管、管子、耦合管、容器、壳体以及可用来将加热气体或气流引向空间限定区域例如电离区域的结构或装置。具体地，“管道”可以设计成包围接纳来自离子源的分析物离子的毛细管或毛细管的部分。然而，该术语应该作广义的解释成还包括任何可以被定位朝向离子区域并可以向处于气相和/或电离区域的离子提供加热气流，或者提供加热气流到处于气相和/或电离区域的离子中的装置或设备。例如，该术语还可以包括带有将气流引向电离区域的孔的凹型板或凸型板。

术语“增强”是指任何外在的使得物质更易于特征化或识别的物理刺激例如热、能量、光或温度的变化等。例如，加热气体可被用于“增强”离子。离子增加其动能、势能或运动从而被破簇或蒸发。处于这种状态的离子更容易被质谱分析仪探测。应该注意当离子被增强时，由于更多数量的分析物离子通过采集管取样并带至质谱分析仪或探测器，因此增加了探测到的离子数量。

术语“离子源”或“源”是指任何产生分析物离子的源。离子源可以包括除了AP-MALDI离子源的其它源，例如电子冲击(以下称为EI)、化学电离(CI)和其它现有技术公知的离子源。术语“离子源”是指激光、靶衬底及在靶衬底上欲被电离的靶。在AP-MALDI中的靶衬底可包括用于靶沉积的栅格。在该栅格上靶之间的间距约为1-10毫米。大约0.5至2微升沉积在栅格上每一位置处。

术语“电离区域”是指在离子源和采集管之间的区域。具体地，该术语是指由位于该区域的离子源产生的还未引入采集管的分析物离子。该术语应该广义地理解为包括在靶支撑内、上、附近或周围的离子以及在靶支撑和采集管之上方和周围的处于加热气相的离子。AP-MALDI的电离区域从离子源(靶衬底)至采集管的距离约为1-5毫米(或1-5立方毫米体积)。从靶衬底至管道的距离对允许充足的气体从管道流向靶和靶衬底是重要的。例如，如果管道离靶或靶衬底太近，那么当施加电压时会发生电弧。如果距离太远，则没有高效的离子采集。

术语“离子增强系统”是指任何用来增强分析物离子的装置、设备或部件。该术语不包括直接加热毛细管以向离子流提供传导热。例如，“离子增强系统”包括管道和气源。离子增强系统也可包括现有技术公知的其它装置例如激光、红外线装置、紫外线源或其它可以将热量或能量施加在被释放进离子区域或处于气相的离子的类似类型的装置。

术语“离子输送系统”是指任何有助于分析物离子从一位置输送、运动或分配至另一位置的装置、设备、机器、部件、毛细管。该术语以广义地包括离子光学装置、分离器、毛细管、传导元件和管道。

术语“基于基质”或“基于基质的离子源”是指不需要使用干燥气体、气帘气体或去溶剂化步骤。例如，一些系统需要使用该气体去除与分析物混合的溶剂或共溶剂。这些系统通常使用挥发性液体以帮助形成更小的液滴。上述术语都适应于样品溶解于其中的非挥发性液体和固体材料。该术语包括使用共溶剂。共溶剂可以是挥发性的或非挥发性的，但是不能使最终基质材料能够在真空下蒸发。这种材料包括而不限定于间硝基苯甲苄(NBA)、丙三醇，三乙醇胺(TEA)、2，4-二戊基苯酚(dipentylphenol)、1，5-二硫苏糖醇/二赤藓糖醇(dierythritol)(魔弹)、2-硝基苯辛醚(NPOE)硫代甘油、烟酸、肉桂酸、2，5-二羟基苯甲酸(DHB)、3，5-二甲氧基-4-羟基肉桂酸(芥子酸(sinpinic acid))、a-氰基-4-羟基肉桂酸(CCA)、3-甲氧基-4-羟基肉桂酸(阿魏酸)、单硫代甘油、聚乙二醇、2-(4-羟基苯偶氮基)苯甲酸(HABA)、3，4-二羟基肉桂酸(咖啡酸)、2-氨基-4-甲基-5-硝基吡啶(nitropvridine)以及它们的共溶剂和衍生物。具体地，该术语是指MALDI、AP-MALDI、快速原子/离子轰击(FAB)和其它不需要挥发性溶剂且可在高于、等于或低于大气压下操作的类似系统。

术语“气流”、“气”、或“被引导的气体”是指在质谱分析仪中任何沿限定的方向引导的气体。该术语广义地理解为包括可以通过管道或吹过管道的单原子、二原子、三原子和多原子分子。该术语还应广义地理解为包括混合物、不纯混合物或污物。该术语包括惰性物质和非惰性物质。用于本发明的普通气体可以包括但不限定于氨、二氧化碳、氦、氟、氩、氙、氮、空气等。

术语“气源”是指任何产生所需气体或气流的设备、机器、管道或装置。气源通常产生调节气流，但这不是必需的。

术语“毛细管”或“采集管”应当同义并与现有技术中普通定义一致。术语应当广义地理解为包括可以接纳离子的任何装置、设备、管子、软管或管道。

术语“探测器”是指可以探测离子的任何装置、设备、机器、部件或系统。探测器可以包括或可以不包括硬件或软件。在质谱分析仪中普通探测器包括质谱分析仪和/或与质谱分析仪耦合。

“多个”是至少2个，例如2，3，4，6，8，10，12或大于12。短语“多个”和“若干”可以互换使用。多个管道或气流分别至少包括第一管道或气流和第二管道或气流。

本发明参照附图说明。附图没有按比例绘制，具体地，一些尺寸为了表现清楚而放大。

图1示出质谱分析仪总的方框图。方框图不是按比例而是按一般格式绘制，因为本发明可以使用各种不同类型的质谱分析仪。本发明的质谱分析仪1包括离子源3、离子增强系统2、离子输送系统6以及探测器11。离子增强系统可插入离子源2和离子探测器11中间或可包括离子源3部分和/或离子输送系统6部分。

离子源3可位于许多位置或部位处。此外，各种离子源可用于本发明。例如，现有技术中公知的EI、CI或其它离子源可用于本发明。

离子增强系统2可包括管道9和气源7。离子增强系统2更详细的细节在图2-3中示出。离子增强系统2不应该理解成仅仅限制在这两种构造或

实施例上。

离子输送系统6邻近离子增强系统2并可包括采集管或任何离子光学装置、管道或可以输送分析物离子并且在现有技术中公知的装置。

图2示出本发明第一实施例的横截面视图。视图示出将本发明应用到AP-MALDI质谱分析仪系统。为了简化，该图示出带有源壳体14的发明。使用源壳体14以包围离子源和系统是可选择的。某些零件、部件和系统可以或可以不处于真空。这些技术和结构在现有技术中已经公知。

离子源3包括激光4、偏转器8和靶支撑10。将靶13施加到现有技术中公知的基质材料的靶支撑10上。激光4提供激光束，偏转器8将激光束向靶13偏转，然后，靶13被电离，分析物离子作为离子流被释放进离子区域15。

离子区域15位于离子源3和采集管5之间。电离区域15包括位于离子源3和采集管5之间区域内的空间和区域。该区域容纳通过电离蒸发成气相的样品而产生的离子。该区域的大小和形状可以调整，这取决于离子源3如何相对于采集管5布置。最重要的是，位于该区域的是靶13电离所产生的分析物离子。

采集管5位于离子源3的下游，可包括在现有技术中公知的各种材料和设计。采集管5设计成接纳和采集由离子源3产生并作为离子流释放进电离区域15的分析物离子。采集管5具有接纳分析物离子并将其输送至另一个毛细管或位置的孔和/或细长孔12。在图2中，采集管5与处于真空状态且位于更下游位置的主毛细管18相连。采集管5可以通过可选择的绝缘体17支承在适当位置处。在现有技术中公知的其它结构和装置可以用来支承采集管5。

对于本发明重要的是管道9。管道9向电离区域15中的离子供给加热气体。加热气体与电离区域15中的分析物离子接触以增强分折物离子并使他们更易于被探测器11(图2中未示出)探测。这些离子包括以加热气相存在的离子。探测器11位于质谱分析仪更下游的位置(参见图1)。管道9可包括现有技术公知的各种材料和装置。例如，管道9可包括套筒、输送装置、分配器、喷嘴、软管、导管、盘子、吸管、端口、连接管，管子、耦合管、容器、壳体、用来将加热气体或气流引向例如电离区域的空间或位置中的限定区域的结构或装置。对于本发明重要的是管道9被定位足够接近靶13和靶支撑10，以便足够数量的加热气体可以作用在电离区域15中的离子。

气源7向管道9提供加热气体。气源7可以包括任何数量的供应加热气体的装置。气源在现有技术中公知并在其它地方说明。气源7可以是如图2-3所示的单独部件或可以与可操作连接采集管5、管道9和主毛细管18的耦合管(图4所示)结合。气源7可以向管道9提供大量的气体。例如，诸如氮气、氩气、氙气、二氧化碳、空气、氦气等气体可以用于本发明。气体不必是惰性的，但应该能够携带足够量的能量或热量。在现有技术中公知的并且包含这些特性的其它气体也可用于本发明。

图3示出本发明第二实施例的横截面视图。管道9可以定位在将气体引向电离区域15的任何数量的位置上。图3具体地示出了以与采集管9分离的模式的管道9。对于本发明重要的是管道9能够引导足够的加热气体流，以增强位于电离区域15内的分析物离子。管道9可以定位在距离靶13或靶支撑10约1-5毫米处。施加到靶13和靶支撑10的加热气体应该在约60-150摄氏温度范围内。气流速率应约为2-15升/分。

分子通常以与其通过离子采集管输送相同的方向从靶支撑运动至离子采集管的入口。因而，为了公开的目的，本发明的离子源可以包括由离子采集管的纵向轴限定的离子运动轴线，即离子采集管包括离子运动所循的纵向轴。而且，为了公开目的，加热气流的轴线由提供加热气体的管道的纵向轴线限定，即加热气体运动所循的分子轴线。

在一些实施例中，如图2和3所示，气流轴线可以是相对于离子从靶衬底运动至离子采集管入口的轴线的从0度至360度的任意角度，包括0度和360度。例如，气流轴线可以相对于离子流的轴线反向或反向平行(即约180度)、平行(即约0度)或垂直、或者之间的任何角度。

在一些实施例中，加热气体的轴线可处于下列范围的任何角度：相对于离子流轴线0-30度、30-60度、60-90度、90-120度、120-150度、150-180度、180-210度、210-240度、240-270度、270-300度、300-330度、330-360度。在具体的实施例中，加热气体的轴线定位成与离子运动轴线垂直。

以上列出的角度可以是在二维或三维空间的任何角度。换句话说，角度可以位于X/Y平面(即与图3相同的平面)、或位于Z平面(即加热气体的轴线可以定位在图3的X/Y平面上方或下方)或其组合。换句话说，从侧面(如图3所示)或从“上方”(例如从离子采集管的入口)观察，加热气体轴线可以相对于离子输送轴线任何角度。

图2和4-7示出本发明的第一实施例。管道9设计成包围采集管5。管道5可以包围采集管全部或其一部分。然而，重要的是管道9邻近采集管端部20，以便加热气体可以在位于电离区域15的分析物离子进入采集管5或被采集管5采集之前输送至离子。图1-6和8仅仅示出了本发明的一些实施例，仅仅被用作解说的目的。他们不应该理解成使本发明宽的范围变窄。管道9可以是单独部件或可以包括耦合管23的一部分。图4-6示出作为单独部件的管道9。

图4-6示出用于连接采集管5、主采集管18以及管道9的耦合管23及其设计。耦合管23设计成安装在固定支撑31上(如图7和8所示)。耦合管23包括垫片33、壳体35/及毛细管盖34(见图5)。毛细管盖34和垫片33设计成可装配在壳体35内。垫片33设计成对毛细管盖34施加压力，以便在毛细管盖34和主毛细管18之间维持紧密封。毛细管盖34设计成接纳主毛细管18。在垫片33和毛细管盖34之间限定小间隙36(见图6)。小间隙36允许气体从气源7流向采集管5，这与现有技术的装置来完成的流出壳35相反。

可选择的对中装置40可设置在采集管5和管道9之间。对中装置40可以包括各种形状和尺寸。重要的是，对中装置40调节被引至电离区域15的气体流。图4-6示出作为塑料三角插件的对中装置。然而，在管道9和采集管5之间也可以采用其它设计和装置。

现在参照图1-8，探测器11位于离子源3和管道9下游。探测器11可以是质谱分析仪或在现有技术中公知的用于探测由采集管5采集并输送至主毛细管18的已增强的分析物离子的其它类似的装置。探测器11也可以包括任何在现有技术中公知的并有助于探测已增强的分析物离子的计算机硬件和软件。

在本发明的某些实施例中，基于基质的离子源可以包括用于将多股热气体流(例如至少第一和第二加热气体流)引向离子源的电离区域的装置。在这些实施例中，该装置可包括用于将加热气体引向电离区域的多个(例如至少第一和第二)孔(例如喷嘴)，且这些孔可以围绕电离区域布置。在一些实施例中，孔可以与电离区域等距离。

因而，在一些实施例中，本发明的基于基质的离子源可包括靶衬底、离子采集管、插入靶盘和离子采集管之间的电离区域、用于将第一加热气体流引向电离区域的第一管道以及用于将第二加热气体流引向电离区域的第二管道。基于基质的离子源还可包括由离子采集管的纵向轴线限定的离子运动轴线以及由第一和第二管道限定的第一和第二气流轴线。第一和第二气流轴线可以如前所述相对于离子运动轴线任何角度。

该装置可以提供以相对于离子流从靶盘到离子采集管的方向(如前所述，与采集管的纵向轴线同向)任何角度定位的多股加热气体流(例如至少第一和第二加热气体流)。在一个具体实施例中，加热气体流以垂直于离子流方向(例如与靶衬底表面平行)定位，且加热气体流从侧面进入电离区域。换句话说，如果靶衬底代表三维空间的X和Y轴，加热气体流可相对于相同空间的Z轴的成任何角度。

如前所述，该装置可以包括用于将加热气体流引向电离区域的多个孔。在一些实施例中，该装置可以包括多个朝向电离区域定位的管道，每一个管道终止于开口。然而，在其它实施例中，该装置可以包括容纳多个围绕电离区域定位的孔的单个气体输送元件。在该实施例中，该气体输送元件可以围绕电离区域或在其上方形成一开口或闭合的环，该气体输送元件的孔可以定位成将多股气体流引向电离区域。

因而，在具体的实施例中，用于提供引向离子源的电离区域的多股加热气体流的装置可包括多个管道(例如至少2，3，4，或5或更多个管道)，每一个管道具有朝向离子区域定位的纵向轴。在一些实施例中，该管道的纵向轴可以相对于离子流方向垂直定位(例如与靶支撑的表面平行)。在可选择的实施例中，该装置可包括开口或闭合环形气体输送元件，该气体输送元件容纳多个沿电离区域的方向引导气体的孔(例如至少2，3，4或5或更多个孔)。该气体输送元件可以定位在电离区域的上方或围绕电离区域。

图11示意性地示出了图示本发明该方面的一个实施例。在该实施例中，离子源1包括靶衬底10、离子采集管5、插入靶盘和离子采集管之间的电离区域15；用于将第一加热气体流引向电离区域的第一管道9；以及用于将第二加热气体流引向电离区域的第二管道9a。第一和第二管道可以可操作性地与气源7和7a连接。气源7和7a可以是相同的气源或不同的气源。

该装置提供多股从任何方向包括从侧面(例如垂直地)或任何相对于离子流方向倾斜的角度接触电离区域的气体流。已经较详细地说明了本发明和部件，接下来说明本发明如何运行。

图7示出了该装置的横截面视图。采集管5通过毛细管盖34与主毛细管18连接。毛细管盖设计成接纳主毛细管18并置于壳体35内。壳体35直接与固定的支撑31连接。注意气源7通过由壳体35和毛细管盖34之间限定的槽道38提供气体。气体从气源7流入槽道38，经由通道24，然后进入电离室30。气体释放进入电离室30且在这一点上是不没有用处的。

图8示出了本发明第一实施例的横截面视图，其中管道9定位在离子源3和气源7之间。管道9将加热气体从气源7输送至采集管端部20。本发明的方法产生增强的易于被质谱分析仪1探测的分析物离子。该方法包括用所引导的气体加热位于采集管5附近电离区域15的分析物离子，以使其更容易地被探测器11探测。气体由气源7产生，并经由槽道38和小间隙36引导。从那儿的气体被输送至由管道9和采集管5之间限定的环状空间42。然后加热气体接触可选择的对中装置40(图8未示出)。对中装置40设置在采集管5和管道9之间并以调节流向电离室15的气流的方式成形。气体流出管道9进入邻近采集管端部20的电离区域15。在电离区域15中的分析物离子被引入该区域的气体加热。然后被增强的分析物离子被采集管5采集并输送至主毛细管18，然后送至探测器11。应该注意，在热量被加到邻近离子源的分析物离子之后，探测范围和信号质量有了极大的提高。这效果是预料不到的。例如。由于没有溶剂用于AP-MALDI和MALDI离子源和质谱分析仪，不会预期去溶剂化和/或应用气体影响基于基质的离子源和质谱分析仪中的增强离子探测。然而，认为本发明的运行基于以下事实：大离子簇分解产生更易探测的裸分析物离子。此外，加热应用也有助于样品的蒸发。

在具体的实施例中，本发明提供采用基于基质的离子源产生分析物离子的方法。该方法包括将多股热气体流(例如第一和第二加热气体流)引向离子源的电离区域，电离样品产生分析物离子；以及将生成的分析物离子输出离子源。

可以理解到，尽管本发明已经结合其具体实施例进行了说明，前述说明以及下面示例意图在于解说而不是限制发明的范围。本发明范围内的其它方面、优点和修改对于本发明所属的技术领域内的一般技术人员是显而易见的。

此处上下所述所有专利、专利申请及公开通过引用而全部结合于此。

示例1

Bruker Esquire-LC离子阱质谱分析仪用于AP-MALDI研究。对质谱分析仪离子光学装置进行修改(一个分离器、带有分区的双八极导向件)，该仪器离子采样入口包括一离子采样管延伸管，该离子采样管延伸管具有与毛细管延伸管同心的管道。离子采样入口接纳4-10升/分热氮气流。一束激光束(337.1纳米，10赫兹)由一400微米光纤通过单个聚焦透镜传递至靶上。激光功率估计约为50至70微焦耳。通过使用离子充电控制将质谱分析仪扫描光谱的最大俘获时间设置至300毫秒(3次激光发射)获得质谱分析仪数据。每一光谱是400至2200AMU的8次微扫描的平均值。所使用的基质是溶在25％甲醇中的8mM的α-氰基-4-羟基-笨丙烯酸、12％TPA，67％含有1％乙酸的水。基质靶预先混合，0.5微升的基质/靶混合物施加到镀金不锈钢靶上。所用的靶包括牛血清白蛋白的胰蛋白酶水解液和包含血管紧张素I和IT、舒缓激肽和血纤维蛋白肽A的标准混合物。靶附近(电离区域)的气相温度是25摄氏度。图9示出没有加热气体加在靶或电离区域的效果。该图没有示出在更高的质荷比存在顶点(离子增强)。

示例2

准备同样的靶并如上述使用，除了加热气体以约100摄氏度作用在靶上(电离区域)外。图10示出在电离区域中将加热气体施加在靶上的效果。该图示出在更高质荷比处存在顶点(离子增强)。

Claims (45)

1.一种基于基质的离子源，包括：

靶衬底；

离子采集管；

插入所述靶盘和所述离子采集管之间的电离区域；

用于将第一加热气体流引向所述电离区域的第一管道；和

用于将第二加热气体流引向所述电离区域的第二管道。

2.根据权利要求1所述的基于基质的离子源，其中所述离子采集管还包括所述离子沿其运动的纵向轴线。

3.根据权利要求2所述的基于基质的离子源，其中所述第一气体管道还包括所述加热气体沿其运动的第一分子轴线。

4.根据权利要求2所述的基于基质的离子源，其中所述第二气体管道还包括所述加热气体沿其运动的第二分子轴线。

5.根据权利要求2或3所述的基于基质的离子源，其中所述第一或第二分子轴线相对于所述离子采集管的所述纵向轴线定位以限定从0度至360度之间一个角度。

6.根据权利要求3所述的基于基质的离子源，其中所述第一分子轴线相对于所述离子采集管的所述纵向轴线定位以限定从30度至60度之间一个角度。

7.根据权利要求3所述的基于基质的离子源，其中所述第一分子轴线相对于所述离子采集管的所述纵向轴线定位以限定从60度至90度之间一个角度。

8.根据权利要求3所述的基于基质的离子源，其中所述第一分子轴线相对于所述离子采集管的所述纵向轴线定位以限定从90度至120度之间一个角度。

9.根据权利要求3所述的基于基质的离子源，其中所述第一分子轴线相对于所述离子采集管的所述纵向轴线定位以限定从120度至150度之间一个角度。

10.根据权利要求4所述的基于基质的离子源，其中所述第二分子轴线相对于所述离子采集管的所述纵向轴线定位以限定从30度至60度之间一个角度。

11.根据权利要求4所述的基于基质的离子源，其中所述第二分子轴线相对于所述离子采集管的所述纵向轴线定位以限定从60度至90度之间一个角度。

12.根据权利要求4所述的基于基质的离子源，其中所述第二分子轴线相对于所述离子采集管的所述纵向轴线定位以限定从90度至120度之间一个角度。

13.根据权利要求4所述的基于基质的离子源，其中所述第二分子轴线相对于所述离子采集管的所述纵向轴线定位以限定从120度至150度之间一个角度。

14.根据权利要求4所述的基于基质的离子源，其中所述第二分子轴线相对于所述离子采集管的所述纵向轴线定位以限定从150度至180度之间一个角度。

15.根据权利要求1所述的基于基质的离子源，其中所述装置包括气源和加热所述气体的设备。

16.根据权利要求15所述的基于基质的离子源，其中所述气源可操作地与所述第一和第二管道连接。

17.根据权利要求1所述的基于基质的离子源，其中所述基于基质的离子源是MALDI离子源。

18.根据权利要求1所述的基于基质的离子源，其中所述电离区域距离所述离子源的靶衬底约1-5毫米。

19.一种基于基质的离子源，其包括：

靶盘；

离子采集管；

插入所述靶盘和所述离子采集管之间的电离区域；和

用于将多股加热气体流引向所述电离区域的装置。

20.根据权利要求19所述的基于基质的离子源，其中所述装置包括用于将所述多加热气体流引向所述电离区域的多个孔。

21.根据权利要求20所述的基于基质的离子源，其中所述孔围绕所述电离区域布置。

22.根据权利要求20所述的基于基质的离子源，其中所述孔与所述电离区域等距离。

23.根据权利要求19所述的基于基质的离子源，其中所述加热气体流以相对于所述离子采集管的纵向轴线的80度-100度内的一个角度定位。

24.根据权利要求19所述的基于基质的离子源，其中所述装置包括多个管道，每一个所述管道包含单个孔。

25.根据权利要求19所述的基于基质的离子源，其中所述装置包括包含多个孔的单个管道。

26.根据权利要求25所述的基于基质的离子源，其中所述管道围绕所述电离区域形成一个环。

27.根据权利要求19所述的基于基质的离子源，其中所述装置将多于五股的加热气体流引向所述电离区域。

28.根据权利要求19所述的基于基质的离子源，其中所述装置包括气源和加热所述气体的装置。

29.根据权利要求28所述的基于基质的离子源，其中所述气源可操作地与所述装置的多个孔连接。

30.根据权利要求19所述的基于基质的离子源，其中所述基于基质的离子源是MALDI离子源。

31.根据权利要求19所述的基于基质的离子源，其中所述电离区域距离所述离子源的靶衬底约1-5毫米。

32.根据权利要求19所述基于基质的离子源，其中所述气体是加热氮气。

33.一种质谱分析仪系统，包括：

a)基于基质的离子源，包括：

i)电离区域；

ii)用于将第一加热气体流引向所述电离区域的第一管道；和

iii)用于将第二加热气体流引向所述电离区域的第二管道；

b)处于所述基于基质的离子源下游的质谱分析仪；和

c)处于所述质谱分析仪下游的离子探测器。

34.根据权利要求33所述的质谱分析仪系统，其中所述基于基质的离子源是MALDI离子源。

35.根据权利要求33所述的质谱分析仪系统，其中所述质谱分析仪是飞行时间质谱分析器。

36.根据权利要求33所述的质谱分析仪系统，其中所述质谱分析仪包括离子阱。

37.一种质谱分析仪系统，包括：

a)基于基质的离子源，包括：

i)电离区域；和

ii)用于将多股加热气体流引向所述电离区域的装置；

b)处于所述基于基质的离子源下游的质谱分析仪；和

c)处于所述质谱分析仪下游的离子探测器。

38.根据权利要求37所述的质谱分析仪系统，其中所述基于基质的离子源是MALDI离子源。

39.根据权利要求37所述的质谱分析仪系统，其中所述质谱分析仪是飞行时间质谱分析器。

40.根据权利要求37所述的质谱分析仪系统，其中所述质谱分析仪包括离子阱。

41.一种使用基于基质的离子源产生分析物离子的方法，包括：

将第一加热气体流引向所述基于基质的离子源的电离区域；

将第二加热气体流引向所述基于基质的离子源的所述电离区域；

电离样品以产生分析物离子；和

将所述分析物离子输送出所述离子源。

42.根据权利要求41所述的方法，其中所述电离使用激光。

43.根据权利要求41所述的方法，其中所述加热气体是加热氮气。

44.根据权利要求41所述的方法，其中所述加热气体处于60-150摄氏度内一个温度。

45.根据权利要求41所述的方法，还包括将所述分析物离子输送至离子探测器。

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