電噴霧電離裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電噴霧電離裝置及方法，該裝置包括用于提供電離高壓的電壓接口（1）及連接到所述電壓接口（1）的金屬箔片（2），所述金屬箔片（2）用于裝載電離樣品（6）并利用所述電離高壓激發(fā)所述電離樣品（6）進(jìn)行電離形成噴霧離子（8），所述方法采用上述的電噴霧電離裝置對電離樣品（6）進(jìn)行預(yù)處理后電離。
【專利說明】電噴霧電離裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及分析【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及電噴霧電離裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]電噴霧電離質(zhì)譜(ES1-MS)屬于軟電離方式的一種，在一定的電壓下，通過測量樣品組份的質(zhì)量電荷比(M/Z)，檢測樣品組份的分子量，對多肽、蛋白質(zhì)和寡核苷酸等物質(zhì)定性、定量，并能與高效液相色譜儀聯(lián)用對混合物進(jìn)行分析。該技術(shù)由美國耶魯大學(xué)的JohnFenn教授于1988年發(fā)展并應(yīng)用于生物大分子的檢測，John Fenn教授因此在2002年獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)
[0003]現(xiàn)有的電噴霧電離裝置及方法中一般采用帶有高壓的電噴霧毛細(xì)管用作離子源，在毛細(xì)管內(nèi)設(shè)置含有極性溶劑的樣品，通過在毛細(xì)管末端施加電壓來引入樣品和對樣品進(jìn)行離子化，然而現(xiàn)有的毛細(xì)管離子源僅能引入溶液樣品，且由于其形狀限制，在溶液樣品的引入和離子化過程中很容易產(chǎn)生毛細(xì)管堵塞的問題，同時(shí)受毛細(xì)管的材質(zhì)的限制，樣品引入的過程比較復(fù)雜且只能對樣品進(jìn)行離子化，而無法在電離前對樣品進(jìn)行預(yù)處理操作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的電噴霧電離裝置在電離過程中可引入的樣品單一、易堵塞及無法進(jìn)行樣品預(yù)處理的問題，提供一種適用于多種形態(tài)的樣品、結(jié)構(gòu)簡單且便于對樣品進(jìn)行預(yù)處理的電噴霧電離裝置及方法。
[0005]本發(fā)明就上述技術(shù)問題提供的技術(shù)方案如下:構(gòu)造一種電噴霧電離裝置，包括電壓接口以及與所述電壓接口相連接的金屬箔片；
[0006]所述電壓接口用于向所述金屬箔片施加電離電壓；
[0007]所述金屬箔片用于承載待測樣品并利用所述電離電壓激發(fā)所述待測樣品發(fā)生電離并產(chǎn)生噴霧離子。
[0008]本發(fā)明的電噴霧電離裝置中，所述金屬箔片包括用于定向噴出所述噴霧離子電壓接口的噴口。
[0009]本發(fā)明的電噴霧電離裝置中，所述金屬箔片包括用于承載所述待測樣品的主體，以及兩個(gè)與所述主體成一定夾角的阻擋板，所述噴口形成于所述兩個(gè)阻擋板之間。
[0010]本發(fā)明的電噴霧電離裝置中，所述主體為五邊形，包括底邊、與底邊垂直的兩條側(cè)邊及分別與兩條側(cè)邊斜交的折邊，兩條折邊向同一側(cè)垂直地折起而形成所述兩個(gè)阻擋板，所述兩個(gè)阻擋板之間開設(shè)有缺口以形成所述噴口。
[0011]本發(fā)明的電噴霧電離裝置中，所述電離源還包括及用于固定支撐所述金屬箔片的支架，所述金屬箔片由化學(xué)惰性金屬制成。
[0012]本發(fā)明的電噴霧電離裝置中，所述金屬箔片厚度為10?100微米。
[0013]本發(fā)明的電噴霧電離裝置中，所述金屬箔片的所述兩個(gè)阻擋板與所述主體形成的所述夾角均為10?90°。
[0014]本發(fā)明的電噴霧電離裝置中，所述噴口的寬度為50?500微米。
[0015]本發(fā)明的電噴霧電離裝置中，所述電噴霧電離裝置還包括設(shè)置在靠近所述金屬箔片下方的加熱裝置，用于對所述待測樣品進(jìn)行加熱。
[0016]本發(fā)明還提供一種使用上述電噴霧電離裝置的電噴霧電離方法，所述方法包括:
[0017]步驟一:將待測樣品置于所述電噴霧電離裝置的金屬箔片上；
[0018]步驟二:通過所述電噴霧電離裝置的電壓接口向所述金屬箔片施加電壓，使所述待測樣品電離產(chǎn)生噴霧離子。
[0019]本發(fā)明的電噴霧電離方法，還包括以下步驟:將所述噴霧離子通過所述電噴霧電離裝置的噴口定向噴出。
[0020]本發(fā)明的電噴霧電離方法中，所述待測樣品包括液體樣品、粉末樣品、粘稠性樣品、干燥固體樣品或濕潤固體樣品中的至少一種。
[0021]本發(fā)明的電噴霧電離方法還包括以下步驟:對所述待測樣品進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括輔助萃取、輔助電離、表面除鹽、輔助加熱中的至少一種
[0022]本發(fā)明的電噴霧電離方法還包括以下步驟:當(dāng)所述待測樣品為粉末或干燥固體樣品時(shí)，用溶劑對所述待測樣品進(jìn)行萃取或溶解。
[0023]本發(fā)明的電噴霧電離方法還包括以下步驟:當(dāng)所述待測樣品為液體、粘稠性或濕潤固體樣品時(shí)，用溶劑對所述待測樣品進(jìn)行輔助電離作用。
[0024]本發(fā)明的電噴霧電離方法還包括以下步驟:當(dāng)所述待測樣品為含有鹽分/表面活性劑的蛋白質(zhì)/多肽樣品時(shí)，
[0025]將所述電離源上的所述待測樣品敞開風(fēng)干，待鹽分或表面活性劑自然結(jié)晶；通過移液器攝取零攝氏度的冰水浸取所述結(jié)晶的鹽分或表面活性劑、溶解、吸走；
[0026]向殘留的所述蛋白質(zhì)或多肽樣品中再添加溶劑進(jìn)行溶解。
[0027]本發(fā)明的電噴霧電離方法中，所述電壓接口向所述金屬箔片施加的電壓范圍為2?5千伏所述待測樣品。
[0028]本發(fā)明提供的電噴霧電離裝置及方法，通過和使用金屬箔片作為電離源引入樣品并在該金屬箔片上進(jìn)行樣品預(yù)處理，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)的毛細(xì)管易堵塞且只能引入溶液樣品不可對樣品進(jìn)行預(yù)處理的問題，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0030]圖1為本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的電噴霧電離裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的電噴霧電離裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3是使用本發(fā)明的電噴霧電離裝置分析液態(tài)紅牛飲料的質(zhì)譜圖；
[0033]圖4為使用發(fā)明的電噴霧電離裝置分析粘稠態(tài)鹽酸特比萘芬軟膏的質(zhì)譜圖；
[0034]圖5為使用本發(fā)明的電噴霧電離裝置提取人參粉末并檢測的質(zhì)譜圖；
[0035]圖6A為使用本發(fā)明的電噴霧電離裝置檢測含有高鹽分的溶菌酶溶液的質(zhì)譜圖
[0036]圖6B為采用本發(fā)明的電噴霧電離裝置對溶菌酶除鹽并檢測的質(zhì)譜圖
[0037]圖7A為采用本發(fā)明的電噴霧電離裝置在20°C時(shí)檢測肌紅蛋白溶液的質(zhì)譜圖
[0038]圖7B為采用本發(fā)明的電噴霧電離裝置在加熱到溫度74°C時(shí)檢測肌紅蛋白溶液的質(zhì)譜圖
[0039]圖7C為采用本發(fā)明的電噴霧電離裝置在加熱到85°C時(shí)檢測肌紅蛋白溶液的質(zhì)譜圖
[0040]圖8A是采用本發(fā)明的電噴霧電離裝置在對有機(jī)化合物利血平的質(zhì)譜分析結(jié)果圖；
[0041]圖SB為本發(fā)明的電噴霧電離質(zhì)譜系統(tǒng)獲取的Gly-Val-Phe (谷氨酸-亮氨酸-苯丙氨酸)多肽樣品的質(zhì)譜分析結(jié)果圖；
[0042]圖SC為本發(fā)明的電噴霧電離質(zhì)譜系統(tǒng)獲取的肌紅蛋白水溶液樣品的質(zhì)譜分析結(jié)果圖；
[0043]圖9A為采用本發(fā)明的電噴霧電離裝置對含有活性劑的短桿菌肽進(jìn)行檢測的質(zhì)譜圖；
[0044]圖9B為采用本發(fā)明的電噴霧電離裝置對短桿菌肽除活性劑并檢測的質(zhì)譜圖。

【具體實(shí)施方式】
[0045]參考圖1，為本發(fā)明的電噴霧電離裝置的第一優(yōu)選實(shí)施例。本實(shí)施例中將所述電噴霧電離裝置與質(zhì)譜儀耦合形成一種電噴霧電離質(zhì)譜分析系統(tǒng)，其中所述電噴霧電離裝置包括電壓接口 I以及與電壓接口 I相連接的金屬箔片2。
[0046]電壓接口 I用于為所述電噴霧電離裝置提供電離高壓，所述電噴霧電離裝置還包括連接到所述電壓接口 I的金屬箔片2，用于裝載電離樣品6并對所述樣品6電離形成噴霧離子8。本實(shí)施例中通過該電壓接口 I向金屬箔片2施加2?5千伏的高壓以使樣品6電離形成噴霧離子8。所述高壓可選為正電壓或負(fù)電壓。
[0047]本發(fā)明的金屬箔片2由化學(xué)惰性金屬制成，例如，鐵質(zhì)箔片、不銹鋼箔片、鋁質(zhì)箔片、銅質(zhì)箔片、金銀質(zhì)箔片等化學(xué)惰性、表面清潔、導(dǎo)熱良好、易加工成型的金屬材質(zhì)箔片。
[0048]本實(shí)施例中，所述電噴霧電離裝置與質(zhì)譜儀向耦合，所述質(zhì)譜儀包括與所述金屬箔片2相對應(yīng)設(shè)置的進(jìn)樣口 5，用于接收所述噴霧離子8并進(jìn)行質(zhì)譜分析。
[0049]進(jìn)一步地，所述金屬箔片2包括噴口 4，所述噴口 4朝向質(zhì)譜儀進(jìn)樣口 5，用于噴出所述噴霧離子8至所述質(zhì)譜儀進(jìn)樣口 5。特別地，所述噴口距離所述質(zhì)譜儀進(jìn)樣口 5?12毫米。
[0050]如圖1所示，金屬箔片2包括用于承載所述待測樣品6的主體(未標(biāo)出)，以及兩個(gè)與所述主體成一定夾角的阻擋板3。所述噴口 4形成于所述兩個(gè)阻擋板3之間。
[0051]特別地，所述主體為五邊形，包括底邊、與底邊垂直的兩條側(cè)邊及分別與兩條側(cè)邊斜交的折邊，兩條折邊向同一側(cè)垂直地折起而形成所述兩個(gè)阻擋板3，所述兩個(gè)阻擋板3之間開設(shè)有缺口以形成所述噴口 4。
[0052]應(yīng)當(dāng)理解，金屬箔片2的形狀也可以為其他規(guī)則或不規(guī)則的幾何形狀，例如菱形、三角形等。在金屬箔片2的一端設(shè)置阻擋板3形成噴口 4。
[0053]金屬箔片2的阻擋板3與主體之間的夾角為10?90°。所述金屬箔片厚度優(yōu)選為10?100微米。所述金屬箔片前端折起的阻擋板3形成的噴口 4的開口大小為50?500微米。待測樣品6置于金屬箔片2表面上，電壓接口 I直接連接金屬箔片2的后端，噴口 4對準(zhǔn)著質(zhì)譜儀進(jìn)樣口 5，高壓電I接通后，待測樣品形成噴霧離子8進(jìn)入質(zhì)譜儀進(jìn)樣口5進(jìn)行分析。
[0054]如圖2所示，為本發(fā)明的電噴霧電離裝置的第二實(shí)施例，與第一實(shí)施例相比，所述電離源還包括及用于固定支撐所述金屬箔片2的支架9，還包括設(shè)置在靠近所述金屬箔片2下方的加熱裝置7，用于對所述樣品6進(jìn)行加熱。加熱裝置7位于金屬箔片2正下方I?20毫米處，需要對樣品6進(jìn)行熱處理時(shí)，可開啟加熱裝置7，通過調(diào)節(jié)加熱裝置7的溫度或調(diào)節(jié)加熱裝置7與金屬箔片2之間的距離調(diào)節(jié)樣品6的溫度。
[0055]采用本發(fā)明的上述電噴霧電離裝置，創(chuàng)造性地運(yùn)用金屬箔片2承載待測物樣品6，由于金屬箔片2的化學(xué)惰性、表面清潔、導(dǎo)熱良好、易加工成型的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對樣品6的承載、萃取、結(jié)晶、除鹽(除表面活性劑)、加熱等多種功能。由于金屬箔片2的優(yōu)良導(dǎo)電性，待測樣品6在高壓電場中發(fā)生離子化，產(chǎn)生待測樣品6的離子，可以進(jìn)入與所述電噴霧電離裝置相耦合的質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測。本發(fā)明的電噴霧電離裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)巧妙，使用方便，可靈活針對各種檢測樣品6進(jìn)行樣品處理和質(zhì)譜分析，不但具有高靈敏度和高特異性的優(yōu)點(diǎn)，而且多種形態(tài)(如液態(tài)、粘稠態(tài)、濕潤固體)的樣品可以直接電離，伴隨可以實(shí)現(xiàn)多種方式的預(yù)處理(如萃取，結(jié)晶，加熱)。因此，此本發(fā)明的電噴霧電離裝置特別適合于對復(fù)雜的生物樣品、食品、藥品、環(huán)境樣品等進(jìn)行快速分析。
[0056]本發(fā)明公開了一種使用上述電噴霧電離裝置的電噴霧電離方法。以下結(jié)合上述電噴霧電離裝置的組成部件對本發(fā)明的電噴霧電離方法進(jìn)行闡述。
[0057]使用上述的電噴霧電離裝置的電噴霧電離方法，可實(shí)現(xiàn)對液態(tài)、粘稠態(tài)、濕潤的固體(如生物組織)的直接電噴霧電離。該方法包括以下步驟:
[0058]步驟一:將待測樣品6置于上述電噴霧電離裝置的金屬箔片2上，在所述電離源的金屬箔片2上對所述待測樣品6進(jìn)行預(yù)處理；
[0059]步驟二:向所述金屬箔片施加高壓電，所述金屬箔片2對所述樣品8進(jìn)行電離產(chǎn)生并噴出所述噴霧離子8。
[0060]特別地，將所述電噴霧電離裝置與質(zhì)譜儀相耦合用于質(zhì)譜分析時(shí)，上述步驟二進(jìn)一步包括:從所述金屬箔片2將所述噴霧離子8噴出到質(zhì)譜儀的進(jìn)樣口 5，開啟所述質(zhì)譜儀進(jìn)行質(zhì)譜分析。
[0061]所述待測樣品6包括:液體樣品、粉末樣品、粘稠性樣品、干燥固體樣品或濕潤固體樣品。
[0062]所述預(yù)處理包括輔助萃取、輔助電離、表面除鹽或輔助加熱
[0063]所述待測樣品6為粉末或干燥固體樣品時(shí)，所述方法還包括:向所述待測樣品施加溶劑進(jìn)行萃取或溶解。
[0064]所述所示待測樣品6為液體、粘稠性或濕潤固體樣品時(shí)，所述方法還包括:施加溶劑進(jìn)行輔助電離作用；將所述電離源耦合所述質(zhì)譜儀，所述電壓接口 I直接連接所述金屬猜片2提供電尚聞壓；
[0065]所述待測樣品6為含有鹽分/表面活性劑的蛋白質(zhì)/多肽樣品時(shí)，所述步驟一包括:
[0066]將所述電離源上的所述待測樣品6敞開風(fēng)干，待鹽分或表面活性劑自然結(jié)晶；通過移液器攝取零攝氏度的冰水浸取所述結(jié)晶的鹽分或表面活性劑、溶解、吸走；
[0067]向殘留的所述蛋白質(zhì)或多肽樣品中再添加溶劑進(jìn)行溶解。
[0068]上述質(zhì)譜分析方法中，步驟二中所述電壓接口 I向所述金屬箔片2施以2?5千伏高壓電電離使樣品。優(yōu)選的電離高壓為3.5kV。
[0069]具體地，以下結(jié)合不同形態(tài)的檢測樣品的質(zhì)譜分析過程對本發(fā)明的電噴霧電離方法進(jìn)行進(jìn)一步描述。
[0070]使用本發(fā)明的電噴霧電離裝置對固體樣品進(jìn)行檢測及質(zhì)譜分析的電噴霧電離方法包括:
[0071]步驟一:將以上所述金屬箔片2并與高壓電連接，噴口 4對準(zhǔn)質(zhì)譜儀進(jìn)樣口 5，金屬箔片2的噴口 4距離質(zhì)譜進(jìn)樣口為5?12毫米；
[0072]步驟二:將待測的液態(tài)、粘稠態(tài)、或濕潤的固體樣品6置于金屬箔片上靠近所述噴口 4的一端；
[0073]步驟三:通過所述電壓接口 I向金屬箔片2上施以2?5千伏高壓電使樣品6電離
[0074]步驟四:開啟質(zhì)譜儀掃描系統(tǒng)，獲取檢測結(jié)果。
[0075]當(dāng)需要輔助萃取或者輔助電離的時(shí)候，步驟二中可根據(jù)需要同時(shí)添加適量的試劑。
[0076]當(dāng)需要輔助加熱的時(shí)候，步驟二中可根據(jù)需要使用加熱裝置7進(jìn)行加熱。
[0077]以上方法中提到的高壓電，可選正電壓或負(fù)電壓。
[0078]使用本發(fā)明的電噴霧電離裝置對粉末或干燥的固體樣品的電噴霧電離質(zhì)譜分析方法包括以下步驟:
[0079]步驟一:將以上所述金屬箔片2固定并與高壓電連接，前端對準(zhǔn)質(zhì)譜儀進(jìn)樣口 5，金屬箔片2的噴口 4距離質(zhì)譜儀進(jìn)樣口 5為5?12毫米；
[0080]步驟二:將待測的粉末或干燥的固體樣品6置于金屬箔片2上靠近噴口的一端；
[0081]步驟三:選取需要的試劑添加在待測的粉末或干燥的固體樣品6上進(jìn)行溶劑提取作用；
[0082]步驟四:向金屬箔片2施以2?5千伏高壓電使樣品6電離；
[0083]步驟五:開質(zhì)譜儀掃描系統(tǒng)，獲取檢測結(jié)果。
[0084]當(dāng)需要輔助加熱的時(shí)候，步驟三中可根據(jù)需要使用加熱裝置進(jìn)行加熱。
[0085]以上方法中提到的高壓電，可選正電壓或負(fù)電壓。
[0086]此外，針對含有鹽分(或表面活性劑)的蛋白質(zhì)(或多肽)樣品時(shí)，需要進(jìn)行除鹽(或除去表面活性劑)及電離質(zhì)譜分析。則該方法包括以下步驟:
[0087]步驟一:將含有鹽分(或表面活性劑)的蛋白質(zhì)(或多肽)溶液樣品6置于金屬箔片2的表面上。
[0088]步驟二:將置有樣品6的金屬箔片2于空氣中風(fēng)干，待鹽分(或表面活性劑)自然結(jié)晶。
[0089]步驟三:通過移液器攝取的冰水(零攝氏度)浸取鹽分(或表面活性劑)的晶體，進(jìn)行溶解并吸走。
[0090]步驟四:將含有除去鹽分(或表面活性劑)的蛋白質(zhì)(或多肽)樣品6的金屬箔片2的噴口 4對準(zhǔn)質(zhì)譜進(jìn)樣口，金屬箔片2的噴口 4與質(zhì)譜儀進(jìn)樣口 5之間的距離為5?12毫米。
[0091]步驟五:再添加其他試劑溶解所述除去鹽分(或表面活性劑)的蛋白質(zhì)(或多肽)。
[0092]步驟六:通過電壓接口 I向金屬箔片2施以2?5千伏高壓電使樣品電離。
[0093]步驟七:開質(zhì)譜儀掃描系統(tǒng)，獲取檢測結(jié)果。
[0094]當(dāng)需要輔助加熱的時(shí)候，步驟五中可根據(jù)需要同時(shí)使用加熱裝置進(jìn)行加熱。
[0095]以上方法中提到的高壓電，可選正電壓或負(fù)電壓。
[0096]以下結(jié)合具體檢測樣品詳細(xì)說明本發(fā)明的應(yīng)用，通過本發(fā)明的電噴霧電離裝置，對復(fù)雜基體樣品飲料、粘稠性藥膏、人參樣品粉末、含有鹽分的蛋白質(zhì)溶液、以及蛋白樣品的加熱，獲得了良好效果。
[0097]標(biāo)準(zhǔn)溶液樣品的肓接檢測
[0098]參考圖8，與現(xiàn)有的毛細(xì)管電噴霧電離源相類似，使用本發(fā)明電噴霧電離裝置也可直接檢測標(biāo)準(zhǔn)的溶液樣品，如有機(jī)金屬化合物、有機(jī)化合物、多肽、蛋白質(zhì)等。圖8A表示本發(fā)明的電噴霧電離質(zhì)譜系統(tǒng)獲取的有機(jī)化合物利血平的質(zhì)譜分析結(jié)果，其中，檢測樣品利血平為10微升濃度為0.1微克/毫升的溶液，溶劑為1:1 (體積比)的水與甲醇。圖8B表示本發(fā)明的電噴霧電離質(zhì)譜系統(tǒng)獲取的Gly-Val-Phe (谷氨酸-亮氨酸-苯丙氨酸)多肽樣品的質(zhì)譜分析結(jié)果，其中檢測樣品Gly-Val-Phe (谷氨酸-亮氨酸-苯丙氨酸)多肽體積為10微升、濃度為0.3微摩爾/升的水溶液。圖8C表示本發(fā)明的電噴霧電離質(zhì)譜系統(tǒng)獲取的體積為10微升，濃度為10微摩爾/升的肌紅蛋白水溶液樣品的質(zhì)譜分析結(jié)果。圖8A-圖8C驗(yàn)證性的評估了使用本發(fā)明電噴霧電離裝置的電噴霧電離方法的可重復(fù)性。
[0099]液態(tài)及粘稠復(fù)雜樣品的肓接檢測
[0100]現(xiàn)有的電噴霧電離裝置中采用的毛細(xì)管具有易堵塞的缺點(diǎn)，大多不能對粘稠性的樣品進(jìn)行檢測。
[0101]本發(fā)明利用金屬易加工改造性質(zhì)及良好的導(dǎo)電性，使用金屬箔片具有一定硬度，可塑性并可承載樣品。本發(fā)明使用金屬箔片電噴霧電離質(zhì)譜直接分析復(fù)雜樣品，實(shí)現(xiàn)對樣品的直接分析檢測。
[0102]參考圖3，首先利用采用了金屬鋁制箔片的電噴霧電離裝置對功能飲料紅牛進(jìn)行了快速質(zhì)譜分析，方法是:取10微升的紅牛飲料置于金屬鋁制箔片電上，耦合質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測，獲得這飲料的質(zhì)譜圖如圖3所示；根據(jù)質(zhì)譜中的高分辨率的質(zhì)譜峰(m/z)，并可直接鑒定判斷質(zhì)譜峰代表的飲料中的成分，數(shù)據(jù)表明金屬鋁制箔片可以在對不同復(fù)雜樣品進(jìn)行快速直接檢測。
[0103]參考圖4，利用采用了金屬鋁制箔片的電噴霧電離裝置直接分析了粘稠的鹽酸特比萘芬乳膏樣品。方法是:取5微克的鹽酸特比萘芬乳膏的樣品直接置于金屬鋁制箔片電噴霧裝置，并耦合質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測，獲得這藥膏的質(zhì)譜圖如圖4所示，質(zhì)子化的特比萘芬的信號表明金屬鋁制箔片電噴霧質(zhì)譜系統(tǒng)檢測到了藥膏的有效成分特比萘芬。
[0104]對于常規(guī)檢查，可采取使用金屬鋁制箔片電噴霧電離質(zhì)譜直接分析的方式，無需樣品預(yù)處理，耗樣量少，操作簡便，快速獲取檢測譜圖，并與標(biāo)準(zhǔn)品譜圖對照，則可準(zhǔn)確鑒定對應(yīng)的待測物，從而確定是否有該成分，這將為復(fù)雜樣品的快速分析方法提供新的解決方案。
[0105]固體粉末樣品的肓接檢測
[0106]本發(fā)明還創(chuàng)造性實(shí)現(xiàn)了對粉末樣品的質(zhì)譜分析與檢測，將粉末樣品置于金屬鋁制箔片上，添加試劑進(jìn)行提取。例如，將5毫克人參粉末樣品置于鋁制箔片電噴霧電離裝置上，滴加10微升甲醇溶劑，利用甲醇提取人參中的成分，接通高壓電，提取液產(chǎn)生電噴霧電離，獲得人參樣品的質(zhì)譜圖如圖5所示，并驗(yàn)證性地評估了方法的可重復(fù)性，數(shù)據(jù)表明金屬箔片電噴霧電離裝置可以承載固體樣品，并可對固體進(jìn)行提取。說明鋁制箔片電噴霧電離質(zhì)譜分析對于粉末樣品的分析是成功的。
[0107]蛋白除鹽分析
[0108]本發(fā)明還利用金屬表面的疏水性特性，可除去含蛋白溶液中的鹽分。例如將10微升含有濃度為10微摩爾/升的溶菌酶和濃度為2.5摩爾/升的氯化鈉鹽的水溶液置于鋁制箔片上，接通高壓電直接進(jìn)行噴霧電離，產(chǎn)生質(zhì)譜圖如圖6A所示，質(zhì)譜圖顯示了氯化鈉團(tuán)簇離子的信號，沒有獲得溶菌酶的信號。與此對照，將10微升含有濃度為10微摩爾/升的溶菌酶和濃度為2.5摩爾/升的氯化鈉鹽的水溶液置于鋁制電噴電離裝置上，待鹽分在空氣中風(fēng)干結(jié)晶，采用移液器取2微升冰水，溶解鹽分后并吸走，蛋白由于疏水作用仍然留在金屬表面，再添加10微升甲醇/水/甲酸(1:1:0.1%，體積比)的混合溶劑溶解鋁制金屬表面的蛋白并輔助產(chǎn)生噴霧電離，獲得質(zhì)譜圖如圖6B所示。除了氯化鈉團(tuán)簇離子的信號，還獲得了溶菌酶的多電荷信號。開創(chuàng)了金屬箔片除鹽并進(jìn)行電噴霧電離的新方法。
[0109]此外，本發(fā)明的電噴霧電離方法還應(yīng)用于對含活性劑的多肽的去活性劑及質(zhì)譜分析。例如將10微升含有濃度為5微摩爾/升的短桿菌肽樣品置于鋁制箔片上，其中樣品含有濃度為5%(質(zhì)量比)的β -D-葡萄糖苷活性劑，接通高壓電直接進(jìn)行電噴霧電離，產(chǎn)生質(zhì)譜圖如圖9Α所示，質(zhì)譜圖顯示了葡萄糖苷團(tuán)簇離子的信號，沒有獲得短桿菌肽的信號。與此對照，將上述樣品置于鋁制箔片上，待風(fēng)干結(jié)晶，采用移液器取2微升冰水，溶解活性劑后并吸走，連續(xù)操作三次后，短桿菌肽由于疏水作用仍然留在金屬表面，再添加10微升甲醇/水/甲酸(1:1:0.1%，體積比)的混合溶劑溶解鋁制金屬表面的短桿菌肽并輔助產(chǎn)生噴霧電離，獲得質(zhì)譜圖如圖9Β所示。除了葡萄糖苷團(tuán)簇離子的信號，還獲得了短桿菌肽的雙電荷信號。開創(chuàng)了金屬箔片除活性劑并進(jìn)行電噴霧電離的新方法。
[0110]熱反應(yīng)檢測
[0111]本發(fā)明還利用金屬良好導(dǎo)熱性和耐熱性，可對金屬鋁制箔片中承載的樣品進(jìn)行加熱，并檢測熱反應(yīng)產(chǎn)物。例如，將10微升含有濃度為10微摩爾/升的肌紅蛋白和濃度為20微摩爾/升的醋酸銨緩沖溶液的水溶液置于鋁制電噴電離裝置上，在溫度為20°C的時(shí)候，接通高壓電直接進(jìn)行噴霧電離，產(chǎn)生質(zhì)譜圖(如圖7A)，獲得價(jià)態(tài)為+7，+8和+9的肌紅蛋白質(zhì)譜圖，計(jì)算得出的肌紅蛋白的分子了為17566Da，顯示了肌紅蛋白保持了完整的構(gòu)型。采用電烙鐵加熱鋁箔的底部，當(dāng)樣品溫度為74°C的時(shí)候，獲得肌紅蛋白的質(zhì)譜圖(如圖7B)，獲得2個(gè)序列的肌紅蛋白，一個(gè)保持完整構(gòu)型的肌紅蛋白(分子量為17566Da)的低價(jià)態(tài)信號，另一個(gè)是脫輔基肌紅蛋白(分子量為16951Da)，產(chǎn)生高價(jià)態(tài)的多電荷質(zhì)譜:+7到+15的多電荷的肌紅蛋白質(zhì)譜圖，顯示了鋁箔加熱對蛋白構(gòu)型的影響。繼續(xù)加熱至85°C，保持完整構(gòu)型的肌紅蛋白的低價(jià)態(tài)信號進(jìn)一步降低，并且高價(jià)態(tài)的多電荷質(zhì)譜峰的相對豐度進(jìn)一步升高，進(jìn)一步顯示了升高溫度對肌紅蛋白的構(gòu)型的影響。上述結(jié)果表明，金屬鋁制箔片的電噴霧電離裝置可以成功地用于加熱反應(yīng)。
[0112]以上實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明利用金屬箔片的電噴霧電離質(zhì)譜檢測系統(tǒng)及方法，由于使用金屬箔片承載樣品，金屬箔片具有良好的導(dǎo)電性、表面疏水性、良好的導(dǎo)熱性和耐熱性。金屬箔片電噴霧電離質(zhì)譜大大擴(kuò)寬了質(zhì)譜分析的應(yīng)用范圍。另一方面，本發(fā)明方法特別之處還在于對樣品的原位萃取、表面除鹽、加熱分析等新功能，實(shí)現(xiàn)了預(yù)處理的分析，從技術(shù)上突破了常規(guī)電噴電離裝置僅能引導(dǎo)樣品和電離，本發(fā)明既可以對復(fù)雜樣品進(jìn)行直接分析，也適合于對進(jìn)行預(yù)處理分析，發(fā)展了新的電噴霧質(zhì)譜技術(shù)，提高了質(zhì)譜分析效率，拓展了質(zhì)譜應(yīng)用領(lǐng)域。
[0113]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電噴霧電離裝置，其特征在于，包括電壓接口( I)以及與所述電壓接口( I)相連接的金屬箔片(2); 所述電壓接口(I)用于向所述金屬箔片(2)施加電壓； 所述金屬箔片(2)用于承載待測樣品(6)并利用所述電壓電離所述待測樣品(6)并產(chǎn)生噴霧離子(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電噴霧電離裝置，其特征在于，所述金屬箔片(2)包括用于定向噴出所述噴霧尚子(8)電壓接口的噴口(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電噴霧電離裝置，其特征在于，所述金屬箔片(2)包括用于承載所述待測樣品(6)的主體，以及兩個(gè)與所述主體成一定夾角的阻擋板(3)，所述噴口(4)形成于所述兩個(gè)阻擋板(3)之間，所述兩個(gè)阻擋板(3)與所述主體形成的夾角均為10°?90。。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電噴霧電離裝置，其特征在于，所述主體為五邊形，包括底邊、與底邊垂直的兩條側(cè)邊及分別與兩條側(cè)邊斜交的折邊，兩條折邊向同一側(cè)垂直地折起而形成所述兩個(gè)阻擋板(3)，所述兩個(gè)阻擋板(3)之間開設(shè)有缺口以形成所述噴口(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電噴霧電離裝置，其特征在于，所述電離源還包括及用于固定支撐所述金屬箔片的支架(9)，所述金屬箔片(2)由化學(xué)惰性金屬制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電噴霧電離裝置，其特征在于，所述金屬箔片(2)厚度為10?100微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電噴霧電離裝置，其特征在于，所述噴口(4)的寬度為50?500微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電噴霧電離裝置，其特征在于，所述電噴霧電離裝置還包括設(shè)置在靠近所述金屬箔片(2 )下方的加熱裝置(7 )，用于對所述待測樣品(6 )進(jìn)行加熱。
9.一種使用權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述電噴霧電離裝置的電噴霧電離方法，其特征在于，所述方法包括: 步驟一:將待測樣品(6)置于所述電噴霧電離裝置的金屬箔片(2)上； 步驟二:通過所述電噴霧電離裝置的電壓接口(I)向所述金屬箔片(2)施加電壓，使所述待測樣品(6)電離產(chǎn)生噴霧離子(8)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電噴霧電離方法，其特征在于，還包括以下步驟:將所述噴霧離子(8)通過所述電噴霧電離裝置的噴口(4)定向噴出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電噴霧電離方法，其特征在于，所述待測樣品(6)包括液體樣品、粉末樣品、粘稠性樣品、干燥固體樣品或濕潤固體樣品中的至少一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電噴霧電離方法，其特征在于，還包括以下步驟:對所述待測樣品(6)進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括輔助萃取、輔助電離、表面除鹽、輔助加熱中的至少一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電噴霧電離方法，其特征在于，還包括以下步驟:當(dāng)所述待測樣品(6)為粉末或干燥固體樣品時(shí)，用溶劑對所述待測樣品(6)進(jìn)行萃取或溶解。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電噴霧電離方法，其特征在于，還包括以下步驟:當(dāng)所述待測樣品(6 )為液體、粘稠性或濕潤固體樣品時(shí)，用溶劑對所述待測樣品(6 )進(jìn)行輔助電離作用。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電噴霧電離方法，其特征在于，還包括以下步驟:當(dāng)所述待測樣品(6)為含有鹽分/表面活性劑的蛋白質(zhì)/多肽樣品時(shí)， 將所述電離源上的所述待測樣品敞開風(fēng)干，待鹽分或表面活性劑自然結(jié)晶；通過移液器攝取零攝氏度的冰水浸取所述結(jié)晶的鹽分或表面活性劑、溶解、吸走； 向殘留的所述蛋白質(zhì)或多肽樣品中再添加溶劑進(jìn)行溶解。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電噴霧電離方法，其特征在于，所述電壓接口(I)向所述金屬箔片(2)施加的電壓范圍為2?5千伏所述待測樣品。
【文檔編號】H01J49/04GK104282524SQ201310291014
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月11日
【發(fā)明者】姚鐘平, 胡斌 申請人:香港理工大學(xué)