靜電噴霧電離方法

靜電噴霧電離方法
【專利摘要】在一種對絕緣板(2)上的液層噴霧的靜電噴霧電離方法中，將該板安放在兩電極(1,4)之間。提供恒定高壓電源(3)，并且通過在電極(1,4)之間施加所述電源而用電路對絕緣板(2)上的液層(7)的表面進行局部充電和放電。
【專利說明】靜電噴霧電離方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種靜電噴霧電離方法。

【背景技術】
[0002]早在1749年，當Nollet描述一個通過施加了靜電的金屬孔的噴霧現象時，電噴霧就已開始被研究了 (Nollet JA.1749.Recherches sur Ies causes particulieres desphenomenes electriques.Recherches sur Ies causes particulieres des phenomeneselectriques, Iere edn.Chez Ies freres Guerin, Paris) ? 20 世紀 80 年代以來，電噴霧離子化(ESI)技術已被廣泛應用于從溶液中實現大分子軟電離，用于質譜(MS)分析。[Yamashita M, Fenn JB.1984.Electrospray 1n-source-another variat1n on thefree-jet theme.Journal Of Physical Chemistry88:4451-59]。
[0003]電噴霧離子化原理包括是從毛細管或微通道末端噴出帶電微液滴，以及從這些微液滴中形成氣相離子。當在與待噴霧溶液接觸的電極以及放在毛細管或微通道末端附近的對電極(counter electrode)(如質譜儀)之間施加一個高壓差時，可以從毛細管或微通道末端發射出細噴霧狀的帶電微液滴，這些微液滴會飛向對電極。微液滴在飛行過程中由于溶劑揮發和/或庫倫爆炸從而收縮體積，最終形成溶液中樣品的氣相帶電離子。
[0004]目前，對于從帶電微液滴中形成氣相離子有兩種機理。第一種稱之為電荷保留模型(Charged Residue Model, CRM)。根據這個模型,會形成半徑約Inm的極小微液滴,其中只包含一個被分析物離子。當溶劑從這一微液滴中揮發掉之后，就形成了一個氣相離子。第二種機理認為可以從微小而含高電荷的微液滴中實現離子蒸發(1n Evaporat1n, IE)。該模型認為，當微液滴半徑足夠小時CKlOnm),可以實現來自微液滴的離子發射。[Dole M, MackLL, Hines RL, Chemistry DO, Mobley RC, et al.1968.Molecular beams of macro1ns.TheJournal of Chemical Physics49:2240-49 ;Mack LL, Kralik P, Rheude A,Dole M.1970.Molecular beams of macro1ns.11.The Journal of Chemical Physics52:4977-86 ；Iribarne JV, Thomson BA.1976.0n the evaporat1n of small 1ns from chargeddroplets.The Journal of Chemical Physics64:2287-94]
[0005]在經典的電噴霧離子化質譜(ES1-MS)中，電高壓施加在一個與微通道或毛細管中的溶液接觸的電極上。質譜儀作為對電極。當電流通過電噴霧發射裝置時，電極/溶液界面和離子檢測器上均會發生電化學反應。在正離子模式下，該電極作為氧化反應發生的陽極。與之相反，在負離子模式下，該電極作為還原反應發生的陰極。發生這些電極反應確保了溶液的電中性。[Abonnenc M, Qiao LA, Liu BH, Girault HH.2010.ElectrochemicalAspects of Electrospray and Laser Desorpt1n/1nizat1n for Mass Spectrometry.1n Annual Review of Analytical Chemistry, Vol3, pp.231-54.Palo Alto: AnnualReviews]。
[0006]最近，Cooks等人報道了一種誘導的或感應的電噴霧離子化方法。[HuangG, Li G,Ducan J,Ouyang Z, Cooks RG.2011.Synchronized Inductive Desorpt1nElectrospray 1nizat1n Mass Spectrometry.Angewandte Chemie-1nternat1nalEdit1n50:2503-06 ;Huang G，Li G，Cooks RG.2011.1nduced Nanoelectrospray1nizat1n for Matrix-Tolerant and High-Throughput Mass Spectrometry.Angewandte Chemie-1nternat1nal Edit1n50:9907 - 10]。脈沖高壓波形施加在距一個納升級電噴霧發射器(nanospray emitter) 2mm的電極上，從而在發射器內部誘導形成電壓用于樣品電噴霧離子化。脈沖電源提供的脈沖高壓為10-5000HZ以及0-8kV。與經典ESI相比，在誘導電噴霧離子化的過程中，高壓不是直接加到樣品溶液上的，因而無電極反應發生。Zhang等人也報道了類似的通過交流(AC)電高壓實現的誘導電噴霧離子化。[Peng Y, Zhang S，Gong X, Ma X，Yang C，Zhang X.2011.Controlling Charge Statesof Peptides through Inductive Electrospray 1nizat1n Mass Spectrometry.Analytical Chemistry DO1:10.1021/ac2024969]。
[0007]電噴霧離子化是一種普遍的電離技術，已被廣泛應用于生物分子并和多種質量分析器結合，如離子阱(IT)，飛行時間(TOF)，四級桿，傅里葉變換離子回旋共振(FT-1CR)和IT-軌道講(IT-Orbitrap)。


【發明內容】

[0008]本發明提供了一種從絕緣板上液體層噴射微液滴的方法，這一液體層可以是固著在絕緣板上的液滴、絕緣板上方的懸滴液滴、在絕緣板中微孔中的液滴、或在絕緣板上多孔基質中的液體。該方法包含了對液層表面進行局部離子充電。對這一界面充電需要用兩個電極。一個放在絕緣板的后面。另一個對電極放在液層對面，通過氣體或僅僅是空氣把它們隔開。當在電極和對電極之間加以電壓時，整個體系就形成了兩個串聯的電容。第一個電容為金屬(即電極)_絕緣體-溶液電容，沒有凈直流電流(DC)可流經該電容。第二個電容處于液層處，為溶液-氣體-金屬(對電極)電容。當聚積在第二個電容上的電荷過大時，液層的局部表面張力不足以阻止發射帶電微液滴，此時，第二個電容可被視為并聯了一個二極管的漏電電容。當然，這種靜電方法基于電容的放電，不可能維持一個穩態的電噴霧。
[0009]本發明的一個方面是一個利用恒定高壓電源控制電容充放電的電路，以實現脈沖噴霧離子化方法，此方法可在單一脈沖模式或一系列可調間隔和持續時間的連續脈沖模式下操作。
[0010]本發明提供了一種靜電噴霧電離方法，該方法基于使用恒定高壓電源和一電路對絕緣板上的液體層進行連續充放電，該液體層可以是固著在絕緣板上的液滴、在絕緣板上微孔中的液滴、或在絕緣板表面多孔基質中的液體。
[0011]本發明使用恒定高壓電源與兩個開關相連實現對電容的重置(reset)。當正高電壓施加于絕緣板后的電極上時，噴霧立即發生，電極上的正電荷仍然保持，但是部分液層內的正電荷噴出，這意味著噴霧時液體內部會聚積過量負電荷。為了解決這一問題，可以斷開置于電極和電源之間的第一個開關，同時閉合連接置于第一電極和公共端或地面之間的第二個開關，使電容內的正電荷釋放。斷開一個開關與閉合另一個開關之間的時間是本發明的一個重要方面。當第二個開關閉合時，之前積聚在溶液中的負電荷可以通過負電荷噴霧釋放。當液層達到電中性時，這一充放電周期可以重新開始。這兩個開關的動作由電腦控制。總之，當第一個開關閉合從而在電極上施加正高壓時，會發生正離子電噴霧至對電極(可為質譜儀)。接著，打開第一個開關且保持第二個開關打開，體系為開路電路，沒有電噴霧發生。之后閉合第二個開關，會發生負離子電噴霧至質譜儀上，直到液層恢復電中性。或者，當閉合第一個開關將負高壓施加至電極上時，會發生負離子電噴霧至對電極(可為質譜儀)上。打開第一個開關且保持第二個開關打開，體系為開路電路，沒有電噴霧發生。之后閉合第二個開關，會發生正離子電噴霧至對電極(可為質譜儀)上，直到液層恢復電中性。
[0012]電極和液層之間存在的絕緣體可以防止電極表面發生氧化還原反應。由于傳統電噴霧方法中的電化學反應會破壞樣品，因此與傳統電噴霧方法相比，該方法具有顯著的優勢。本發明裝置中的恒壓高壓電源可以是電池，因而該裝置可作為小型便攜式質譜儀的離子源。
[0013]該方法可用于絕緣陶瓷或聚合物板上沉積的液滴的靜電噴霧。可以對該板加工形成特殊的圖案用毛細管力以保持液滴。可以在該絕緣板上加工微孔或微孔陣列用于保持液滴。可以在該板上部分地鋪上陶瓷或聚合物制成的多孔基質。
[0014]由于在需要時噴霧可通過開關進行控制，本方法中無多余數據溢出質譜儀。本發明的一個關鍵是單脈沖可使非常少量的樣品發生噴霧，如沉積在絕緣板、微孔或多孔基質上的液滴。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結合附圖，現通過例子詳細地描述本發明的原理和應用，其中:
[0016]圖1為通過使用恒定高壓電源驅動靜電噴霧電離誘發液滴充放電的電路示意圖。
[0017]圖2為當正高壓加至電極時，圖1中裝置在靜電噴霧過程中電荷積累的示意圖。
[0018]圖3為正高壓下，正電荷噴霧期間的等效電路圖。
[0019]圖4為一個控制開關的波形圖例。
[0020]圖5為微孔陣列以及從給定微孔產生靜電噴霧的高壓電極的示意圖。
[0021]圖6中的(a，b)為總陽離子流(TTC)對時間的函數，(c，d)為正電壓下正離子模式檢測到的血管緊縮素I的質譜圖。
[0022]圖7為負電壓下負離子模式檢測到的液滴內醋酸根離子的質譜圖。
[0023]圖8示出對電極和地之間在單脈沖靜電噴霧電離期間測得的電流。
[0024]圖9為正電壓下負離子模式檢測到的液滴內醋酸根離子的質譜圖。
[0025]圖10為負電壓下正離子模式檢測到的液滴內血管緊縮素I的質譜圖。
[0026]圖11為正電壓下正離子模式檢測到的液滴內肌紅蛋白的質譜圖
[0027]圖12示出通過機械噴霧適合質譜分析的溶劑，使已干液滴陣列再濕潤。
[0028]圖13示出從絕緣板上凝膠層內的溶液實現靜電噴霧。
[0029]圖14為正電壓下正離子模式檢測到的多孔基質內的血管緊縮素I的質譜圖。
[0030]圖15示出MS分析放置在絕緣板上的凝膠內的蛋白，該凝膠上蓋有帶孔的塑料板。
[0031]圖16為正MS模式下，BSA胰蛋白酶解產物通過固相pH梯度(IPG)膠條上等電點聚焦(IEF)分離后的質譜圖。
[0032]圖17示出毛細管電泳分離后的板上樣品收集。
[0033]圖18中的(a，b)為肌紅蛋白胰蛋白酶解產物的毛細管電泳紫外(CE-UV)圖，(c)為9號分樣的靜電噴霧電離質譜圖，(d)為10號分樣的靜電噴霧電離質譜圖。
[0034]圖19示出靜電噴霧電離質譜對置于絕緣層上的紙上的樣品進行檢測，絕緣層下放有一電極。
[0035]圖20分別為放于絕緣板上的無塵紙上的(a)50%甲醇/49%水/1%乙酸溶液內250nM血管緊縮素I和(b) 50%甲醇/49%水/I %乙酸溶液內1600nM細胞色素c通過本發明得到的質譜圖，絕緣板下放有一電極。
[0036]圖21為噴于無塵紙上的香水通過靜電噴霧電離質譜獲得的質譜圖，紙放于絕緣板上，絕緣板下放有一電極。

【具體實施方式】
[0037]以下為本發明更詳細的描述。
[0038]圖1為裝置圖，包含接觸或靠近絕緣板2的電極I，絕緣板2上電解質溶液7的液層沉積為液滴。電極I可為接觸或靠近絕緣板的金屬電極。通過閉合開關5，打開第二開關
6,可以將高電位差3加于電極I和對電極(counter electrode)4之間。結果微液滴8噴出。在質譜測量中，質譜儀取代了對電極4。
[0039]如圖2和圖3所示，當電極I和4之間加以高壓時，形成了兩個串聯的電容。第一個電容Cl形成在電極I和絕緣板上的電解質溶液7之間，另一個電容C2在電解質溶液7和對電極4之間，氣隙作為絕緣體。當施加的電壓足夠高時，液滴的表面張力不能夠維持液體，靜電噴霧隨之發生，從而對第二電容放電，如圖3中的等效電路圖所示，其中二極管用來表示對第二個電容進行放電的噴霧電流。
[0040]如圖4所示，可通過調節圖上所示的時間延遲來優化靜電噴霧離子電離性能。開關的控制通過限定如圖所示的時間參數tl、t2、t3和t4來實現。
[0041]如圖5所示，當使用液滴陣列或微孔陣列時，電極I或絕緣板2可安裝在x,y平臺上以定位每個微孔。電源3可為任意恒定高壓電源，包括電池供電的電源。對電極4可為金屬板，但對質譜實驗來說，它是質譜儀本身。
[0042]圖5為絕緣材料(如聚合物、陶瓷、玻璃等)上鉆出的微孔陣列。陣列可機械鉆出或用經典微加工技術如激光燒蝕、光刻、熱壓等實現。當電極I置于單個微孔后時，圖1所示的電路可用以引發由此微孔產生靜電噴霧。或者，可以在絕緣板上穿孔，從而從背面填充樣品。在此情況下，電極I覆蓋有一層絕緣層。也可以在板上形成陣列孔作為蓋板12放于絕緣板2上的樣品上，如液層、生物樣品切片、多孔基質11或凝膠，用來對靜電噴霧的區域進行定位，以提高質譜13對樣品成像的空間分辨率(如圖15所示)。絕緣板2可安裝在X，y平臺上，實現質譜13對樣品表面的掃描。
[0043]圖12為由溶液對放置于絕緣板上的干燥樣品進行加濕的系統。這對于難以噴霧的水溶液是有利的。這里，在原始的液體揮發后，干燥的樣品可再次溶解在更適于質譜的混合溶劑中，如水-甲醇或水-乙腈。這一加濕步驟可通過液滴分配器9噴射溶液10來實現。
[0044]如圖13所示，當液層保持在多孔基質11內時，電極I可有一個銳利的尖端將電場和電荷聚焦至液層的局部。電極I或絕緣板2可安裝在X，y平臺上對多孔基質進行掃描。用這種方式可對多孔基質內的樣品進行質譜成像。多孔基質可用于電泳分離，如等電聚焦蛋白或肽段分離，在此情況下，可在電泳分離或電泳聚焦過程中直接對樣品進行噴霧。
[0045]圖17示出在絕緣板2上進行樣品收集。樣品通過毛細管電泳(CE)進行分離。毛細管14的一端涂有銀墨(silver ink)，用于同時進行樣品收集和CE分離。CE分離時銀墨涂覆保持接地15。
[0046]當樣品為溶液且沉積于無塵紙16上時，溶液被迅速吸入紙的纖維結構中，不會形成液滴。可在溶劑完全蒸發前將該無塵紙16放在絕緣板2上進行靜電噴霧電離。絕緣板2可安裝在X，y平臺上，實現用質譜對紙進行掃描。
[0047]例1:微孔陣列內液滴的靜電噴霧電離
[0048]如圖5所示，液滴在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基底(Imm厚)上的陣列微孔內，微孔通過激光燒蝕形成。孔的直徑范圍從100至3000 μ m，深度范圍從10至400 μ m。微孔被血管緊縮素(ang1tensin) I溶液(0.1mM在99%水/I %乙酸中)的液滴所覆蓋。PMMA基底安裝在質譜儀入口前的X，y平臺上。鉬電極放于基底后面，使得孔正對質譜儀入口以引發靜電噴霧電離。電裝置如圖1所示(正高壓)。通過移動基底，不同液滴內的樣品可通過靜電噴霧電離被離子化以用于質譜分析。
[0049]圖6(a，b)為質譜檢測器上總陽離子流(TCC)的時間函數圖。TCC響應上觀測到的每個峰各對應于從一個樣品液滴中產生的靜電噴霧電離過程。正直流高壓用于引發靜電噴霧電離。TCC信號的每個峰內只有一個樣品的質譜圖，如圖6(c)和(d)所示。質譜圖上可觀察到雙重和三重質子化的血管緊縮素I離子。
[0050]當將MS轉成負離子檢測模式同時保持施加正直流高壓時，靜電噴霧電離產生的醋酸根離子可以被MS檢測到，如圖7所示。這一現象表明了靜電噴霧離子化中可同時發生正、負電噴霧的原理。
[0051 ] 當金屬板代替質譜儀作為對電極時，可測量對電極和地之間由靜電噴霧電離產生的電流。如圖8所示，正直流高壓加于電極I時，可觀測到正噴霧電流。虛線表示所加電壓。靜電噴霧電離使用的溶液為99%水/I %乙酸。6kV的正高壓被用于引發靜電噴霧。當鉬電極接地并切斷電源時，可立刻檢測到負噴霧電流。通過對正負電流積分，發現正和負噴霧給出相同數量的電荷。測得的靜電噴霧電流也證明了我們提出的靜電噴霧電離過程中電容充電-放電的理論。通過改變電源的極性，陰離子電噴霧可在電容充電時發生，而陽離子電噴霧則在電容放電時發生。如圖9和圖10所示，當負高壓用于引發靜電噴霧電離時，醋酸根陰離子和血管緊縮素I陽離子可分別在負離子和正離子模式下被質譜檢測到。
[0052]蛋白溶液沉積在絕緣板上通過靜電噴霧電離被離子化并被質譜檢測。3 μ I肌紅蛋白溶液(50μΜ在99%水/1%乙酸中)沉積在絕緣板的微孔內。如圖1所示的電裝置用于引發靜電噴霧電離。單次噴霧產生的肌紅蛋白質譜圖如圖11所示。結果表明，靜電噴霧電離可以引發沉積在絕緣板上的蛋白溶液離子化，并被質譜儀檢測到。可以對圖5中微孔陣列中的溶液用圖1所示的電裝置直接進行靜電噴霧電離，產生的離子譜圖如圖6、7、9、10和11所示。
[0053]例2:從濕潤聚合物凝膠中實現液相靜電噴霧電離
[0054]濕潤的聚丙烯酰胺凝膠(0.5mm厚)浸在血管緊縮素I的溶液(0.07mM在99%水/1%乙酸內)內。I小時后將凝膠置于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基底(Imm厚)上。PMMA基底安裝在質譜儀入口前的X，y平臺上。鉬電極放在PMMA基底的后面，可使濕潤的凝膠正對質譜儀入口，從而引發靜電噴霧電離。電裝置如圖1所示(正高壓)。通過移動基底，來自凝膠不同位置的樣品可通過靜電噴霧電離被質譜分析。
[0055]正直流高壓用于引發靜電噴霧電離。用圖1所示的電路可從圖13所示的聚丙烯酰胺凝膠中產生如圖14所示的離子。質譜圖上可觀察到單重和雙重質子化的血管緊縮素I離子.
[0056]例3:聚合物凝膠內等電點聚焦分離的樣品的靜電噴霧電離
[0057]按標準過程制得的BSA酶解產物在多孔基質11即聚丙烯酰胺膠條(pH4至7)上進行等電點聚焦分離，如圖15所示。在補水I小時后，膠條置于Agilent Fract1nator3100分離器的托盤上，多孔框置于膠條上從而使得上樣(sample loading)更加容易。5μ I BSA酶解產物(56 μ Μ)被加載在凝膠上。在如下條件下進行等電點聚焦:最大電流=150 μ Α,電壓最高達4000V，4小時內電量最高達到1kVh。
[0058]含有肽段的膠條放于塑料薄膜(GelBond PAG膜，0.2mm厚)上，作為絕緣板2。酸性緩沖液(I μ 1,50%甲醇，49%水和1%乙酸)液滴沉積在凝膠上。電極I放在塑料薄膜后面，正對液滴，以引發靜電噴霧電離。電極通過開關5與直流高壓(6.5kV)電源相連，通過開關6接地。圖4所示的系統用于控制開關從而使開關的工作同步。
[0059]鉆有孔(直徑Imm)的塑料蓋板12可置于凝膠上，如圖15所示，便于在掃描膠條表面時按照本發明對靜電噴霧電離的區域進行定位。這種蓋板可提高質譜掃描凝膠時的空間分辨率。
[0060]Thermo LTQ Velos線性離子阱質譜儀13用于檢測靜電噴霧電離產生的離子，質譜儀(MS)始終接地。MS內部電源的噴霧電壓設為O。MS分析采用了增強的離子阱掃描速率(10000amu/s)。在對BSA的酶解產物進行分析時，峰的質荷比可被讀出以便與BSA酶解后所有可能產生的肽段的分子量進行相比。在比較的過程中，可以使用一些在線的數據分析工具，如 ExPASy (www.expasy.0rg)的 FindPept 和 FindMod。
[0061]靜電噴霧電離施行于膠條的不同位置，用于分析分離后的肽段。加在凝膠上的四個液滴的鑒定結果如圖16所示,包含一個接近陽極的位置(pH = 4)，一個pH約為5.8的位置，一個pH約為6.2的位置和一個接近陰極的位置(pH = 7)。分別有28、13、19和13條肽段從這四個不同的位置中被檢測到，鑒定得到的肽段有很好的等電點匹配。結合從這4處得到的結果，BSA酶解產物的序列識別覆蓋度為74%。
[0062]圖16為BSA胰蛋白酶解產物(5 μ 1，56 μ M)用IPG膠條進行IEF分離后在正離子模式下的質譜圖。離子從凝膠的不同區域通過靜電噴霧電離產生。脈沖正高壓^.5kV)加于電極上，I μ I酸性緩沖液(50%甲醇，49%水和1%乙酸)沉積在凝膠上。得到的質譜峰可能與單、雙或三電荷離子相對應。星號標識的為BSA肽段峰。
[0063]例4:沉積在塑料基底上的毛細管電泳分離的樣品的靜電噴霧電離
[0064]肌紅蛋白胰蛋白酶解產生的肽段混合物作為毛細管電泳(CE)分離耦合本發明靜電噴霧電離的樣品。首先在Agilent7100CE系統(Agilent, Waldbronn,德國)上進行肌紅蛋白胰蛋白酶解產物(每次進樣150 μ M, 21nL)的標準CE分離連接UV檢測。從BGB分析儀器公司((BdcktenJ^i)購買的未處理的熔融石英毛細管14(50μπι內直徑，375μπι外直徑，有效長度51.5cm，總長60cm)用于CE分離，如圖17所示。10%乙酸溶液，pH = 2，作為背景電解質。樣品在42mbar的壓力下注射20s。分離操作在恒壓30kV下進行。
[0065]之后，毛細管在檢測窗口處切斷，涂上離出口超過1cm的導電銀層(Ercon, ffareham, MA, USA)，然后固定在CE裝置外部。用自制的機械系統在絕緣聚合物板2上進行分離餾分的直接收集，對同一樣品進行相同的CE分離。銀涂層在CE分離時接地15。
[0066]所有液滴干燥后，聚合物板2放于電極和質譜儀入口之間。IyL酸性緩沖液(1%乙酸在49%水和50%甲醇(MeOH)內)沉積在各個樣品點上，溶解肽段用于質譜檢測。
[0067]圖18為分離肽段的CE-UV結果。將遷移時間在3.5到8.5分鐘(min)的肽段收集至聚合物板2上，形成18個樣品點，如圖18(b)所示。圖18(c)和(d)為樣品餾分9和10的質譜圖，其中每個譜圖上都能清晰地看到一個肽段。結合所有的18個餾分，本發明的靜電噴霧電離質譜共檢測到15個不同的肽段。
[0068]例5:紙上樣品的靜電噴霧電離
[0069]蛋白和肽段沉積在無塵紙16上，如圖19所示。液滴被迅速吸入紙的纖維結構中。含樣品的無塵紙置于電極I和質譜儀13之間的絕緣板2上。將高壓加在電極上，在溶劑完全從無塵紙16上蒸發前，樣品可以被離子化進行質譜檢測。在靜電噴霧電離過程中，沒有液滴在紙表面形成。
[0070]細胞色素c和血管緊縮素I的線性離子阱質譜檢測限分別為1.6 μ M和250ηΜ，如圖20所示。樣品準備在包含50%甲醇、49%水和I %乙酸的緩沖液內。
[0071]將Givenchy女士香水噴在無塵紙上，通過本發明的靜電噴霧電離質譜檢測香水成分，如圖21所示。
【權利要求】
1.一種對絕緣板上的液層噴霧的靜電噴霧電離方法，該方法包含在兩電極之間安放絕緣板、提供恒定高壓電源、通過在所述電極之間施加所述電源而用電路對所述絕緣板上的液層的表面進行局部充電、并對所述表面進行放電。
2.根據權利要求1所述的靜電噴霧電離方法，其中一個電極放于部分被待噴霧的液層覆蓋的絕緣板后，另一個電極為質譜儀提供的對電極。
3.根據權利要求1所述的靜電噴霧電離方法，其中在所述絕緣板上刻繪圖案用于保持所述液層為液滴或液滴陣列。
4.根據權利要求1所述的靜電噴霧電離方法，其中在所述絕緣板中通過微加工得到微孔或微孔陣列用于保持液滴或液滴陣列。
5.根據權利要求1所述的靜電噴霧電離方法，其中在所述絕緣板上制作微穿孔用于保持液滴或液滴陣列，并且所述電極上覆蓋有絕緣層。
6.根據權利要求1所述的靜電噴霧電離方法，其中所述絕緣板部分地被多孔基質覆蓋用于保持所述液層。
7.根據上述任何權利要求所述的靜電噴霧電離方法，其中所述電極通過兩個開關交替地與所述恒定高壓電源相連以對所述絕緣板內或所述絕緣板上的液層充電用于引發靜電噴霧，以及與公共電位如地相連從而對液層一空氣界面進行放電。
8.根據權利要求7所述的靜電噴霧電離方法，其中對所述兩個開關進行同步控制。
9.根據上述任何權利要求所述的靜電噴霧電離方法，其中當正電勢加于第一個電極時質譜儀檢測到正離子，在切斷電勢并將所述電極連接公共電位后檢測到負離子。
10.根據權利要求1-8中任一項所述的靜電噴霧電離方法，其中當負電勢加于第一個電極時質譜儀檢測到負離子，在切斷電勢并將所述電極連接公共電位后檢測到正離子。
11.根據上述任一權利要求所述的靜電噴霧電離方法，其中在所述絕緣板上保持液滴陣列，所述絕緣板或與高壓連接的電極被安裝在x-y定位系統上，從而對所述陣列的液滴依次進行噴霧。
12.根據上述任一權利要求所述的靜電噴霧電離方法，其中在所述絕緣板上使液滴陣列干燥，之后通過機械噴霧或通過液滴分配器利用適合靜電噴霧質譜的混合溶劑使之再濕潤。
13.根據權利要求6所述的靜電噴霧電離方法，其中所述多孔基質為包含用于噴霧的分析樣品的凝膠層、凝膠層陣列或凝膠層膠條。
14.根據權利要求13所述的靜電噴霧電離方法，其中凝膠為聚丙烯酰胺凝膠或含有固定基的聚丙烯酰胺凝膠，或瓊脂糖凝膠，所述凝膠均已被或正在用于電泳分離。
15.根據權利要求1所述的靜電噴霧電離方法，其中在一個絕緣薄板中刻繪出微孔或微孔陣列，并將其置于絕緣板上的液層、生物樣品切片、多孔基質、或凝膠上，以對靜電噴霧開始的區域進行定位以提高空間分辨率。
16.根據上述任何權利要求所述的靜電噴霧電離方法，其中所述絕緣板安裝在χ-y定位系統上，用于對所述絕緣板上液層、生物樣品切片、多孔基質或凝膠內的分子進行質譜成像。
【文檔編號】B05B5/025GK104081494SQ201380004908
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年1月4日 優先權日:2012年1月6日
【發明者】H·H·吉拉爾特, 劉寶紅, 陸鈺, 喬亮, R·薩爾托, E·托博爾金 申請人:洛桑聯邦理工學院