专利名称：一种用于质量校正的内标离子源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于质量校正的内标离子源装置，具体涉及一种能够同时产生样品和参比物离子信息的离子源装置。
背景技术：
准确质量测定在鉴定未知化合物方面扮演着很重要的角色。准确度提高，从数据库中检索到的未知物的可能组成数目就会大大减少，有助于更加快速有效的确定未知化合物的组成和结构。例如，在鉴定某种肽时，当准确度达到±lppm，就可以排除99%的有相同表观质量但元素和氨基酸组成都不同的可能物质，这就使得未知物的鉴定结果更加的可靠。在准确质量测定时，高分辨的质谱是不可缺少的，但仅此还远不能达到要求，这是因为质谱测定过程中的空间电荷效应、边缘场效应、检测器以及数据采集系统对离子丰度的依赖性等因素都会影响所得结果的准确度。因此，如果要求很高的准确度，复杂的校正过程就必须引入。质量校正时常用的离子化方法有基质辅助激光解析离子化法(MALDI)、电喷雾离
子化法(ESI)以及纳喷离子化法(nanoESI)。Gokhan Baykut等人对比了 MALDI和ESI用
于质量校准时的效率发现，MALDI校标时误差分布范围较宽，精密度不够好，相对而言，在用于校标时ESI是一种较为理想的离子化方法。NanoESI自发明以来就以其较高的离子化效率受到广泛的使用，也不乏将其用于质量校准的例子，且都获得了较好的结果。较早的质量校准采用的是外标的方法，即将参比物和待测物分开两次测定，再进行校准计算。但外标很依赖于仪器参数的稳定，一旦某些参数受到影响(如温度漂移、空间电荷波动等)，则会导致较大误差。内标的方法相对较为稳定些。最早人们想到的内标方法是将待测物和参比物混合之后进行测定，然而由于两种物质本身性质的差异，导致在离子化的过程中很容易产生二者信号相互抑制、或者生成离子加和物的情况，因而用这种方法进行内标显然是不够的。用两个(或多个)喷头对待测物和参比物分别进行离子化是上述混合内标问题的最好解决办法。但用两个喷头直接加电压进行电喷雾离子化这一方法亦有其缺陷-两个喷头同时加电后会产生抑制现象，并不能同时得到两种物质的喷雾。2000年Yutaka Takahashi等人采用了一个三喷头校标装置，以PEG-600为参比物置于中间喷头，两种待测物分别置于上下两个喷头，依次移动喷头，分别测定了三种物质的质谱图，并进行了校准计算，所得结果误差均在5ppm以内。随后又有一些研究者用类似的方法做了内标试验研究。这一类内标校正方法可以称作机械转换(mechanical switching)内标法。与这一方法相对应，又出现了一种可以称为电压转换(electronical switching)的内标方法，即通过给两个喷头加交替的电压，使得两个喷头交替产生喷雾，从而得到待测物和参比物信号交替出现的质谱图。这种方法也已经有一段历史了。2012年年初，J. Michael Ramsey等人又用该方法结合芯片技术设计了一个新型的内标离子源。然而，无论是机械转换还是电压转换，所得到的瞬时质谱图仍然仅有待测物或者参比物的信号，只有通过对一段时间内的信号进行平均后，才能用于校标。同时，为了保证质量校正的准确度，信号转换时间要尽可能短，信号交替的次数也要保证在一定水平上，这些要求不仅实现难度较大，且操作起来也费时费力，效果很难达到最好。Nicolas L. Young等人设计了一种稳态非对称双纳喷校标离子源，该装置避免了机械转换和电压转换，但由于加长了带点液滴从产生到进入质谱的距离，试剂的用量仍然很大，且容易造成灵敏度降低。因而，探索一种快速、准确且节约试剂的质量校正装置及其方法是非常必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于质量校正的内标离子源装置，进行质量校正时，无需设置复杂的电压转换或机械转换程序，且在任意时刻得到的都是包含待测物和参比物二者信号的质谱图，节约了分析时间，同时也减少了样品用量。本发明提供的一种用于质量校正的内标离子源装置，包括2个进样纳喷管、金属筒、金属板和三维可调工作台；所述进样纳喷管设于所述金属筒的腔内，且从所述金属筒的两端伸出；所述金属筒的外壁与所述金属板相连接；所述金属板通过一绝缘支撑柱与所述三维可调工作台相连接;所述内标离子源装置还包括一导线，所述导线与所述金属板相连接。上述的内标离子源装置，所述进样纳喷管的材质可为玻璃，其内径可为O. 5mm O. 86mm,即常规纳喷管内径范围。上述的内标离子源装置，所述进样纳喷管的长度可为2cm 5cm，所述金属筒的长度略短于纳喷管的长度即可。上述的内标离子源装置，所述金属筒和金属板材质可为铜、铁、金、银等导电性好的金属。上述的内标离子源装置，所述金属筒可为椭圆体形。上述的内标离子源装置，所述导线可通过鳄鱼夹与所述金属板相连接；使用时，所述导线的另一端与高压交流电源相连接，所加的交流电压大小只需设置在一般的ESI电压既可，类型可以为正弦、方波或三角波电压，可以根据不同实验目的、不同实验样品自行选择，交流电频率也可以在几十赫兹到几千赫兹范围内根据需要自行选择。上述的内标离子源装置，所述金属筒与所述金属板可为一体成形或分体成形。本发明提供的离子源装置可适用于各种类型的质谱仪，如四级杆质谱仪、飞行时、间质谱仪、轨道离子阱质谱仪或离子回旋共振质谱仪等。使用本发明提供的内标离子源装置进行测试时，需将两个进样纳喷管的中轴线与质谱仪进样口的中轴线保持平行且在同一个平面上，两个进样纳喷管的前后相对位置可以自由调节，以获得最佳校标信号。本发明由于采取以上技术方案，具有以下优点1、本发明由于采用交流诱导离子化方法，待测样品离子和参比物离子能够同时产生并同时被检测到，且有效的避免了两种离子间的相互干扰和抑制；2、本发明由于能够同时得到样品和参比物的信号，无需进行信号的转换检测，从而可简化质量校准过程，减少了校标所用时间，同时也节约了试剂；3、本发明装置简单，易于搭建，操作简单，电压类型和频率可以按需要进行自由调节，可以适应各种不同类型的样品的校标；4、本发明可以得到很高的质量校正准确度，用本装置进行校正的样品质量误差都在5ppm以下。
图I是本发明实施例I提供的用于质谱质量校正的内标离子源装置的整体结构示意图。图2是本发明实施例2的信号测试图(在LTQ质谱仪上获得)，其中图2a为总离子流图，图2b和图2c分别为总离子流图上O. 05min和O. 13min时刻的质谱图。图3是本发明实施例2进行利血平准确质量校正时的质谱图(在Q-TOF质谱仪上获得)。图中各标记如下1，2进样纳喷管、3金属筒、4三维可调工作台、5玻璃支撑柱、6导线、7金属板、8鳄鱼夹
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。实施例I、用于质谱质量校正的内标离子源装置本实例提供的用于质谱质量校正的内标离子源装置包括两根进样纳喷管I和2、金属筒3、三维可调工作台4、玻璃支撑柱5和金属板7 ;金属筒3的材质为铜，其长度为2cm，形状为椭圆体形(刚好可以放入两根纳喷管I和2);金属板7的材质也为铜，其与金属筒3的外壁相连接,并为一体成形；进样纳喷管I和2的材质为玻璃,其内径为O. 5mm，长度为3cm,并设于金属筒3的腔体内且从其两端伸出；金属板7通过玻璃支撑柱5与三维可调工作台4连接，以通过调节该三维可调工作台4进行水平位移和竖直位移的调节，使进样纳喷管I和2的中轴线与质谱仪进样口的中轴线保持平行且在同一个平面上；该装置还包括一可与高压交流电源相连接的导线6，该导线6通过鳄鱼夹8与金属板7相连接。上述的内标离子源装置中，金属筒3和金属板7的材质还可为其它导电性好的金属，如铁、金、银等；进样纳喷管I和2的内径和长度可分别在O. 5mm O. 86mm和2cm 5cm的范围内进行调整；金属筒3的长度可依据纳喷管的长度进行调整；导线6与金属板7之间还可通过其它方式进行连接。实施例2、实施例I的内标离子源装置的应用用实施例I提供的内标离子源装置对标准利血平(购于Sigma公司)样品的质谱进行测定和校准。(I)样品和内标物信号的同时获得(本次实验所用到的质谱仪为Thermo LTQ XL,只为测试校标信号，不能用于准确质量校正。)以PEG-600为内标物，将利血平和PEG用甲醇/水(I I)作溶剂分别配成浓度为10_4mol/L和10_4g/L的溶液，然后将所配溶液取适量(约8 μ L)分别装入事先拉好的两根进样纳喷管I和2中，并排将两根进样纳喷管I和2放入金属筒3中后，将金属筒3固定在玻璃支撑柱5上(玻璃支撑柱5已事先固定在了三维可调工作台上)，通过三维可调工作台调节两根进样纳喷管I和2的位置，使其正对质谱仪进样口，进样纳喷管I和2距进样口的直线距离控制在5mm左右，如果太近容易造成质谱仪进样口污染，太远则信号不能达到最佳；调节好位置后，即可用鳄鱼夹8将高压交流电加到金属筒3的边缘；本次实验用的是正弦交流电，电压大小为2kV，频率为600Hz。实验时金属筒3与质谱仪进样口间形成的交流电场诱导两根进样纳喷管I和2中的液体产生喷雾，之后的过程与普通ESI完全一致。利血平和PEG两种离子同时在检测器处被检测和记录，显示为二者同时存在的质谱图(如图2所示)，从图2a总离子流图中可以看出该方法所测得的信号较为稳定；且在任意时刻的质谱图均包含利血平和PEG 二者的信 号(如图2b和2c所不)。(2)利血平质量的校准(本次实验所用到的质谱仪为Q-T0F，用于准确质量校正。)同样以PEG-600为内标物，将利血平和PEG用甲醇/水(I l，v/v)作溶剂分别配成浓度为10_6mol/L和10_6g/L的溶液，然后取适量分别放入进样纳喷管I和2中，其后的操作过程同本实施例步骤(I);所得的质谱图如图3所示，多次测定的校正误差均小于5ppm。
权利要求
1.一种用于质量校正的内标离子源装置，其特征在于所述装置包括2个进样纳喷管、金属筒、金属板和三维可调工作台； 所述进样纳喷管设于所述金属筒的腔内，且从所述金属筒的两端伸出；所述金属筒的外壁与所述金属板相连接；所述金属板通过一绝缘支撑柱与所述三维可调工作台相连接； 所述内标离子源装置还包括一导线，所述导线与所述金属板相连接。
2.根据权利要求I所述的离子源装置，其特征在于所述进样纳喷管的材质为玻璃，其内径为O. 5mm O. 86mm。
3.根据权利要求I或2所述的离子源装置，其特征在于所述进样纳喷管的长度为2cm 5cm。
4.根据权利要求1-3中任一所述的离子源装置，其特征在于所述金属筒和金属板的材质均为铜、铁、金或银。
5.根据权利要求1-4中任一所述的离子源装置，其特征在于所述金属筒为椭圆体形。
6.根据权利要求1-5中任一所述的离子源装置，其特征在于所述导线通过鳄鱼夹与所述金属板相连接。
7.根据权利要求1-6中任一所述的离子源装置，其特征在于所述金属筒与所述金属板为一体成形或分体成形。
全文摘要
本发明公开了一种用于质量校正的内标离子源装置。所述装置包括2个进样纳喷管、金属筒、金属板和三维可调工作台；所述进样纳喷管设于所述金属筒的腔内，且从所述金属筒的两端伸出；所述金属筒的外壁与所述金属板相连接；所述金属板通过一绝缘支撑柱与所述三维可调工作台相连接；所述内标离子源装置还包括一导线，所述导线与所述金属板相连接。本发明由于采用交流诱导离子化方法，待测样品离子和参比物离子能够同时产生并同时被检测到，且有效的避免了两种离子间的相互干扰和抑制；由于能够同时得到样品和参比物的信号，无需进行信号的转换检测，从而可简化质量校准过程，减少了校标所用时间，同时也节约了试剂。
文档编号G01N27/64GK102629544SQ20121010202
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月9日 优先权日2012年4月9日
发明者张宁, 李亚峰, 王佳宁, 聂宗秀 申请人:中国科学院化学研究所
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