用数字离子阱进行快速质量分析-分析化学.PDF

第43卷 分析化学 (FENXI HUAXUE)摇 仪器装置与实验技术 第6期 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 2015年6月 ChineseJournal of Analytical Chemistry 949~954 藡蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥藡蕥蕥 DOI:10.11895/j.issn.0253鄄3820.150023 仪器装置与实验技术 藡蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥蕥 藡 用数字离子阱进行快速质量分析 1,2 2 2 3 3 徐福兴 摇 党乾坤摇 陈银娟摇 杨 凯摇 王 强 3 1 *2 陈斌摇 汪源源摇 丁传凡 1 2 (复旦大学电子工程系,上海200433)摇 摇 (复旦大学化学系激光化学研究所,上海200433) 3(中国环境监测总站,北京 100012) 摘摇 要摇 利用数字离子阱技术进行样品的快速质量分析。 在样品离子被引入离子阱的过程中,同时扫描数字 射频工作电压的频率和离子共振偶极电压的频率,使得离子在进入离子阱质量分析器后,立即被相应的共振 偶极电压所共振激发而逐出离子阱,并被离子探测器测量到。 本方法相较于传统离子阱分析过程省去了离 子引入、离子冷却和离子清空3个阶段,减少了约3/ 4 的实验分析时间。 通过对扫描速度、离子门电压参数的 优化,数字束缚射频频率从1000 ~400 kHz 线性扫描,扫描速度为2385 Th/ s,离子门电压为9 V,对利血平 (m/z 609),精氨酸(m/z 174)等样品的进行测试,离子信号强度达到最优。 结果表明,利用本方法可以获得 与离子阱质量分析传统方法相同的质谱结果。 关键词摇 离子阱质谱;数字离子阱;质量扫描;快速分析 1摇 引摇 言 质谱仪是目前分析测试领域中最重要的分析科学仪器之一,在生命科学、食品安全、环境污染检测、 国防安全、航空航天、医学等各种微量或痕量物质检测领域中发挥着不可或缺的作用,已成为现代科技 发展和日常生活中重要的分析工具[1~5]。 离子阱质谱除了具有快速、高灵敏度的质量分析功能外,还可以同时实现离子存储和串级质谱分析 功能,因此可以获得更多被测样品成分组成和分子结构的多重信息[6~8]。 此外,离子阱质量分析器还常 与飞行时间质谱、四极杆质谱、轨道离子阱质谱等其它类型的质谱组合,成为功能更为强大的复杂质谱 [9] 仪器系统,获得更多的样品分析信息 。 四极离子阱质量分析器和四极杆质量分析器依据完全相同的四极场理论,即利用四极电场将不同 质荷比的离子区分开来,但它们在进行离子的质量分析时,其分析过程却有着很大区别[10~12]。 当使用 四极杆质量分析器做样品中的离子质量分析时,通过连续改变加载在四极杆电极上的工作电压,改变 四极杆电极中的电场分布,使得在特定电场中可以在四极杆内稳定运动的单一质荷比的离子通过四极 杆电极而到达后置的离子探测器,而其它离子则由于运动范围超出了四极杆的几何空间而不能到达离 子探测器。 离子在四极杆电极中的运动如图1a所示。 理论上,为了实现高质量分辨能力的离子质量分 -6 析,四极杆电极的几何加工和组装精度要求都非常高,一般为10 m 以内。 这是因为四极杆电极的微 小几何误差会导致四极电场中高阶场的产生,而高阶场是获得高分辨质量分析的克星[13,14]。 四极离子阱质量分析器虽然同样是利用一定空间内的四极电场将离子束缚在离子存储空间内,但 与四极杆质量分析器不同