一种高分辨质谱检测的在线衍生装置

1.本实用新型涉及光谱/质谱检测仪器，特别是涉及一种高分辨质谱检测的在线衍生装置。


背景技术：

2.目前现有技术中，在线衍生的形式多为柱上衍生、柱后衍生，例如公开号为cn103808830a的中国专利公开了一种高效、价廉的柱后衍生高效液相色谱方法，具体是把旧的或废弃的液相色谱泵作为柱后衍生的外接蠕动泵，废弃的气相色谱或恒温箱用作柱后衍生反应箱与液相色谱仪相联接，使衍生剂顺利进入反应体系并确保在适宜的反应温度中反应；使用粉状钢粉或粉状砂心填充的柱子代替柱后衍生管道，缩短柱后衍生管道的长度并增大柱后衍生反应的表面积，使反应更充分；该衍生色谱方法可使实验室在没有柱后衍生系统的情况下顺利开展柱后衍生实验，同时也可提高实验室旧仪器的使用率。但仪器装置复杂，制作填充柱比较繁琐。
3.针对上述的技术问题，公开号为cn207457152u的中国专利文献公开了一种用于极性化合物气相色谱质谱联用仪在线衍生的装置，包括衍生试剂瓶、三通接口、三通阀门、双套针和连接管路经连接组成。其操作简单、无需手动添加衍生试剂，但必须手动调节阀门以达到在线检测的目的，且此装置不能提高反应速率。
4.目前在线衍生化技术主要针对与衍生化试剂具有高反应活性的目标物分子，对于难以进行的衍生化反应如何实现在线衍生化面临一定的挑战。由于在线衍生化反应时间较短，提高衍生化试剂与目标物品分子反应效率只能从反应速率入手。反应速率主要与反应的活化能相关。在微纳空间内，由于空间局域效应的存在，能够改变分子的区域环境，降低反应活化能，大大提高反应速率。
5.高分辨质谱被认为是一种具有高特异性、高灵敏度及较高分辨能力的仪器，在分析中，可以提供物质的精确分子量和丰富的结构信息。一些难于用质谱分析的物质，例如小分子醛酮，通过衍生化转化为结构相似并且易于电离的物质，可以被高分辨质谱很好的检出。但衍生过程一般比较繁琐、衍生条件苛刻、耗时长、消耗溶剂量大。部分衍生试剂在常温下不稳定、见光易分解等都给衍生过程造成诸多不便，导致无法即刻上机测试，结果重现性差，无法做到高效常规检测。


技术实现要素：

6.本实用新型要提供一种高分辨质谱检测的在线衍生装置，以在解决现有技术中高分辨质谱由于受到衍生化反应空间的限制造成结果重现性差的技术问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
8.一种高分辨质谱检测的在线衍生装置，包括平台基板和设置在平台基板上端面的两个四维移动平台，每个所述四维移动平台通过连接板固定有与样品溶液源和/或衍生化试剂源连通的微滴喷头。
9.优选地，每个所述四维移动平台包括三维移动平台和与所述三维移动平台的工作台以x轴或y轴为轴心进行旋转的r旋转盘，与三维移动平台向背一侧的r旋转盘与连接板相连。
10.优选地，所述连接板固定在r旋转盘的端面偏心位置。
11.优选地，所述三维移动平台包括从下到上由x轴平台、y轴平台和z轴平台。
12.优选地，所述微滴喷头包括由内向外依次同轴套接的喷针、雾化气壳层和脱溶气壳层。
13.优选地，所述喷针的进口端与有具有送样、加压作用的注射器相连通。
14.优选地，所述雾化气壳层连通用于将液滴带电的电源。
15.优选地，所述雾化气壳层与脱溶气壳层之间具有空腔，所述空腔连通用于将液滴分散的热风源。
16.优选地，其中的一个微滴喷头的进液端通过进液管连通有样品溶液瓶，另一个微滴喷头通过进液管连通有衍生化试剂瓶。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
18.本实用新型在平台基板的上端面设置两个四维移动平台，每个所述四维移动平台通过连接板固定有与样品溶液源和/或衍生化试剂源连通的微滴喷头，两个微滴喷头的相对位置和喷头夹角通过两个xyzr四维移动平台进行调节，样品溶液和衍生化试剂产生液滴带电，形成的样品微滴和衍生化试剂微滴之间的反应会极大的加快反应速率，本装置可以在敞开环境进行，并且不需要前处理，简化了质谱检测的步骤。
19.进一步地，通过将微滴喷头固定在四维移动平台，可以根据实际需要调整两个微滴喷头的相对位置，为整个反应的顺利进行提供了条件。四维移动平台大大减小了整个装置的体积，更利于仪器整体化、小型化设计，同时降低了成本。
20.进一步地，微滴喷头包括由内向外依次同轴套接的喷针、雾化气壳层和脱溶气壳层。所述喷针的进口端与有加压作用的注射器相连通，有助于从喷针内喷出的气体雾化，同时雾化气壳层与高压电源相连，所述雾化气壳层与脱溶气壳层之间具有空腔，所述空腔连通用于将液滴分散的热风源，保证了喷出的液滴可以通过注射器加压从喷针喷出，通过雾化气壳层和脱溶剂壳层中气体的作用下形成液滴。微滴喷头与高压电源相连接，使产生液滴为更为均匀的微米级液滴，使得两个待反应的试样接触面更大，使得两者之间反应更为均匀。
附图说明
21.图1是本实用新型高分辨质谱检测的在线衍生装置的具体实施例的立体图1；
22.图2是本实用新型高分辨质谱检测的在线衍生装置的具体实施例的立体图2；
23.图3是本实用新型四维移动平台和微滴喷头配合的具体实施例的立体图；
24.图4是本实用新型微滴喷头的主视图；
25.图5是图4微滴喷头的剖视图；
26.图6是采用离线衍生检测样品测试结果示意图；
27.图7是采用本装置的检测样品测试结果示意图。
28.图中：1、四维移动平台，11.三维移动平台，111. x轴平台、112.y轴平台，113.z轴
平台，12. r旋转盘；2、连接板；3、微滴喷头，31. 喷针，32.雾化气壳层，33. 脱溶气壳层，4、平台基板。
具体实施方式
29.下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。
30.本实用新型高分辨质谱检测的在线衍生装置的具体实施例，如图1至图5所示，一种高分辨质谱检测的在线衍生装置，包括平台基板4和设置在平台基板4上端面的两个四维移动平台1，每个四维移动平台1包括三维移动平台11和与三维移动平台11的工作台以x轴为轴心进行旋转的r旋转盘12，与三维移动平台11向背一侧的r旋转盘12与连接板2相连，连接板2固定在r旋转盘的端面偏心位置；其中一个连接板2上固定有与样品溶液源连通的微滴喷头3，另一个连接板2上固定有与衍生化试剂源连通的微滴喷头3。
31.本实施例中，三维移动平台11包括从下到上由x轴平台111、y轴平台112和z轴平台113。x轴平台111上设有第一滑轨，第一滑轨的轨道间设有x轴向驱动件，第一滑轨与设置在其上部的y轴平台112通过固定在y轴平台112的底部两侧的滑块滑动连接，y轴平台112的底部与x轴向驱动件传动连接，y轴平台112的上端面设有第二滑轨，第二滑轨的轨道间设有y轴向驱动件， 第二滑轨与设置在其上部的主轴支架通过固定在主轴支架底部两侧的滑块滑动连接，主轴支架底部与y轴向驱动件传动连接，主轴支架的上盖上设有通孔，通孔中装有主轴。
32.本实施例中，微滴喷头3包括由内向外依次同轴套接的喷针31、雾化气壳层32和脱溶气壳层33。喷针31的进口端与有加压作用的注射器相连通。雾化气壳层32连通用于将液滴带电的电源，此电源最好为高压电源，电源电压为0～10kv，在具体使用使根据反应物不同来调节电压。雾化气壳层32之间脱溶气壳层33具有空腔，空腔连通用于将液滴分散的热风源。其中的一个微滴喷头3的进液端通过进液管连通有样品溶液瓶，另一个微滴喷头3通过进液管连通有衍生化试剂瓶。
33.本实用新型的工作原理及工作过程如下：两个微滴喷头3的相对位置和喷头夹角通过两个xyzr四维移动平台1进行调节。在使用时将两个微滴喷头3所对应的轴线调节在同一平面上。样品溶液和衍生化试剂通过注射器加压从喷针31喷出，在通过雾化气壳层32和脱溶剂壳层中气体的作用下形成液滴。微滴喷头3与高压电源相连接，使产生液滴带电。
34.试验时，装置连接一台高分辨质谱仪，在敞开体系下即可高效快速的完成衍生实验，在使用时形成交叉微滴束，形成的样品微滴和衍生化试剂微滴之间的反应会极大的加快反应速率，不需要真空条件，也不需繁琐的样品前处理。
35.本实用新型高分辨质谱检测的在线衍生装置和高分辨质谱组合使用：首先将浓度为1ppm的混醛（甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛、己醛）溶液从其中一个微滴喷头3中喷出，将浓度为10 ppm的2,4
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二硝基苯肼溶液从另一个微滴喷头3中喷出，此种处理可以将2,4
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二硝基苯肼溶液、混醛中性分子，并对加热汽化后的中性分子释放电荷，使加热、汽化后的中性分子带上电荷后转化成带电离子，通过微滴喷头3中设置的加热器并与温控装置使混醛溶液和硝基苯肼溶液变为带电变成微米级液滴。热风源使液滴分散的更为均匀，设定两微滴喷头3温度及电压参数后，两个微滴喷头3产生的液滴相碰撞，发生液滴融合，衍生化试剂和样品液滴在微尺度空间内发生衍生化反应，并向质谱锥孔口移动。设定质谱采集时间和采
集质量数范围后，液滴通过质谱锥孔进行检测。分析结果如图7所示。
36.根据图6所示，与在线衍生相比，离线衍生做实际样品分析时，将1ppm混醛溶液与10 ppm 2,4
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二硝基苯肼溶液等体积混合，并将ph调节为3，60℃水浴3h后，将离线衍生产物进入高分辨质谱进行检测，分析结果如图6所示。
37.由图6和图7的对比可知，本实用新型交叉微滴束在线衍生化装置和高分辨质谱组合使用提高了分析的灵敏性，使得衍生化反应更加灵敏快捷，极大的加快了衍生反应的反应速率。
38.在其它实施例中，微滴喷头3可以与连接板2铰接。
39.在其它实施例中,可以直接将微滴喷头3固定在r旋转盘12上。