一種直接分析固體樣品的電噴霧電離裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種直接分析固體樣品的電噴霧電離裝置，包括：注射器及其前端的金屬針頭，與所述注射器后端連接的注射泵，移液器吸頭，所述金屬針頭插入所述移液器吸頭內(nèi)后加載高壓電。本實用新型通過注射泵驅(qū)動注射器向移液器吸頭內(nèi)持續(xù)導入溶劑，該溶劑流過移液器吸頭內(nèi)的固體樣品并對其進行提取，高壓電加載在金屬針頭上并通過溶劑傳導到移液器吸頭的尖端出口處誘導輸出溶液形成電噴霧電離，電噴霧電離的離子被直接導入質(zhì)譜儀中進行測量，產(chǎn)生質(zhì)譜圖。本實用新型簡單、經(jīng)濟、耐用、能對固體樣品進行快速直接的電噴霧電離質(zhì)譜分析，能夠在大多數(shù)質(zhì)譜分析實驗室中組裝并應用于各種型號的電噴霧電離質(zhì)譜儀。
【專利說明】—種直接分析固體樣品的電噴霧電離裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電噴霧電離裝置，尤其涉及一種用于直接分析固體樣品的電噴霧電離裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]質(zhì)譜分析因為其靈敏度高、分辨率高的特點，是分析化學領(lǐng)域的一種非常重要的分析技術(shù)。電噴霧電離(Electrospray 1nization,ESI)是質(zhì)譜分析最常用的一種軟電離分析技術(shù)，由于該技術(shù)在生物大分子檢測方面的發(fā)展和應用研究，美國的John Fenn教授獲得了 2002年的諾貝爾化學獎?，F(xiàn)有的電噴霧電離技術(shù)一般需用毛細管進樣，通過在毛細管末端施加高壓電對樣品進行電離。因此現(xiàn)有的電噴霧電離技術(shù)只能用于溶液樣品的分析，而且進樣過程中會經(jīng)常出現(xiàn)毛細管堵塞的問題。而對于固體樣品，例如中草藥和食品，一般需要先進行提取、富集、分離、純化等一系列的樣品前處理操作，配制成合適濃度的樣品溶液后才能進行電噴霧電離質(zhì)譜分析，過程繁瑣，耗時較長，不適合進行高通量分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種簡單、經(jīng)濟，可對固體樣品進行快速在線提取及分析的電噴霧電離裝置。
[0004]為達到上述目的，本實用新型提供了一種直接分析固體樣品的電噴霧電離裝置，其特征在于包括:注射器及其前端的金屬針頭，用于儲放和注射溶劑；
[0005]與所述注射器后端連接的注射泵，用于使所述注射器的金屬針頭持續(xù)導出溶劑；
[0006]移液器吸頭，用于放置固體樣品，提取固體樣品并輸出溶液；
[0007]所述金屬針頭插入所述移液器吸頭內(nèi)后加載高壓電。
[0008]優(yōu)選的，所述移液器吸頭尖端內(nèi)部放置有用于阻止粉末狀固體樣品流出的脫脂棉。
[0009]優(yōu)選的，所述金屬針頭為金屬平頭針頭。
[0010]優(yōu)選的，所述注射泵為電動注射泵。
[0011]所述移液器吸頭的溶液出口與質(zhì)譜儀的進樣口對接。
[0012]本實用新型還提供了一種直接分析固體樣品的電噴霧電離裝置的使用方法，其特征在于包括以下步驟:
[0013]步驟A:將固體樣品放入移液器吸頭尖端內(nèi)部；
[0014]步驟B:將注射器頭端安裝的金屬針頭插入放有固體樣品的所述移液器吸頭內(nèi)后加載高壓電；
[0015]步驟C:注射泵驅(qū)動所述注射器向所述移液器吸頭內(nèi)持續(xù)導入溶劑；
[0016]步驟D:所述溶劑按照一定的流速流過所述固體樣品并對其進行提取，然后輸出溶液在高壓電的作用下在所述移液器吸頭的溶液出口處形成電噴霧電離；
[0017]步驟E:所述電噴霧電離產(chǎn)生的離子被直接導入質(zhì)譜儀的進樣口，測量質(zhì)量電荷比和離子強度，產(chǎn)生所述固體樣品的質(zhì)譜圖。
[0018]優(yōu)選的，所述步驟A之前還包括:
[0019]步驟A’:在移液器吸頭尖端內(nèi)部放置用于阻止粉末狀固體樣品流出的脫脂棉。
[0020]優(yōu)選的，步驟C中的所述溶劑為含有0.1%甲酸的50%甲醇溶液。
[0021]優(yōu)選的，步驟D中所述溶劑按照1-6 μL/分鐘的流速流過所述固體樣品并對其進行提取。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為:能夠?qū)腆w樣品進行快速直接的電噴霧電離質(zhì)譜分析；在對固體樣品的質(zhì)譜分析中，能夠快速得到持續(xù)穩(wěn)定的質(zhì)譜信號；能夠?qū)ν庥^非常相似的中草藥進行快速的識別和區(qū)分，對植物粉末中的化學成分進行快速的定量分析。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟、耐用、能夠在大多數(shù)質(zhì)譜分析實驗室中組裝并應用于各種型號的電噴霧電離質(zhì)譜儀。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]參照附圖，本實用新型將得到更好的理解。附圖如下:
[0024]圖1是本實用新型直接分析固體樣品的電噴霧電離裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本實用新型直接分析固體樣品的電噴霧電離裝置工作示意圖；
[0026]圖3所示為本實用新型對黃連粉末的直接質(zhì)譜分析結(jié)果；
[0027]圖4所示為本實 用新型對熟咖啡豆粉末的直接質(zhì)譜分析結(jié)果；
[0028]圖5所示為本實用新型對蓮芯、牛蒡子、黑胡椒粉末的直接質(zhì)譜分析結(jié)果；
[0029]圖6所示為本實用新型對豬腎臟皮質(zhì)的直接質(zhì)譜分析結(jié)果；
[0030]圖7所示為本實用新型對人參、西洋參、三七粉末的直接質(zhì)譜分析結(jié)果；
[0031]圖8所示為本實用新型區(qū)分北五味子和南五味子直接質(zhì)譜分析結(jié)果；
[0032]圖9所示為采用標準添加法計算綠茶中咖啡因含量的線性方程圖。
【具體實施方式】
[0033]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案、有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型做進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0034]以下結(jié)合具體實施例對本實用新型的實現(xiàn)進行詳細描述:
[0035]如圖1及圖2所示，本實用新型直接分析固體樣品的電噴霧電離裝置，包括注射器2及其前端的金屬針頭4，用于儲放和注射溶劑；與所述注射器2后端連接的注射泵1，用于使所述注射器2的金屬針頭4持續(xù)導出溶劑；移液器吸頭5，用于放置固體樣品，提取固體樣品并輸出溶液；所述金屬針頭4插入所述移液器吸頭5內(nèi)后加載高壓電3。所述移液器吸頭5尖端內(nèi)部放置有用于阻止粉末狀固體樣品6流出的脫脂棉7。為了能夠使注射器提供持續(xù)、穩(wěn)定、可控的溶劑，所述注射泵I為電動注射泵。所述金屬針頭4為金屬平頭針頭。具體的，注射器2采用Hamilton 250 KL注射器,注射泵I采用Harvard Pump 11 Plus注射泵，移液器吸頭5采用0.1-10 μL規(guī)格的Sorenson移液器吸頭，金屬針頭4采用內(nèi)徑410Mffl，外徑720 Mm的Hamilton 3號針頭。本實用新型通過注射泵I驅(qū)動注射器2向移液器吸頭5內(nèi)持續(xù)導入溶劑，該溶劑流過移液器吸頭5內(nèi)的固體樣品6并對其進行提取，高壓電3加載在金屬針頭4上并通過溶劑傳導到移液器吸頭5的尖端出口處誘導輸出溶液形成電噴霧電離，電噴霧電離的離子8被直接導入質(zhì)譜儀9中進行測量，產(chǎn)生質(zhì)譜圖。
[0036]本實用新型直接分析固體樣品的電噴霧電離裝置的使用方法，包括以下步驟:
[0037]步驟A:將固體樣品6放入移液器吸頭5尖端內(nèi)部；
[0038]步驟B:將注射器2頭端安裝的金屬針頭4插入放有固體樣品6的所述移液器吸頭5內(nèi)后加載高壓電3 ;
[0039]步驟C:注射泵I驅(qū)動所述注射器2向所述移液器吸頭5內(nèi)持續(xù)導入溶劑；
[0040]步驟D:所述溶劑按照一定的流速流過所述固體樣品6并對其進行提取，然后輸出溶液在高壓電3的作用下在所述移液器吸頭5的溶液出口處形成電噴霧電離；
[0041]步驟E:電噴霧電離產(chǎn)生的離子8被直接導入質(zhì)譜儀9的進樣口，測量質(zhì)量電荷比和離子強度，產(chǎn)生所述固體樣品6的質(zhì)譜圖。
[0042]所述步驟A之前還包括步驟A’:在移液器吸頭5尖端內(nèi)部放置用于阻止粉末狀固體樣品6流出的脫脂棉7。步驟C中的所述溶劑為含有0.1%甲酸的50%甲醇溶液。可以理解，針對不同的固體樣品，可以選用不同的溶劑，步驟C中的所述溶劑還可選用含有0.1%甲酸的50%乙醇溶液。步驟D中所述溶劑按照1-6 μL/分鐘的流速流過所述固體樣品6并對其進行提取?？梢岳斫猓襟ED中所述溶劑的流速不限于此。
[0043]為了測試本實用新型所具有的良好效果，通過本實用新型對不同的固體樣品進行以下測試:
[0044]應用實施例一為本實用新型對黃連粉末的直接質(zhì)譜分析結(jié)果，如圖3所示。將約I毫克的黃連粉末樣品置于移液器吸`頭5內(nèi)部，將注射器2頭端安裝的金屬針頭4插入放有黃連粉末的所述移液器吸頭5內(nèi)后加載高壓電3，注射泵I驅(qū)動所述注射器2向所述移液器吸頭5內(nèi)持續(xù)導入含有0.1%甲酸的50%甲醇溶液，甲醇溶液按照3 μL/分鐘的流速流過黃連粉末并對其進行提取，然后輸出溶液在高壓電3的作用下在所述移液器吸頭5的溶液出口處形成電噴霧電離；電噴霧電離產(chǎn)生的離子8被直接導入質(zhì)譜儀9的進樣口，測量質(zhì)量電荷比和離子強度，產(chǎn)生黃連粉末的質(zhì)譜圖。
[0045]質(zhì)譜結(jié)果表明:約I毫克的黃連粉末樣品總離子流色譜圖可以持續(xù)60分鐘以上，得到的質(zhì)譜圖中主要有三個離子峰:黃連堿m/z 320.1，小檗堿或表小檗堿m/z 336.1，黃藤素 m/z 352.2。
[0046]應用實施例二為本實用新型對熟咖啡豆粉末的直接質(zhì)譜分析結(jié)果，如圖4所示。將約I毫克的熟咖啡豆粉末樣品置于移液器吸頭5內(nèi)部，將注射器2頭端安裝的金屬針頭4插入放有熟咖啡豆粉末的所述移液器吸頭5內(nèi)后加載高壓電3，注射泵I驅(qū)動所述注射器2向所述移液器吸頭5內(nèi)持續(xù)導入的含有0.1%甲酸的50%甲醇溶液，甲醇溶液按照3 μL/分鐘的流速流過熟咖啡豆粉末并對其進行提取，然后輸出溶液在高壓電3的作用下在所述移液器吸頭5的溶液出口處形成電噴霧電離；電噴霧電離產(chǎn)生的離子8被直接導入質(zhì)譜儀9的進樣口，測量質(zhì)量電荷比和離子強度，產(chǎn)生熟咖啡豆粉末的質(zhì)譜圖。其中圖4 (a)為正離子模式下得到的質(zhì)譜圖，質(zhì)譜圖中主要有三個離子峰:膽堿m/zl04.1 ;葫蘆巴堿m/zl38.1 ；咖啡因m/zl95.1 ;圖4 (b)為負離子模式下得到的質(zhì)譜圖，質(zhì)譜圖中主要有七個離子峰:MA:蘋果酸m/zl33.0 ；QA:奎寧酸m/zl91.1 ； CA:咖啡酸m/zl79.1 ；CSA:咖啡酰莽草酸m/z335.1 ；CQA:咖啡?？鼘幩醡/z353.1 ；FQA:阿魏?？鼘幩醡/z367.1 ；DCQA:二咖啡酰奎寧酸 m/z515.1 ο
[0047]應用實施例三為本實用新型對蓮芯、牛蒡子、黑胡椒粉末的直接質(zhì)譜分析結(jié)果，如圖5所示。圖5 (a)為蓮芯粉末的直接質(zhì)譜分析結(jié)果，圖5 (b)為牛蒡子粉末的直接質(zhì)譜分析結(jié)果，圖5 (C)為黑胡椒粉末的直接質(zhì)譜分析結(jié)果。
[0048]應用實施例四為本實用新型對豬腎臟皮質(zhì)的直接質(zhì)譜分析結(jié)果，如圖6所示。
[0049]應用實施例五為本實用新型對人參、西洋參、三七粉末的直接質(zhì)譜分析結(jié)果，如圖7所示。圖7 (a)為人參粉末中的人參皂苷成份直接質(zhì)譜分析結(jié)果，圖7 (b)為西洋參粉末中人參皂苷成分直接質(zhì)譜分析結(jié)果，圖7 (c)為三七粉末中人參皂苷成分的直接質(zhì)譜分析結(jié)果。
[0050]應用實施例六為區(qū)分北五味子和南五味子的直接質(zhì)譜分析結(jié)果，如圖8所示。圖8 (a)北五味子粉末的質(zhì)譜圖；圖8(13)南五味子粉末的質(zhì)譜圖；圖8((:)南北五味子樣品的主成分分析(PCA)分數(shù)圖。
[0051]應用實施例七對茶葉中咖啡因含量進行直接質(zhì)譜定量分析。如圖9所示，采用標準添加法計算綠茶中咖啡因的含量。
[0052]用超高效液相-電噴霧電離-串聯(lián)質(zhì)譜和直接質(zhì)譜分析得到的五種常見茶葉中咖啡因的含量(w/w，%)比較，具體比較結(jié)果詳見下表1:
[0053]
【權(quán)利要求】
1.一種直接分析固體樣品的電噴霧電離裝置，其特征在于包括: 注射器(2 )及其前端的金屬針頭(4 )，用于儲放和注射溶劑； 與所述注射器(2)后端連接的注射泵(1)，用于使所述注射器(2)的金屬針頭(4)持續(xù)導出溶劑； 移液器吸頭(5 )，用于放置固體樣品，提取固體樣品并輸出溶液； 所述金屬針頭(4)插入所述移液器吸頭(5)內(nèi)后加載高壓電(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的直接分析固體樣品的電噴霧電離裝置，其特征在于:所述移液器吸頭(5)尖端內(nèi)部放置有用于阻止粉末狀固體樣品流出的脫脂棉(7)。
3.如權(quán)利要求2所述的直接分析固體樣品的電噴霧電離裝置，其特征在于:所述金屬針頭(4)為金屬平頭針頭。
4.如權(quán)利要求3所述的直接分析固體樣品的電噴霧電離裝置，其特征在于:所述注射栗(I)為電動注射栗。
5.如權(quán)利要求1至4任一項權(quán)利要求所述的直接分析固體樣品的電噴霧電離裝置，其特征在于:所述移液器吸頭(5)的溶液出口與質(zhì)譜儀(9)的進樣口對接。
【文檔編號】H01J49/16GK203674161SQ201320743737
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】姚鐘平, 王海星 申請人:香港理工大學深圳研究院