CN211654768U - 一种基于等离子体原理的质谱源内解离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于等离子体原理的质谱源内解离装置，包括等离子体发生装置、质谱进样口和用于引入离子化或未离子化的样品的样品引入装置，等离子体发生装置位于质谱进样口的前方，样品引入装置的出口端或负载样品端位于等离子体发生装置的附近。本实用新型提供的装置，可以同时得到电荷、自由基以及等离子体化学诱导的碎片离子，所得质谱图碎片离子种类繁多，信息丰富，能全面地反映样品中化合物的结构信息，可实现化合物的定性分析；此外，所述装置无需真空环境，在常压条件下就能使用，结构简单，操作简便，成本低廉，易于实现，可以方便地与常见的大气压离子化技术和质谱仪联用，可有效弥补大气压离子化技术用于定性分析的缺陷。

Description

一种基于等离子体原理的质谱源内解离装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于等离子体原理的质谱源内解离装置，属于质谱分析技术领域。

背景技术

质谱(MS)是一种能分析复杂混合物，提供有关分子量信息、元素组成和被分析物化学结构的重要分析工具，具有高度的专属性和灵敏度。质谱分析的基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同荷质比的带正电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器，然后在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。因此，离子化技术对质谱分析结果具有重要影响。近年来，随着化合物解吸与离子化技术和质量分析器的不断创新与改进，质谱成为发展最迅速的分析技术之一，目前质谱技术在化学与化工、生物学与生命科学、医学、药学、材料科学、环境保护等领域的应用越来越广泛。

大气压离子化技术(API)是一类软离子化方式，主要包括电喷雾离子化(ESI)、离子喷雾离子化(ISI)和大气压化学离子化(APCI)三种模式。以ESI为代表的大气压离子化技术产生以来，质谱技术与许多分离技术的联用日渐成熟，在许多领域发挥出越来越重要的作用。此类联用成功的经典范例即为液质联用(LC-MS)。与气质联用(GC-MS)相比，LC-MS使用ESI等API技术，不仅大大降低质谱与色谱联用的硬件和技术要求，更适用于热不稳定、不易挥发、不易衍生化以及分子量较大的化合物分析。由此，高灵敏度、高选择性的质谱与分离能力卓越的液相色谱联用能有效解决复杂样品的分析问题，甚至是浓度极低和基质复杂的生物样品。故LC-MS在环境监测、药物研发、法医鉴定等领域得到广泛应用，成为目前最有效的一种分析技术手段，同时也极大地推动了蛋白质组学，代谢组学等前沿学科的发展，在蛋白鉴定、生物标志物发现、体内代谢通路阐明等方面做出了杰出贡献。

在LC-MS中使用的ESI等经典大气压离子化技术之后，各种新型的API技术层出不穷，极大地丰富着质谱离子化技术的种类。这些新型的API通常在常压环境下即可实现对样品的直接分析，无需或仅需很少的样品前处理，开发、改造、与分离技术联用都极具便利性，是质谱领域的研究热点。众多的国内外质谱学家皆在此领域做出了大量贡献。仅国内而言，就已经发展出以萃取电喷雾技术(EESI)、探针电喷雾离子化技术(PESI)、空气动力辅助离子化技术(AF-AI)、介质阻挡放电离子化技术(DBDI)、低温等离子体技术(LTP)、碳纤维离子化技术(CFI)等为典型代表的多种API技术。这些技术已经在爆炸物检测，生物样本，有机反应监测等领域展现出了良好的应用前景。

虽然在与分离技术联用的便利性上，大气压离子化技术显示出了极大的优势，并凭借这种优势解决了诸多分析问题，但是与需高真空环境的经典离子源(如EI)相比，大气压离子化技术用于质谱定性分析存在明显缺陷。这种缺陷主要是因为大气压电离源的离子化机理通常属于软电离过程，而化合物经软电离过程得到的多为偶电子离子，很难得到奇电子离子；同时常压离子化过程能量有限，得到化合物的碎片很少，不能较为全面地反映出目标化合物的结构信息，也就无法形成基于大气压离子化技术的化合物谱图数据库。正是由于LC-MS使用ESI、APCI等软电离技术，导致其受电离方式和流动相差异等影响，与GC-MS相比存在一个极大的缺陷，即重现性低，没有标准谱库。

目前已经有多种成熟系统的质谱解离技术应用在了串联质谱中，帮助形成碎片离子实现对分析对象更为准确的定性分析。比较常见的有以下几种：

1)应用最为广泛的碰撞诱导解离(CID)：该技术可以应用于离子阱质谱、三重四极杆质谱、四极杆飞行时间质谱和傅里叶变换等多种质谱仪等中，CID利用母离子与碰撞池中的化学惰性碰撞气体(如Ar、He、N₂、CO₂等)反复碰撞，致使分子积聚能量，当能量积聚达到碎裂阈值时，母离子中的部分化学键即发生断裂，产生子离子，但是CID的本质是一种化学解离，能量有限，当用于和通常只能产生偶电子离子的API联用时，对于被选择的偶电子母离子，通常只能发生由电荷诱导的解离过程，得到偶电子离子碎片，难以得到奇电子离子碎片，所得串联质谱图反映出的化合物结构信息仍然有限；

2)源内碰撞诱导解离(In-source CID)技术：这种技术利用离子源内较高的锥口电压使样品分子获得的动能增加，在离子加速区域中，真空度相对较低(通常为10-1Pa)，离子与中性分子碰撞，产生碎片离子，从而实现样品分子的源内解离，同时获得样品的分子量信息和结构信息，但是，源内CID也主要以中性丢失解离方式为主，同样不能获得足够丰富的碎片信息；

3)高能诱导裂解(HCD)：HCD裂解是通过离子阱进行离子的捕获和选择后，在特定的HCD裂解池中进行高能裂解，与CID相比，HCD提供了稳定的高能裂解方式，并可改善CID中存在的低质量碎片丢失现象，碎片数量有所增多，但HCD需要在高真空仪器环境中工作，对设备要求高，故应用上有一定的局限；

4)电子捕获解离(ECD)：电子枪需要在高真空仪器环境中工作，与HCD一样存在应用局限。

综上可见，现有质谱串级解离技术或无法与API进行方便联用，或联用之后无法获得包含足够碎片信息的解离谱图。因此，API用于定性分析的缺陷并没有得到根本性的解决和弥补。

等离子体是物质除固、液、气三种状态之外的第四态，自19世纪被发现以来，已经在人们的日常生活生产中得到广泛应用，其基本原理的应用与性质的深入研究一直是科研领域的热点。质谱领域，目前等离子体主要是被应用到敞开式离子化技术中，例如，基于等离子体解吸附原理的介质阻挡放电离子化技术(DBDI)、低温等离子体技术(LTP)、微波等离子体炬解离技术(MPT)等敞开式离子化技术。这些基于等离子体原理的离子化技术，研究方向主要是在于提高化合物的离子化效率，即尽可能的得到只有分子离子峰的质谱分析谱图，而等离子体引起的化合物的解离现象则是研究工作者努力规避的问题，目前研究者一般认为化合物的解离会很大程度上使质谱图复杂化，对质谱分析是一个不利的因素。这就导致，目前的基于等离子体的质谱分析，仅能被用来获得被测化合物的分子量和分子式信息，对于分析对象的结构信息，质谱所能提供的信息显得相对缺乏，在定性分析方面有所不足。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种基于等离子体原理的质谱源内解离装置。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于等离子体原理的质谱源内解离装置，包括等离子体发生装置、质谱进样口和用于引入离子化或未离子化的样品的样品引入装置，所述等离子体发生装置位于质谱进样口的前方，所述样品引入装置的出口端或负载样品端位于等离子体发生装置的附近。

一种实施方案，所述等离子体发生装置为电弧放电装置或火焰发生装置。

一种优选方案，所述电弧放电装置包括电压输入模块和两个电压输出端，电压输入模块和电压输出端之间连接有导线，其中，电压输入模块的输入电压为15～25kV，两个电压输出端的距离为7～10mm。

一种优选方案，火焰发生装置产生的火焰的温度为400～800℃。

一种优选方案，当样品引入装置引入的样品为离子化的样品时，所述样品引入装置为大气压离子化装置，大气压离子化装置的离子化的样品的出口端位于等离子体发生装置的附近，例如，电喷雾离子化装置，电喷雾离子化装置中的电喷雾喷针的出口端位于等离子体发生装置的附近。

一种优选方案，当样品引入装置引入的样品为未离子化的样品时，所述样品引入装置为直接进样装置，所述直接进样装置包括但不限于镊子、样品棒、毛细管、超声雾化片、雾化器、取样探针、不加电压的喷针。

一种实施方案，所述等离子体发生装置产生的等离子体区域与质谱进样口之间的距离为5～15mm。

相较于现有技术，本实用新型的有益技术效果在于：

本实用新型提供的基于等离子体原理的质谱源内解离装置，可以利用等离子体使化合物发生解离，可以同时得到电荷、自由基以及等离子体化学诱导的碎片离子，所得质谱图碎片离子种类繁多，信息丰富，能全面地反映样品中化合物的结构信息，可实现化合物的定性分析，甚至还可以实现两个同分异构体的定性分析；此外，本实用新型所述装置无需真空环境，在常压条件下就能使用，结构简单，操作简便，成本低廉，易于实现，可以方便地与常见的大气压离子化技术(如电喷雾、纸喷雾等)和质谱仪(如：三重四极杆质谱仪、飞行时间质谱仪、离子阱质谱仪等)联用，可有效弥补大气压离子化技术用于定性分析的缺陷，应用前景极为广泛。

附图说明

图1为本实用新型提供的基于等离子体原理的质谱源内解离装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的基于等离子体原理的质谱源内解离装置与电喷雾离子化技术联用时的示意图；

图3为本实用新型提供的基于等离子体原理的质谱源内解离装置中的等离子体为电弧放电等离子体时的示意图；

图4为本实用新型提供的基于等离子体原理的质谱源内解离装置中的等离子体为火焰时的示意图；

图5为芬太尼的标准EI质谱图；

图6为芬太尼的[M+H]⁺的ESI-CID串联质谱图；

图7为本实用新型质谱源内解离装置(样品引入装置为直接进样装置)所得芬太尼的解离质谱图；

图8为保泰松的标准EI质谱图；

图9为保泰松的[M+H]⁺的ESI-CID串联质谱图；

图10为本实用新型质谱源内解离装置(样品引入装置为电喷雾离子化装置)所得保泰松的解离质谱图；

图11为甲基苯丙胺的[M+H]⁺的ESI-CID串联质谱图；

图12为安非他命的[M+H]⁺的ESI-CID串联质谱图；

图13为本实用新型质谱源内解离装置(样品引入装置为直接进样装置)所得甲基苯丙胺的解离质谱图；

图14为本实用新型质谱源内解离装置(样品引入装置为直接进样装置)所得安非他命的解离质谱图；

图15为水杨酸甲酯的[M+H]⁺的ESI-CID串联质谱图；

图16为3-甲基水杨酸的[M+H]⁺的ESI-CID串联质谱图；

图17为本实用新型质谱源内解离装置(样品引入装置为直接进样装置)所得水杨酸甲酯的解离质谱图；

图18为本实用新型质谱源内解离装置(样品引入装置为直接进样装置)所得3-甲基水杨酸的解离质谱图；

图中标号示意如下：1、等离子体发生装置；2、质谱进样口；3、样品引入装置；4、样品引入装置的出口端或负载样品端；5、等离子体；6、电弧；7、电压输入模块；8、电压输出端；9、导线；10、火焰；11、火焰发生管；12、电喷雾喷针；13、电喷雾喷针上施加的电压；14、离子化的样品。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型技术方案做进一步详细、完整地说明。

如图1至图4所示：本实用新型提供的一种基于等离子体原理的质谱源内解离装置，包括等离子体发生装置1、质谱进样口2和用于引入离子化或未离子化的样品的样品引入装置3，所述等离子体发生装置1位于质谱进样口2的前方，所述样品引入装置3的出口端或负载样品端4位于等离子体发生装置1的附近。

本实用新型所述的装置可与常见的质谱仪(如：三重四极杆质谱仪、飞行时间质谱仪、离子阱质谱仪等)相兼容，也可推广应用到其它质谱分析中，用于质谱分析时，与常见的质谱仪联用即可，应用范围广，实用性强。

采用本实用新型所述的基于等离子体原理的质谱源内解离装置实现质谱源内解离的方法，是将离子化或未离子化的样品与等离子体持续接触1～3分钟，使样品发生解离。具体的，参见图1所示，先通过样品引入装置3引入离子化或未离子化的样品；开启等离子体发生装置1产生等离子体(由于等离子体发生装置1位于质谱进样口2的前方，即相当于在质谱进样口2的前方产生等离子体区域)；当离子化或未离子化的样品被引入至等离子体区域后，使离子化或未离子化的样品与等离子体5持续接触1～3分钟，在等离体子的作用下，样品发生解离，产生碎片离子，产生的碎片离子通过质谱进样口2进入质谱仪，即可实现样品的质谱分析。等离子体富含活性物种和能量，可以使与之接触的样品离子化，由于样品与等离子体持续接触1～3分钟，因此，还可以使样品同时发生电荷、自由基以及等离子体化学诱导的化合物解离过程，因此，不仅可以得到分子离子峰，还可以同时得到电荷、自由基以及等离子体化学诱导的碎片离子，进而使得所得的质谱图碎片离子种类繁多，信息丰富，能全面地反映样品中化合物的结构信息，从而可实现化合物的定性分析。

本实用新型中，所述等离子体的温度为400～800℃，既可满足大部分样品的离子化及解离，又可避免因温度过高而导致样品发生氧化、降解、聚合等，有效保证了样品的离子化及解离效果。所述等离子体发生装置1为电弧放电装置或火焰发生装置。

如图3所示，当等离子体发生装置1为电弧放电装置时，等离子体即为电弧6，图3中所述的电弧放电装置包括电压输入模块7和两个电压输出端8，电压输入模块7和电压输出端8之间连接有导线9，其中，电压输入模块7中的输入电压为15～25kV，两个电压输出端8之间的距离为7～10mm，以使得电弧放电装置产生的电弧6(即等离子体)的温度在400～800℃。

如图4所示，当等离子体发生装置1为火焰发生装置时，等离子体即为火焰10，图4中，所述火焰发生装置为火焰发生管11，火焰发生管11连接有气体燃料供给装置(未显示)，使用的时候，通过气体燃料供给装置将气体燃料输入火焰发生管11中，然后火焰发生管11的出口点燃燃料，即可产生火焰10(即等离子体)，所用的气体燃料包括但不限于氢气、甲烷等，优选氢气。火焰10的温度在400～800℃，火焰10的温度可以通过调节气体燃料的流量、气体燃料种类的选择等公知手段进行调节。

本实用新型中，从上述可见，样品引入装置3引入的样品可以为离子化的样品也可以为未离子化的常规的样品。

当样品引入装置3引入的样品为离子化的样品时，所述样品引入装置3为大气压离子化装置，相应的，所述的离子化的样品即指经大气压离子化技术进行离子化处理得到的样品，大气压离子化装置包括但不限于电喷雾离子化装置、纸喷雾离子化装置，样品引入装置3为大气压离子化装置也代表着本实用新型的质谱源内解离装置及方法可以与大气压离子化技术联用。当样品引入装置3为大气压离子化装置时，使用的时候，大气压离子化装置的离子化的样品的出口端位于等离子体发生装置的附近，具体的，如图2所示，大气压离子化装置采用电喷雾离子化装置，电喷雾离子化装置中的电喷雾喷针12的出口端位于等离子体发生装置1的附近，电喷雾喷针12上施加有电压13，通过电喷雾喷针12将离子化的样品14以喷雾的形式喷至等离子体发生装置1的等离子体区域，然后在等离子体的作用下，进一步发生解离。

当样品引入装置3引入的样品为未离子化的样品时，所述样品引入装置3为直接进样装置，所述直接进样装置包括但不限于镊子、样品棒、玻璃毛细管、超声雾化片、雾化器、取样探针、不加电压的喷针。本实施例中，参见图1、图3和图4所示，样品引入装置3采用玻璃毛细管，此时，图中的标号4即代表样品引入装置(玻璃毛细管)3的负载样品端，常规的未离子化的样品可加载于样品引入装置(玻璃毛细管)的负载样品端4，负载样品端4位于等离子体发生装置1附近，即可将样品送至等离子体发生装置1的等离子体区域，然后在等离子体的作用下，发生离子化及解离。

此外，本实用新型中，所述的等离子体发生装置1产生的等离子体区域与质谱进样口2之间的距离d为5～15mm，以保证质谱分析效果。

下面结合具体应用实施例进一步说明本实用新型所能实现的技术效果。

实施例1

采用本实用新型所述的基于等离子体原理的质谱源内解离装置与质谱仪(质量分析器为三重四极杆)对精神活性物质芬太尼(Fentanyl)(MW＝336)进行质谱分析：

样品引入装置3为玻璃毛细管；等离子体5为电弧；

使用甲醇溶剂将芬太尼配制成20μg/mL的样品溶液；通过玻璃毛细管蘸取的方式引入样品；打开电弧放电装置的电压输入模块7，两电压输出端8之间即产生电弧6，电压输入模块7中的输入电压为20kV，两个电压输出端8之间的距离为8mm，使样品与电弧6持续接触2分钟，在电弧6的热量、能量、化学反应性等作用下，样品发生解离，产生碎片离子，碎片离子通过质谱进样口进入质谱仪实现检测，并使质量分析器一直处于采集状态。

另外将同一份样品在商品化的ESI离子源上做其[M+H]⁺的串联质谱。

图5为芬太尼的标准EI质谱图，从图5可见，谱图中由自由基诱导的化合物碎裂产生了较多的碎片，但图中缺少一些由电荷诱导的碎片离子，而且化合物芬太尼的分子离子峰太低，已经无法在图谱中辨认；

图6为芬太尼的[M+H]⁺的ESI-CID质谱图，从图6可见，由于缺乏自由基诱导的碎裂过程，碎片离子数量少，碎片信息有限；

图7为本实施例中采用质谱源内解离装置得到的芬太尼的解离质谱图，图中，标有圆形图标的质量数为和该化合物EI谱图里吻合的碎片离子，标有菱形的质量数为和该化合物[M+H]⁺的ESI-CID质谱图相吻合的碎片离子，另外标有五角星的质量数为本实用新型解离装置特有的碎片离子，说明采用本实用新型所述装置可以得到同时包含电荷、自由基以及等离子体化学诱导的碎片离子，所得质谱图碎片离子种类繁多，信息丰富，能最为全面地反映化合物的结构信息；同时相比于EI，本实用新型装置在常压环境下即能使用，且所得谱图化合物的准分子离子峰强度高，很好辨认，为化合物的定性检测提供了更为实用有效的方法。

本实施例还可以进行以下演变：

1)样品引入装置3可以替换为镊子、样品棒、超声雾化片、雾化器、取样探针、不加电压的喷针、电喷雾离子化装置中的电喷雾喷针中的任意一种，其余条件不变；

2)等离子体5可以替换为火焰10，火焰10的温度可以是400～800范围内的任意值，其余条件不变；

3)电压输入模块7中的输入电压可以是15～25kV范围内的任意值，两个电压输出端8之间的距离可以是7～10mm范围内的任意值，其余条件不变；

4)样品与等离子体的持续接触时间可以是1～3分钟范围内的任意值，其余条件不变。

实施例2

采用本实用新型所述的基于等离子体原理的质谱源内解离的装置与质谱仪(质量分析器为三重四极杆)对兴奋剂类化合物保泰松(Phenylbutazone)

(MW＝336)进行质谱分析：

样品引入装置3为电喷雾离子化装置，具体的为电喷雾离子化装置中电喷雾喷针，从电喷雾离子化装置中的电喷雾喷针12处引入离子化的样品；等离子体5为电弧；

使用甲醇溶剂将保泰松配制成20μg/mL的待测样品溶液；待测样品溶液经电喷雾离子化装置离子化，然后从电喷雾离子化装置中的施加有电压的电喷雾喷针12处引入离子化的样品(样品溶液进入电喷雾喷针12中后被离子化)；打开电弧放电装置的电压输入模块7，两电压输出端8之间即产生电弧6，电压输入模块7中的输入电压为15kV，两个电压输出端8之间的距离为8mm，使样品与电弧6持续接触3分钟，在电弧6的热量、能量、化学反应性等作用下，样品发生解离，产生碎片离子，碎片离子通过质谱进样口进入质谱仪实现检测，并使质量分析器一直处于采集状态。

另外将同一份样品在商品化的ESI离子源上做其[M+H]+的串联质谱。

图8为保泰松的标准EI质谱图，图中虽然碎片数目较多，可以反映的化合物结构信息较多，但是还缺少ESI-CID能产生的一些碎片；

图9为保泰松的[M+H]⁺的ESI-CID质谱图，图中缺少由自由基诱导的碎裂过程产生的碎片离子，整体上碎片离子数量少，碎片信息有限；

图10为本实施例中采用质谱源内解离装置得到的保泰松的解离质谱图，图中标有圆形图标的质量数为和该化合物EI谱图里吻合的碎片离子，标有菱形的质量数为和该化合物[M+H]⁺的ESI-CID质谱图相吻合的碎片离子，另外标有五角星的质量数为本实用新型解离装置特有的碎片离子，说明采用本实用新型所述装置可以得到同时包含电荷、自由基以及等离子体化学诱导的化合物解离过程，所得质谱图碎片离子种类繁多，信息丰富，具备构建谱图数据库的基础；同时相比于EI，本实用新型解离技术在常压环境下即能使用，与电喷雾这种经典的大气压离子源联用效果较为理想，可见本实用新型解离技术与大气压离子源的联用可以有效弥补大气压离子化技术用于质谱定性分析的缺陷，应用前景极为广泛。

本实施例还可以进行以下演变：

1)样品引入装置3可以替换为镊子、样品棒、玻璃毛细管、超声雾化片、雾化器、取样探针、不加电压的喷针中的任意一种，其余条件不变；

2)等离子体5可以替换为火焰10，火焰10的温度可以是400～800范围内的任意值，其余条件不变；

3)电压输入模块7中的输入电压可以是15～25kV范围内的任意值，两个电压输出端8之间的距离可以是7～10mm范围内的任意值，其余条件不变；

4)样品与等离子体的持续接触时间可以是1～3分钟范围内的任意值，其余条件不变。

实施例3

采用本实用新型所述的基于等离子体原理的质谱源内解离的装置与质谱仪(质量分析器为三重四极杆)对两种精神活性物质甲基苯丙胺

和安非他命

(MW＝149,互为同分异构体)进行质谱分析：

样品引入装置3为玻璃毛细管；等离子体5为电弧；

使用甲醇溶剂将甲基苯丙胺和安非他命分别配制成20μg/mL的样品溶液；通过玻璃毛细管蘸取的方式引入样品；打开电弧放电装置的电压输入模块7，两电压输出端8之间即产生电弧6，电压输入模块7中的输入电压为18kV，两个电压输出端8之间的距离为8mm，使样品与电弧6持续接触1.5分钟，在电弧6的热量、能量、化学反应性等作用下，样品发生解离，产生碎片离子，碎片离子通过质谱进样口进入质谱仪实现检测，并使质量分析器一直处于采集状态。

另外将同样的两份样品在商品化的ESI离子源上做其[M+H]⁺的串联质谱。

图11为甲基苯丙胺的[M+H]⁺的ESI-CID串联质谱图；图12为安非他命的[M+H]⁺的ESI-CID串联质谱图；对比图11和图12可以发现二者无明显差异，即通过ESI-CID所呈现的碎片信息很难将这两个同分异构体的结构差异鉴别出来；

图13为本实用新型质谱源内解离装置所得甲基苯丙胺的解离质谱图；图14为本实用新型质谱源内解离装置所得安非他命的解离质谱图；图13和图14中均同时存在电荷、自由基以及等离子体化学诱导的化合物碎裂过程产生的碎片离子(标有圆形图标的质量数为和该化合物EI谱图里吻合的碎片离子，标有菱形的质量数为和该化合物[M+H]⁺的ESI-CID质谱图相吻合的碎片离子，另外标有五角星的质量数为本装置特有的碎片离子)，碎片信息非常丰富，且图13中质荷比为58的离子，图14中质荷比为136的离子成为各自的特征离子，据此可以将两种同分异构体从结构上做出很好的区分，为化合物的定性分析引入了新的方法与思路。

实施例4

采用本实用新型所述的基于等离子体原理的质谱源内解离的装置与质谱仪(质量分析器为三重四极杆)对水杨酸甲酯

和3-甲基水杨酸

(MW＝152,互为同分异构体)进行质谱分析：

样品引入装置3为玻璃毛细管；等离子体5为电弧；

使用甲醇溶剂将水杨酸甲酯和3-甲基水杨酸分别配置成20μg/mL的待测样品溶液；通过玻璃毛细管蘸取的方式引入样品；打开电弧放电装置的电压输入模块7，两电压输出端8之间即产生电弧6，电压输入模块7中的输入电压为15kV，两个电压输出端8之间的距离为8mm，使样品与电弧6持续接触1.5分钟，在电弧6的热量、能量、化学反应性等作用下，样品发生解离，产生碎片离子，碎片离子通过质谱进样口进入质谱仪实现检测，并使质量分析器一直处于采集状态。

另外将同样的两份样品在商品化的ESI离子源上做其[M+H]⁺的串联质谱。

图15为水杨酸甲酯的[M+H]⁺的ESI-CID串联质谱图；图16为3-甲基水杨酸的[M+H]⁺的ESI-CID串联质谱图；从图15、图16可以发现二者无差异，都只能产生质荷比为121的子离子，即通过ESI-CID所呈现的碎片信息无法将这两个同分异构体的结构差异鉴别出来；

图17为本实用新型质谱源内解离装置所得水杨酸甲酯的解离质谱图；图18为本实用新型质谱源内解离装置所得3-甲基水杨酸的解离质谱图；图17和图18中均同时存在电荷、自由基以及等离子体化学诱导的化合物解离过程产生的碎片离子(标有圆形图标的质量数为和该化合物EI谱图里吻合的碎片离子，标有菱形的质量数为和该化合物[M+H]⁺的ESI-CID质谱图相吻合的碎片离子，另外标有五角星的质量数为本离子源特有的碎片离子)，碎片信息非常丰富，且图17中质荷比为92、138的离子，图18中质荷比为93、134的子离子成为两种同分异构体各自的特征离子，据此可以将两种同分异构体从结构上做出很好的区分，展现了本实用新型装置在化合物定性鉴别中优异的性能。

最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于等离子体原理的质谱源内解离装置，其特征在于：包括等离子体发生装置、质谱进样口和用于引入离子化或未离子化的样品的样品引入装置，所述等离子体发生装置位于质谱进样口的前方，所述样品引入装置的出口端或负载样品端位于等离子体发生装置的附近。

2.根据权利要求1所述的基于等离子体原理的质谱源内解离装置，其特征在于：所述等离子体发生装置为电弧放电装置或火焰发生装置。

3.根据权利要求2所述的基于等离子体原理的质谱源内解离装置，其特征在于：所述电弧放电装置包括电压输入模块和两个电压输出端，电压输入模块和电压输出端之间连接有导线。

4.根据权利要求1所述的基于等离子体原理的质谱源内解离装置，其特征在于：当样品引入装置引入的样品为离子化的样品时，所述样品引入装置为大气压离子化装置，大气压离子化装置的离子化的样品的出口端位于等离子体发生装置的附近。

5.根据权利要求1所述的基于等离子体原理的质谱源内解离装置，其特征在于：当样品引入装置引入的样品为未离子化的样品时，所述样品引入装置为直接进样装置，所述直接进样装置包括但不限于镊子、样品棒、毛细管、超声雾化片、雾化器、取样探针、不加电压的喷针。

6.根据权利要求1所述的基于等离子体原理的质谱源内解离装置，其特征在于：所述等离子体发生装置产生的等离子体区域与质谱进样口之间的距离为5～15mm。

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