用于液相樣品的快速蒸發(fā)電離的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】根據(jù)一些實施方式，提供了用于迅速蒸發(fā)液相樣品的系統(tǒng)和方法。該方法包括：將液體樣品引入熱蒸發(fā)電離裝置、熱蒸發(fā)液體樣品以生成氣體分子離子、以及將氣體分子離子引導至離子分析器以分析并提供與液體樣品的化學成分相關(guān)的信息。
【專利說明】用于液相樣品的快速蒸發(fā)電離的系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于定量、分析和/或識別化學個體的裝置、系統(tǒng)和方法。更具體地， 本發(fā)明涉及用于通過質(zhì)譜分析或離子遷移率質(zhì)譜分析來分析化學個體的裝置、系統(tǒng)和方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 液體樣品部件的成分通常通過單步工藝或兩步工藝轉(zhuǎn)化成氣體離子。單步系統(tǒng)的 典型示例包括解吸電離和噴霧電離方法。簡短地，噴霧電離需要使樣品的連續(xù)流通過靜電 霧化或氣動霧化（或者可選地，靜電和氣動霧化的組合）來霧化。所產(chǎn)生的帶電的液滴通過 溶劑蒸發(fā)被轉(zhuǎn)換成氣體離子。兩步處理的典型例子是隨后有氣相電離的傳統(tǒng)的蒸發(fā)（即， 熱動控制的緩慢蒸發(fā)）。氣相電離是兩步處理的必要部分，因為傳統(tǒng)的蒸發(fā)因其太緩慢而無 法導致氣體分子離子的生成。這些方法中的每個均具有固有限制和/或缺點。隨后有氣相 電離的傳統(tǒng)的蒸發(fā)的明顯確定在于不是所有的潛在分析分子可被蒸發(fā)：分析分子的許多個 體（特別是生物分子的個體）在沒有后續(xù)分解的情況下不能被轉(zhuǎn)換成氣相。解吸電離通常 要求干燥的液體樣品，而因此不能直接用于連續(xù)樣品流的實時分析。噴霧電離目前是將液 體樣品轉(zhuǎn)換成氣體離子的最可行的方法。然而，甚至這種方法也遭受若干限制，包括：其不 能有效地轉(zhuǎn)換包含固體、漂浮材料的流體樣品；其不能接收大量的樣品液體粘度；其不能 接收流體樣品中的高濃度的有機或無機鹽（如，磷酸鹽緩沖液或者氯化鈉）；以及最后，不 能有效地處理高化學復雜性的流體樣品。
[0003] 因此，對于將液體樣品轉(zhuǎn)換成氣體離子的改進的裝置、系統(tǒng)和方法存在需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)一個實施方式，提供了用于分析液相樣品的方法。該方法包括：將液體樣品引 導至電離裝置，以及通過電離裝置以足以將液體樣品的一個或多個分子成分轉(zhuǎn)換成一個或 多個氣體離子和中性粒子的比率熱蒸發(fā)液體樣品。
[0005] 根據(jù)另一實施方式，提供了用于分析液相樣品的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括配置成引導液 體樣品經(jīng)過的導管。該系統(tǒng)還包括配置成從導管接收液體樣品的熱蒸發(fā)電離裝置，該電離 裝置配置成以足以將液體樣品的一個或多個分子成分轉(zhuǎn)換成一個或多個氣體離子和中性 粒子的比率熱蒸發(fā)液體樣品的電離裝置。該系統(tǒng)還包括配置成從電離裝置接收一個或多個 氣體離子的傳送裝置。
[0006] 根據(jù)另一實施方式，提供了用于分析液相樣品的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括微量滴定板，該 微量滴定板包括配置成在其中接收液體樣品的一個或多個微孔。該系統(tǒng)還包括熱蒸發(fā)電離 裝置，該熱蒸發(fā)電離裝置包括用于在其間限定間隙的一對電極，該電極中的至少一部分被 配置成被浸入液體樣品中并且配置成以足以將液體樣品的一個或多個分子成分轉(zhuǎn)換成一 個或多個氣體離子和中性粒子的比率熱蒸發(fā)液體樣品。該系統(tǒng)還包括配置成從電離裝置接 收一個或多個氣體離子的導管。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1是用于將液相樣品轉(zhuǎn)換成氣體離子和用于分析氣體離子的系統(tǒng)的一個實施 方式的示意圖。
[0008] 圖2A是用于將液相樣品轉(zhuǎn)換成氣體離子的電離裝置的一個實施方式的示意圖。
[0009] 圖2B是用于將液相樣品轉(zhuǎn)換成氣體離子的電離裝置的另一實施方式的示意圖。
[0010] 圖2C是用于將液相樣品轉(zhuǎn)換成氣體離子的電離裝置的又一個實施方式的示意 圖。
[0011] 圖3是用于將液相樣品轉(zhuǎn)換成氣體離子和用于分析氣體離子的系統(tǒng)的另一實施 方式的示意圖。
[0012] 圖4是用于將液相樣品轉(zhuǎn)換成氣體離子和用于分析氣體離子的系統(tǒng)的又一個實 施方式的示意圖。
[0013] 圖5是用于將液相樣品轉(zhuǎn)換成氣體離子和用于分析氣體離子的方法的一個實施 方式的流程圖。
[0014] 圖6是用于將液相樣品轉(zhuǎn)換成氣體離子和用于分析氣體離子的方法的另一實施 方式的流程圖。
[0015] 圖7是對于使用圖4的系統(tǒng)所產(chǎn)生的液體樣品的譜圖。
[0016] 圖8A和圖8B是通過使用圖4的系統(tǒng)所產(chǎn)生的獨立的尿分析的譜。

【具體實施方式】
[0017] 圖1示出了用于液體迅速蒸發(fā)的電離質(zhì)譜分析（液體REMS)的系統(tǒng)100的一個 實施方式。用于液體REMS的系統(tǒng)100的第一實施方式可以包括樣品制備裝置、用于供給 載液的液體泵110、注入裝置120、液體傳送系統(tǒng)130、色譜柱140、熱蒸發(fā)電離裝置150、后電 離裝置160、離子分析裝置170、和數(shù)據(jù)分析裝置180。在另一實施方式中，液體REMS系統(tǒng) 100可以排除后電離裝置160。在又一個實施方式中，系統(tǒng)100可以排除樣品制備裝置、用 于供給載液的液體泵110、注入裝置120、色譜柱140、或后電離裝置160。
[0018] 繼續(xù)參照圖1，用于供給載液的液體泵110通過液體傳送系統(tǒng)130與注入裝置120 和色譜柱140處于流體連通。換言之，液體傳送系統(tǒng)130連接用于供給載液的液體泵110、 注入裝置120和色譜柱140,并將這三個裝置全部置于流體連通。液體傳送系統(tǒng)130 (例如， 導管）可以大致終止在熱蒸發(fā)電離裝置150的進口處，并且可將通過其可泵送的任意流體 沉積到熱蒸發(fā)電離裝置150中。后電離裝置160被放置在熱蒸發(fā)電離裝置150與離子分析 裝置170之間。離子分析裝置170和數(shù)據(jù)分析裝置180可以處于數(shù)據(jù)通信（例如，有線通 信或者無線通信如射頻通信）。
[0019] 在操作中，用戶可以將流體樣品插入到樣品制備裝置中。液體樣品一旦在樣品制 備裝置中制備，則可以經(jīng)由注入裝置120被引入，并且隨后通過液體傳送系統(tǒng)130 (例如，導 管）與經(jīng)由用于供給載液的液體泵110引入的載體流體結(jié)合。注入裝置120經(jīng)由液體傳送 系統(tǒng)130將流體樣品和載液注入到色譜柱140中。色譜柱140通過液體傳送系統(tǒng)130以時 間解析的方式射出流體樣品。液體傳送系統(tǒng)130然后將完全制備的流體樣品送到熱蒸發(fā)電 離裝置150,從而允許完全制備的流體樣品離開液體傳送系統(tǒng)130并進入熱蒸發(fā)電離裝置 150,其中液體傳送系統(tǒng)130終止在熱蒸發(fā)電離裝置150處。熱蒸發(fā)電離裝置150將完全制 備的流體樣品轉(zhuǎn)換成氣態(tài)（例如，產(chǎn)生完全制備的氣體樣品）。完全制備的氣體樣品可以包 含一些帶電粒子和一些中性粒子。在一個實施方式中，完全制備的氣體樣品然后可以通過 后電離裝置160到達對其進行分析的離子分析裝置170。然后通過數(shù)據(jù)分析裝置180對在 完全制備的氣體樣品的分析期間通過離子分析裝置所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行分析。
[0020] 在一些實施方式中，用于供給載液的液體泵110可以建立液體流以用于將流體樣 品通過熱蒸發(fā)電離裝置的、液體REMS系統(tǒng)100的上游部分進行傳送。在一些實施方式中， 在液體REIMS系統(tǒng)100的操作期間，用于供給載液的液體泵110提供載體流體的恒定流。在 一些實施方式中，液體樣品可以在注入裝置120處被引入到系統(tǒng)中，并引入到通過用于供 給載液的液體泵110提供的恒定流中。在一些實施方式中，用于供給載液的液體泵110建 立通過系統(tǒng)的恒定液體流。這種恒定流可以包括恒定的正流速（將樣品從注入裝置120送 到熱蒸發(fā)電離裝置150)，恒定的正流速根據(jù)定義還包括零流（完備樣本滯留）。在其他實 施方式中，用于供給載液的液體泵110可以建立可變流速，其中可變流速可被固定至引入 液體REMS系統(tǒng)100中的樣品的類型。引申開來，用于供給載液的液體泵110還可以在整 個液體REMS系統(tǒng)100上提供間歇的樣品流（例如，一旦載體流體與經(jīng)由注入裝置120引 入的液體樣品結(jié)合）。通過恒定流量泵生成的間歇流的隨時間變化的流速可呈現(xiàn)為方波。 應(yīng)理解，表現(xiàn)隨時間變化的流速的方波的一小半不需要必需跌至零流量；可以使用任何更 大的恒定流速和任何更小的恒定流速。引申開來，可變流速泵的隨時間變化的流速可以呈 現(xiàn)為正弦曲線。接著，應(yīng)理解，正弦曲線（或表示流速隨時間的任何其它波）的一小半不需 要必需跌至零流量；可以使用任何可變流速和任何更小的可變流速。
[0021] 在其他實施方式中，用于供給載液的液體泵110可以是任何其他類型的泵，作為 典型的例子包括但不限于：注射泵、隔膜泵、活塞泵、電動泵、采用文丘里原理的泵、手動泵、 控制器調(diào)制泵、或者用于產(chǎn)生和維持恒定或穩(wěn)定流速的任何其他機構(gòu)，如重力泵或真空泵。
[0022] 樣品制備裝置可以在樣品經(jīng)由注入裝置120注入到液體REMS系統(tǒng)100中前對樣 品進行制備。在一些實施方式中，樣品制備裝置的制備效果是用于凈化樣品。此處，樣品制 備裝置可以是任何凈化方式，如高性能液相色譜法（HPLC)。在其他實施方式中，樣品制備裝 置的制備效果是以時間解析的方式將流體樣品分離成可以通過系統(tǒng)注入的單獨的成分。此 處，樣品制備裝置可以是能夠以時間解析方式將樣品分離成單獨的成分的任何裝置，包括 但不限于：固相萃取裝置、液相色譜儀、和電泳裝置。應(yīng)理解，可以單獨或一起使用任何樣品 制備裝置；如果期望純度，則可以使用凈化方式；如果期望按時選通（time-gating)，則可 以使用按時選通方式；如果期望純度和按時選通，則可以使用凈化方式隨后按順序進行按 時選通方式。在該步驟中可以使用任何適當?shù)臉悠分苽溲b置。
[0023] 在一些實施方式中，用于供給載液的液體泵110可以提供載體流體，載體流體可 用于對通過液體傳送系統(tǒng)130經(jīng)過注入裝置120、色譜柱140至熱蒸發(fā)電離裝置150的液 體樣品的成分提供傳送介質(zhì)。載體流體可以在其插入到液體REMS系統(tǒng)100前被并入樣品 中?？蛇x地，在其他實施方式中，樣品制備裝置可以在液體樣品經(jīng)由注入裝置120引入前自 動地將載體流體并入至樣品中。最后，如上所述，用于供給載液的液體泵110可以將載體流 體泵送到使液體樣品引入的注入裝置120。在樣品制備裝置提供將載體流體自動并入至液 體樣品的實施方式中，樣品制備裝置包括載體流體的儲備器，載體流體以適當?shù)妮d體流體 與液體樣品比例與液體樣品結(jié)合。載體流體可以在樣品制備（并且經(jīng)歷與樣品流體的樣品 制備工藝）如并入，或者其可以在已完成樣品制備后并入。
[0024] 在一些實施方式中，載體流體由單一溶劑或多種溶劑的混合物構(gòu)成。載體流體可 以促進樣品流體插入到液體傳送系統(tǒng)130中并在熱蒸發(fā)電離裝置150處從液體傳送系統(tǒng) 130離開的運動。因此，在一些實施方式中，載體流體具有以下性質(zhì)，即基于經(jīng)過熱蒸發(fā)電 離裝置150,在不形成顯著的固體殘渣的情況下大致完全蒸發(fā)是可能的。此外，在一個實施 方式中，載體流體可以在熱蒸發(fā)電離裝置150中以大于或等于樣品流體的蒸發(fā)率的比率蒸 發(fā)。在熱蒸發(fā)電離裝置150采用焦耳加熱來蒸發(fā)樣品流體（這將在下面進行討論）的實施 方式中，載體流體有利地是導電的（如水溶劑系統(tǒng)）。
[0025] 在一些實施方式中，液體傳送系統(tǒng)130是充當液體REMS系統(tǒng)100的功能部分之 間的流體導管的開放管件，其中液體REMS系統(tǒng)100的功能部分包括用于供給載液的液體 泵110、注入裝置120、色譜柱140和熱蒸發(fā)電離裝置150。液體傳送系統(tǒng)130在上述部件之 間提供流體連通。在一些實施方式中，液體傳送系統(tǒng)130可以由如聚醚醚酮（PEEK)或聚四 氟乙烯（PTFE)的任何適當?shù)乃芰蠘?gòu)造。其他實施方式中，液體傳送系統(tǒng)130由不銹鋼、熔 凝娃石或其他適當?shù)牟牧蠘?gòu)造。
[0026] 在一些實施方式中，液體傳送系統(tǒng)130可由具有充分的機械強度、化學穩(wěn)定性和 充分高柔性的材料制成以用在液體迅速蒸發(fā)質(zhì)譜系統(tǒng)中。例如，液體傳送系統(tǒng)130可由多 種聚合物（例如，聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯）、金屬（例如鋼、銅）、玻璃和熔凝 硅石制成。在一些實施方式中，液體傳送系統(tǒng)130具有低孔隙度并且是惰性的。在一個實 施方式中，管壁有利地不保留不充電或充入中性氣體粒子，也不與這種個體相互作用或促 進它們的化學反應(yīng)。
[0027] 在一些實施方式中，液體傳送系統(tǒng)130的內(nèi)徑（例如，液體傳送系統(tǒng)130的導管的 內(nèi)徑）在任何地方處于約〇· 1mm至20mm之間、約0· 5mm至10mm之間、和約1. 0mm至2. 0mm 之間，包括1. 5mm,或者在整個系統(tǒng)上傳送流體所需的任何其他直徑。在一個實施方式中，內(nèi) 徑盡可能小至有利地輔助流體和關(guān)注離子的檢測速度。
[0028] 在一些實施方式中，液體傳送系統(tǒng)130的長度可以在任何地方處于約0mm至 5000mm之間、約0mm至4000mm之間、約0mm至3000mm之間、約0mm至2000mm之間、約0mm 至1000mm之間、約0mm至500mm之間、和約0mm至250mm之間，包括約100mm?？梢允褂闷?他適當?shù)拈L度。
[0029] 液體傳送系統(tǒng)130可以在環(huán)境溫度處、或高溫處使用。在一些實施方式中，工作溫 度可以在任何地方設(shè)定在環(huán)境溫度與400°C之間。較高的工作溫度可以有利地使發(fā)生在液 體傳送系統(tǒng)130的壁表面上的吸附-解吸平衡朝著解吸變換，從而抑制不期望的記憶效應(yīng)。 附加地，高溫還可以有利地使氣-相關(guān)聯(lián)的離解平衡朝著離解變換，這減少了離子個體與 相反電荷的復合率。
[0030] 在一些實施方式中，液體傳送系統(tǒng)130包含多孔的或纖維材料（玻璃棉、織物等） 以不可逆地俘獲大的粒子而不產(chǎn)生獨立的氣體離子。
[0031] 在一些實施方式中，色譜柱140是在時間解析方式中用于流體樣品的單獨部件的 液體色譜柱。色譜柱140可以由能夠?qū)⒘黧w樣品分離成時間解析成分的任何其他裝置替 代，這種裝置包括但不限于固相萃取裝置和電泳裝置。
[0032] 在一些實施方式中，色譜柱140是從樣品制備裝置斷開的、獨立于樣品制備裝置 的元件。
[0033] 在其他實施方式中，色譜柱140與樣品制備裝置聯(lián)接或者包括在樣品制備裝置中 (例如，樣品制備裝置處于注入裝置120的上游）。在某些成分的時間解析是不期望的又一 實施方式中，色譜柱140可以從液體REMS系統(tǒng)100完全省略。
[0034] 在一些實施方式中，在熱蒸發(fā)電離裝置150中進行蒸發(fā)前，對樣品進行非破壞性 分析。非破壞性樣品分析的一些典型例子包括比色法、電化學分析法、光學光譜法、核磁共 振譜法或者不完全消耗液體樣品的任何其他方法。在一些實施方式中，非破壞性分析以流 動-通過模式進行。在其他實施方式中，非破壞性分析通過對樣品的劃分進行。
[0035] 在一些實施方式中，注入裝置120被廣泛地用于將流體樣品引入到熱蒸發(fā)電離裝 置150中。一般而言，注入裝置120經(jīng)由液體傳送系統(tǒng)130與用于供給載液的液體泵110和 色譜柱140處于流體連通，并且可以提供樣品流通過液體傳送系統(tǒng)130小心調(diào)制地注入到 熱蒸發(fā)電離裝置150中。注入裝置120可以是如用于商業(yè)液體色譜實施方式/應(yīng)用的環(huán)式 注入器，但是可以使用其他適當?shù)淖⑷肫?。在一些實施方式中，注入裝置120可以被放置在 樣品制備裝置與色譜柱140之間。在其他實施方式中，注入裝置120可以被放置在色譜柱 140與熱蒸發(fā)電離裝置150之間。在一些實施方式中，樣品流體（或者樣品流體和載體流 體的混合物）至熱蒸發(fā)電離裝置中的流速處于約lnl/min至10L/min的范圍、約10nl/min 至 lL/min、約 100nl/min 至 100ml/min、約 1 μ 1/min 至 10ml/min 的范圍、約 10 μ 1/min 至 lml/min的范圍、約lnl/min至100nl/min的范圍、和約lml/min至10ml/min的范圍。在一 些實施方式中，基于液體REMS系統(tǒng)100的參數(shù)（例如，所使用的熱蒸發(fā)電離裝置150的類 型、施加到熱蒸發(fā)電離裝置150的功率、樣品流體粘度、樣品流體表面張力等）優(yōu)化了流速， 以有利地解決和蒸發(fā)大致所有的樣品流體，從而防止了樣品損耗。
[0036] 在一些實施方式中，熱蒸發(fā)電離裝置150將液體樣品的某些分子成分轉(zhuǎn)換成氣體 離子。熱蒸發(fā)電離裝置150可以熱蒸發(fā)液體樣品的至少一部分并且霧化剩余的部分，從而 產(chǎn)生包含分子、簇、和液滴的氣體樣品。在一些實施方式中，熱蒸發(fā)電離裝置150蒸發(fā)大致 所有液體樣品（例如，蒸發(fā)率大致等于離開液體傳送系統(tǒng)130的流速）。在其他實施方式 中，熱蒸發(fā)電離裝置150有利地蒸發(fā)液體樣品的僅一部分（例如，液體樣品具有高含鹽濃度 的那部分）。熱蒸發(fā)電離裝置150的蒸發(fā)率的范圍足以將液體樣品的一個或多個分子成分 轉(zhuǎn)換成一個或多個氣體離子。這種熱蒸發(fā)可受到接觸式加熱、電流加熱、電磁輻射加熱、或 任何其他類型的迅速加熱的影響。液體樣品從其液態(tài)至其氣態(tài)的轉(zhuǎn)換產(chǎn)生了所期望的氣體 離子個體。
[0037] 在一些實施方式中，通過在熱蒸發(fā)電離裝置150與離子分析裝置170的進口之間 施加靜電勢可以改善熱蒸發(fā)電離裝置150處的離子產(chǎn)生。所產(chǎn)生的液滴可由此攜帶凈電 荷，從而增加所形成的粒子的數(shù)量。
[0038] 在一些實施方式中，后電離裝置160 (例如，二次離子源）用作改善在通過熱蒸發(fā) 電離裝置150從液體至氣體的轉(zhuǎn)換后的離子產(chǎn)生（和通過熱蒸發(fā)電離裝置150的伴隨的離 子產(chǎn)生）。后電離裝置160可以是可產(chǎn)生充分高電流的離子的任何離子源。通過后電離裝 置160生成的離子與通過熱蒸發(fā)電離裝置150產(chǎn)生的中性粒子經(jīng)由電荷轉(zhuǎn)移反應(yīng)相互作 用，從而生成了能夠通過離子分析裝置170檢測并分析的電離后的個體。在一些實施方式 中，后電離裝置160是電噴霧的后電離裝置，在這種裝置中純?nèi)軇┍浑妵婌F成通過熱蒸發(fā) 電離裝置150生成的液體樣品的氣溶膠粒子。被電噴霧為多個帶電荷的液滴的純?nèi)軇┡c液 體樣品的氣溶膠粒子相融合，從而生成了能夠被離子分析裝置170檢測并分析的電離后的 個體。附加地，被電噴霧的溶劑可以包含與樣品的成分經(jīng)歷化學反應(yīng)的分子，從而產(chǎn)生離子 個體。在其他實施方式中，后電離裝置160可以是電暈放電式電離源、輝光放電式電離源、 大氣壓化學離子源、介質(zhì)阻擋放電裝置式電離源、或電磁式電離源。
[0039] 在一些實施方式中，離子分析裝置170通過使用/檢測它們化學確定的特征中的 一個或多個來分別檢測離子。在其他實施方式中，離子分析裝置170通過使用/檢測它們 的結(jié)構(gòu)確定的特征中的一個或多個來分別檢測離子。在又一實施方式中，離子分析裝置170 通過使用/檢測它們的化學確定的特征和結(jié)構(gòu)確定的特征的組合中的一個或多個來分別 檢測離子。例如，離子分析裝置170可以是質(zhì)譜分析儀，這種裝置使用質(zhì)荷比作為其分離的 基礎(chǔ)。可選地，離子分析裝置170可以是離子遷移譜分析儀，這種裝置使用碰撞截面和電 荷。在一些實施方式中，可以使用其它種類的質(zhì)量分析器，包括但不限于多種離子阱儀器和 飛行時間分析儀中的任何一種。在一個實施方式中，離子分析裝置170可以是離子阱儀器 和飛行時間分析儀，這兩種裝置在結(jié)合時能夠有利地分析通過熱蒸發(fā)電離裝置150提供的 波動的離子電流。離子分析裝置170可以生成對通過熱蒸發(fā)電離裝置150或熱蒸發(fā)電離裝 置150和后電離裝置160產(chǎn)生的離子進行分析而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。通常，通過離子分析裝置170 生成的數(shù)據(jù)可以是電子數(shù)據(jù)、由計算機可處理的形式。
[0040] 在一些實施方式中，熱蒸發(fā)電離裝置150 (或者熱蒸發(fā)電離裝置150和后電離裝置 160)與離子分析裝置170可完全斷開聯(lián)接。在一些實施方式中，液體傳送系統(tǒng)130將以液 體形式的樣品流體傳送到熱蒸發(fā)電離裝置150,熱蒸發(fā)電離裝置150將該樣品流體轉(zhuǎn)換成 包括一些數(shù)量的離子個體的氣態(tài)樣品流體。然后氣體樣品可被傳送到離子分析裝置170,在 離子分析裝置170處對氣體樣品進行分析。氣體樣品可以通過許多方法傳送，包括擴散或 注入泵（與注入裝置120類似）和氣體轉(zhuǎn)送系統(tǒng)（與液體傳送系統(tǒng)130類似）。最終，在這 種斷開聯(lián)接的系統(tǒng)中，可以使用能夠?qū)怏w樣品離子從熱蒸發(fā)電離裝置150傳送到離子分 析裝置170的任何裝置或裝置的組合。
[0041] 在其他實施方式中，熱蒸發(fā)電離裝置150 (或者熱蒸發(fā)電離裝置150和后電離裝置 160)與離子分析裝置170可完全聯(lián)接。在一些實施方式中，液體傳送系統(tǒng)130將以液體形 式的樣品流體傳送到熱蒸發(fā)電離裝置150,熱蒸發(fā)電離裝置150將該樣品流體轉(zhuǎn)換成包括 一些數(shù)量的離子個體的氣態(tài)的樣品流體。因為在這些實施方式中的熱蒸發(fā)電離裝置150和 離子分析裝置170是聯(lián)接的，所以氣體樣品可以在無需由完全斷開聯(lián)接的系統(tǒng)所需的任何 上述輸送的情況下被離子分析裝置170直接讀取/分析。
[0042] 在一些實施方式中，數(shù)據(jù)分析裝置180是計算機和適當?shù)姆治鲕浖Ｔ谶@些實施 方式中，數(shù)據(jù)分析裝置180將通過離子分析裝置170生成的原始電子信號轉(zhuǎn)換成分析信息。 在一些實施方式中，數(shù)據(jù)分析裝置180包括可以通過其將分析信息傳送給用戶的裝置。在 一些實施方式中，信息可以以全譜的形式在屏幕上傳送或者打印出。在其他實施方式中，當 只是期望肯定/否定響應(yīng)（如，在尿藥物檢測中），則信息可以二進制格式傳送，如通過用 于肯定的聽覺音、顯示在顯示器上或者打印機的簡單的肯定/否定結(jié)果等。根據(jù)對于液體 REIMS系統(tǒng)100的應(yīng)用，可使用許多報告方法中的任何一種。
[0043] 液體REMS系統(tǒng)100相比于目前可用的系統(tǒng)具有幾個優(yōu)點，這些目前可用的系統(tǒng) 在許多情況下展現(xiàn)出高度有利的使用性。所公開的系統(tǒng)提供對流體樣品的非常簡單的質(zhì)譜 或離子遷移率譜分析，并同時消除了因經(jīng)受噴霧電離的固體、漂浮物的存在而導致的阻塞 的問題。附加地，本文中所公開的系統(tǒng)消除了通過廣泛改變樣品粘性、有機或無機鹽在流體 樣品（如，磷酸鹽緩沖液或者氯化鈉）中的高濃度、和較高的化學復雜程度而產(chǎn)生的問題。 此外，液體REMS特別適合于二次電離源的添加，不要求昂貴且精密的高氣壓硬件，與固相 REMS系統(tǒng)兼容，允許非常迅速的樣品制備，并且具有高度穩(wěn)健性。
[0044] 圖2A示出了熱蒸發(fā)電離裝置的兩電極液橋的實施方式200以用于液體REMS系 統(tǒng)中，如液體REMS系統(tǒng)100。熱蒸發(fā)電離裝置的兩電極液橋式實施方式200包括液體傳 送系統(tǒng)130'、液態(tài)的樣品流體210、電極橋間隙212 (限定在第一電極214與第二電極216 之間-液體樣品流體橋218通過第一電極214與第二電極216之間的間隙的液態(tài)的樣品流 體210的經(jīng)過而形成，并且氣態(tài)樣品流體220通過經(jīng)由液體樣品流體橋218流過電流而產(chǎn) 生）、以及氣態(tài)樣品流體220。
[0045] 在本文中所公開的一些實施方式中，液體傳送系統(tǒng)130'、后電離裝置160'、離子 分析裝置170'、和數(shù)據(jù)分析裝置180'可以與已在上面根據(jù)圖1中的系統(tǒng)100討論過的類似 或相同，并且以相同的方式使用。
[0046] 在操作中，包括第一電極214和第二電極216的電極對被放置在液體傳送系統(tǒng) 130'（例如，導管）的終端（遠端）下方，并且電勢差被施加到第一電極214和第二電極 216。當離開液體傳送系統(tǒng)130'時，液態(tài)的樣品流體210可以是純的樣品、樣品和載體流體、 或者上述以時間解析方式釋放的上述中的任一種。當液態(tài)的樣品流體210離開液體傳送系 統(tǒng)130'，其進入到電極橋間隙212中，從而在第一電極214與第二電極216之間提供了液體 樣品流體橋218。當在液體樣品流體橋218上已收集了充足的液態(tài)樣品流體210以完成或 關(guān)閉電路時，所產(chǎn)生的電流部分或完全蒸發(fā)液態(tài)的樣品流體210,從而生成了氣態(tài)的樣品流 體220和其氣體離子。
[0047] 在一些實施方式中，第一電極214與第二電極216之間的電極橋間隙212在約 0. 1mm至5mm的范圍、約0· 2mm至2. 5mm的范圍、約0· 3mm至1. 5mm的范圍、和約0· 4至 0. 75mm的范圍，約0. 5mm至0. 6mm的范圍，包括約1mm。在一些實施方式中，如上所述，如果 使用載體流體，則可能非常有利的是載體流體是導電的（如，水溶劑系統(tǒng)），從而促進第一 電極214與第二電極216之間的電路的完成。
[0048] 在一些實施方式中，使用了具有高比表面積的電極。在這種實施方式中，第一電極 214和第二電極216的表面機械地或電化學地糙化，或者由多孔材料（如，活性炭、金屬泡 沫、金屬涂覆的硅石、或任何其他導電性多孔材料）構(gòu)成?？蛇x地，在其他實施方式中，使用 了具有低比表面積的電極。在一些實施方式中，第一電極214和第二電極216的表面被拋 光以產(chǎn)生光滑表面。然而，其他實施方式使用了鋒利的針電極以有效引導電流。
[0049] 在一些實施方式中，第一電極214和第二電極216具有直徑在約1mm至10mm的范 圍、2mm至8mm的范圍、和3mm至6mm的范圍，包括約5mm的圓柱形表面。在一些實施方式 中，第一電極214和第二電極216可以具有其他適當?shù)某叽纭Ｔ谝恍嵤┓绞街?，第一電極 214是負電極并且第二電極216是正電極。在其他實施方式中，第一電極214是正電極并且 第二電極216是負電極。
[0050] 在一些實施方式中，施加到第一電極214和第二電極216的電勢差是直流電勢差。 在其他實施方式中，施加到第一電極214和第二電極216的電勢差是交流電勢差。在一些實 施方式中，橫跨第一電極214和第二電極216施加的電勢差的大小處于約10V/mm至100kV/ mm的范圍、約50v/mm至20kV/mm的范圍、約250v/mm至4kV/mm的范圍，關(guān)于使用液相樣品 的液體迅速蒸發(fā)的電離分析液體樣品的方法約在500V/mm至2kV/mm的范圍、和約750V/mm 至lkV/mm的范圍。在一些實施方式中，在不通過空氣放電的情況下可能的最高電壓有利地 用于熱蒸發(fā)液體樣品。
[0051] 在一些實施方式中，離開液體傳送系統(tǒng)130'的液態(tài)的樣品流體210的流速低至足 以使得離開液體傳送系統(tǒng)130'的、大致所有的液態(tài)樣品流體210隨其進入電極橋間隙212 而被汽化，并生成液體樣品流體橋218。在一些實施方式中，兩電極液橋?qū)嵤┓绞降臒嵴舭l(fā) 電離裝置200蒸發(fā)大致所有的液體樣品（例如，蒸發(fā)率大致等于離開液體傳送系統(tǒng)130'的 流速）。在一些實施方式中，樣品流體（或者樣品流體和載體流體的混合物）流入到熱蒸 發(fā)電離裝置中的流速處于約lnl/min至10L/min的范圍、約10nl/min至lL/min的范圍、約 100nl/min 至 100ml/min 的范圍、約 1 μ Ι/min 至 10ml/min 的范圍、約 10 μ Ι/min 至 lml/min 的范圍、約lnl/min至100nl/min的范圍、和約lml/min至10ml/min的范圍。在一些實施 方式中，基于兩電極液橋?qū)嵤┓绞降臒嵴舭l(fā)電離裝置200的參數(shù)（例如，電極尺寸、電極之 間的間隙的大小、施加到電極的功率、樣品流體粘度、樣品流體表面張力等）優(yōu)化流速，以 有利地解決和蒸發(fā)大致所有的樣品流體，從而防止樣品損耗。在一些實施方式中，兩電極液 橋?qū)嵤┓绞降臒嵴舭l(fā)電離裝置200蒸發(fā)液體樣品的僅一部分，從而在操作期間維持電極上 方的流體流動。當分析具有高含鹽濃度的樣品時，恒定流的維持有利地防止鹽在電極表面 上的堆積。兩電極液橋?qū)嵤┓绞降臒嵴舭l(fā)電離裝置200的蒸發(fā)率的范圍足以將液體樣品的 一個或多個分子成分轉(zhuǎn)換成一個或多個氣體離子。
[0052] 在分析具有低表面張力的液體樣品的一些實施方式中，兩個電極可被預濕潤，以 有利地幫助液體樣品流體橋218的形成。
[0053] 通過兩電極液橋?qū)嵤┓绞降臒嵴舭l(fā)電離裝置200生成的氣態(tài)樣品流體220可以包 括氣體離子、和中性粒子，并且可以通過離子分析裝置170'讀取/分析。在一些實施方式 中，如上所述，兩電極液橋?qū)嵤┓绞降臒嵴舭l(fā)電離裝置200有利地與后電離裝置160-同使 用。
[0054] 圖2B示出了熱板實施方式的熱蒸發(fā)電離裝置201以用于液體REMS系統(tǒng)中。熱 板實施方式的熱蒸發(fā)電離裝置201包括液體傳送系統(tǒng)130'、后電離裝置160'、離子分析裝 置170'、液態(tài)樣品流體210、氣態(tài)樣品流體220、和熱板222。
[0055] 在操作中，熱板222被直接放置在液體傳送系統(tǒng)130'的遠端/終端下方并且被加 熱。液態(tài)樣品流體210離開液體傳送系統(tǒng)130'（從液體傳送系統(tǒng)130'滴落）并且在重力 的引導下從液體傳送系統(tǒng)130'的遠端/終端落到熱板222上。當離開液體傳送系統(tǒng)130' 時，液態(tài)樣品流體210可以是純的樣品、樣品和載體流體、或者如上所述以時間解析方式解 析的上述中的任一種。一旦擊中熱板222,液態(tài)樣品流體210迅速地（例如，幾乎瞬間）蒸 發(fā)成氣態(tài)樣品流體220。在進一步操作中，后電離裝置160'被用于增加氣態(tài)樣品流體220 的電離的比率。更完全電離的氣態(tài)樣品流體220(例如，其包括氣體離子）然后可以通過離 子分析裝置170'檢測并且讀取/分析。
[0056] 在一些實施方式中，在操作期間，熱板222被加熱到液態(tài)樣品流體210的沸點與萊 頓弗羅斯特（Leidenfrost)溫度之間的溫度，從而確保最迅速蒸發(fā)的可能性。在一些實施 方式中，在操作期間，熱板222被保持在比樣品流體的沸點基本高的溫度處，但仍低于樣品 流體的萊頓弗羅斯特溫度。在一些實施方式中，熱板222包括成錐形的表面，該表面可有利 地難以使液滴浮動，從而避免了萊頓弗羅斯特效應(yīng)。在其他實施方式中，熱板222表面是粗 糙的，并且或者便于弄濕（例如，具有低的表面張力），而這也可以具有幫助阻止萊頓弗羅 斯特效應(yīng)的有益效果。
[0057] 在一些實施方式中，熱板222由能夠根據(jù)電力的應(yīng)用而生成高溫的高電阻材料構(gòu) 造。并不旨在限制本公開的范圍的、可能的熱板222材料的選擇示例包括如下：高熔點金 屬、諸如鑰、鉭、鎢和鎳鐵；鎳基合金，諸如鎳鉻35-19、鎳鉻68-20、鎳鉻60-16、鎳鉻80-20 ; 鐵基合金，諸如鐵錯、絡(luò)錯、-娃化鑰（包括慘錯的鑰）；或者其他，諸如鐵鎮(zhèn)絡(luò)、錯鐵絡(luò)、因 科鎳、鎳鎢、陶瓷、碳化硅、壩塔爾合金（FeCrAl)、超級壩塔爾合金、石墨、碳化硅、正電阻溫 度系數(shù)陶瓷、鉬。在一些實施方式中，使用了除了空氣以外的大氣。
[0058] 在一些實施方式中，后電離裝置160 '是電噴霧的后電離裝置。在其他實施方式中， 后電離裝置160'可以是上面所公開的其他后電離裝置中的任一個。
[0059] 在一些實施方式中，離開液體傳送系統(tǒng)130'的液態(tài)樣品流體210的流速低到足以 使得離開液體傳送系統(tǒng)130'的、大致所有液態(tài)樣品流體210隨著其碰撞熱板222或者在其 碰撞熱板222后基本上立即被蒸發(fā)。可能不期望的是噴射或液滴形式的剩余液體未蒸發(fā)。 在一些實施方式中，熱板實施方式的熱蒸發(fā)電離裝置201蒸發(fā)大致所有液體樣品（例如，蒸 發(fā)率大致等于從液體傳送系統(tǒng)130'中流出的流速）。在其他實施方式中，熱板實施方式的 熱蒸發(fā)電離裝置201蒸發(fā)少于所有的液體樣品（例如，液體樣品具有高含鹽濃度的部分）。 熱板實施方式的熱蒸發(fā)電離裝置201的蒸發(fā)率的范圍足以將液體樣品的一個或多個分子 成分轉(zhuǎn)換成一個或多個氣體離子。在一些實施方式中，流速處于約10nL/min至50mL/min 的范圍、約100nL/min至5mL/min的范圍、約1 μ L/min至500 μ L/min的范圍、和約10 μ L/ min至50μ?7π?η的范圍，包括約lOOyL/min。在一些實施方式中，流速足夠高，使得液體 樣品流體不會在到達熱板222前在液體傳送系統(tǒng)130'中蒸發(fā)。在一些實施方式中，基于熱 板實施方式的熱蒸發(fā)電離裝置201的參數(shù)（例如，熱板222的形狀、大小和表面特性、熱板 222的溫度、樣品流體粘度、樣品流體表面張力等）優(yōu)化了流速，以有利地解決和蒸發(fā)大致 所有的樣品流體，從而防止樣品損耗。
[0060] 圖2C示出了激光器實施方式的熱蒸發(fā)電離裝置202用于液體REMS系統(tǒng)中。激光 器實施方式的熱蒸發(fā)電離裝置202包括液體傳送系統(tǒng)130'、液態(tài)樣品流體210、氣態(tài)樣品流 體220、和通過至少一個電磁輻射產(chǎn)生裝置或激光器230產(chǎn)生的至少一個電磁輻射束228。
[0061] 在操作中，至少一個電磁輻射束228被聚焦在與液體傳送系統(tǒng)130'（例如導管） 的遠端/終端相隔開的位置處（例如，正下方）。在一個實施方式中，液態(tài)樣品流體210離 開液體傳送系統(tǒng)130'并且在重力的引導下在液體傳送系統(tǒng)130'的遠端/終端上滴落到聚 焦于液體傳送系統(tǒng)130'的遠端/終端正下方的電磁輻射束228中。當其離開液體傳送系統(tǒng) 130'時，液態(tài)的樣品流體210可以是純的樣品、樣品和載體流體、或者如上所述以時間解析 方式釋放的上述中的任一種。至少一個電磁輻射束228的能量使液態(tài)樣品流體210蒸發(fā)，從 而形成氣態(tài)樣品流體220 (例如，氣體離子）。通過激光器實施方式的熱蒸發(fā)電離裝置202 生成的氣態(tài)樣品流體220可以如上所述通過離子分析裝置170'讀取/分析。在一些實施 方式中，激光器實施方式的熱蒸發(fā)電離裝置202可以有利地與后電離裝置160' 一同使用。
[0062] 在一些實施方式中，電磁福射束228是電磁福射的聚焦束。在其他實施方式中，電 磁福射束228是電磁福射的貓準束（例如，二氧化碳激光器）。在一些實施方式中，激光器 實施方式的熱蒸發(fā)電離裝置202使用僅一個電磁福射束228。在其他實施方式中，激光器實 施方式的熱蒸發(fā)電離裝置202使用多于一個電磁福射束228,例如，2個電磁福射束228、3 個電磁輻射束228、4個電磁輻射束228、5個電磁輻射束228、或多于5個電磁輻射束228。
[0063] 在一些實施方式中，離開液體傳送系統(tǒng)130'的液態(tài)樣品流體210的流速低到足以 使得離開液體傳送系統(tǒng)130'的、大致所有液態(tài)樣品流體210隨其進入電磁輻射束228或多 于一個電磁輻射束228的組合或交叉而被蒸發(fā)。在一些實施方式中，激光器實施方式的熱 蒸發(fā)電離裝置202蒸發(fā)大致所有的液體樣品（例如，蒸發(fā)率大致等于從液體傳送系統(tǒng)130' 中流出的流速）。在其他實施方式中，激光器實施方式的熱蒸發(fā)電離裝置202蒸發(fā)少于所 有的液體樣品。激光器實施方式的熱蒸發(fā)電離裝置202的蒸發(fā)率的范圍足以將液體樣品的 一個或多個分子成分轉(zhuǎn)換成一個或多個氣體離子。在一些實施方式中，樣品流體（或者樣 品流體和載體流體的混合物）至熱蒸發(fā)電離裝置（例如，電磁輻射束228)中的流速處于約 lnl/min 至 10L/min 的范圍、約 10nl/min 至 lL/min、約 100nl/min 至 100ml/min 的范圍、約 1 μ Ι/min 至 10ml/min 的范圍、約 10 μ Ι/min 至 lml/min 的范圍、約 lnl/min 至 100nl/min 的范圍、和約lml/min至10ml/min的范圍。在一些實施方式中，基于激光器實施方式的熱 蒸發(fā)電離裝置202的參數(shù)（例如，所使用的電磁輻射束228的數(shù)量、電磁輻射束的功率、樣 品流體粘度、樣品流體表面張力等）優(yōu)化了流速，從而有利地解決和蒸發(fā)大致所有的樣品 流體，由此防止了樣品損耗。
[0064] 圖3示出液體REMS系統(tǒng)300的另一實施方式。所述液體REMS系統(tǒng)300包括樣 品流體泵330、液體傳送系統(tǒng)130'、蒸發(fā)圓筒（熱蒸發(fā)電離裝置）310、蒸發(fā)圓筒控制與電源 320、后電離裝置160'、離子分析裝置170'、和數(shù)據(jù)分析裝置180。在一個實施方式中，液體 傳送系統(tǒng)130'可以包括具有1. 5875mm的外徑和1. 27mm的內(nèi)徑并且由PTFE配管制成的導 管。然而，在其他實施方式中，液體傳送系統(tǒng)130'可以包括具有其他適當?shù)某叽绮⑶矣善?他材料（例如，塑料材料）制成的導管。
[0065] 在所示的實施方式中，樣品流體泵330通過液體傳送系統(tǒng)130'與蒸發(fā)圓筒310 處于流體連通。蒸發(fā)圓筒310與蒸發(fā)圓筒控制與電源320處于電通信。所述后電離裝置 160'被放置成，使得其可以電離或者引導蒸發(fā)圓筒310的內(nèi)腔內(nèi)的帶電粒子。離子分析裝 置170'被放置在蒸發(fā)圓筒310的、與后電離裝置160'相對的側(cè)面上。數(shù)據(jù)分析裝置180' 與離子分析裝置170'處于數(shù)據(jù)通信。在一個實施方式中，蒸發(fā)圓筒310可以具有約12. 7_ 與約5. 08cm之間的長度和約7. 62mm與約2. 54cm之間的內(nèi)徑。在一個實施方式中，蒸發(fā)圓 筒310可以具有約2. 54cm的長度和約12. 7_的內(nèi)徑。然而，蒸發(fā)圓筒310可以具有其他 適當?shù)拈L度和直徑。
[0066] 在操作中，蒸發(fā)圓筒控制與電源320使蒸發(fā)圓筒310升到適當?shù)臏囟龋ɡ纾?jīng)由 聯(lián)接至、附接至、或嵌入蒸發(fā)圓筒310中的加熱器），隨后樣品流體泵330將處于液態(tài)的樣 品流體注入到被加熱的蒸發(fā)圓筒310中。在一個實施方式中，蒸發(fā)圓筒310 (例如，蒸發(fā)圓 筒310的內(nèi)表面312)可以被加熱至處于150°C與約800°C之間的溫度。流體樣品可以貫穿 樣品流體泵330而至液體傳送系統(tǒng)130'中。液體傳送系統(tǒng)130'將流體樣品從樣品流體 泵330帶至液體傳送系統(tǒng)130終止的蒸發(fā)圓筒310處，從而允許流體樣品離開液體傳送系 統(tǒng)130并進入蒸發(fā)圓筒310,與蒸發(fā)圓筒310的被加熱的圓柱形內(nèi)表面312接觸。被加熱的 蒸發(fā)圓筒310然后使處于液態(tài)的樣品流體通過接觸加熱的方式從其液態(tài)蒸發(fā)成氣態(tài)。處于 氣態(tài)的樣品流體可以包含一些帶電粒子和一些中性粒子。在進一步操作中，為了增加電離 (帶電粒子的濃度），后電離裝置160'使處于氣態(tài)的樣品流體電離，然后樣品流體可以通過 離子分析裝置170'讀取/分析。在一個實施方式中，后電離裝置160'可以是電噴霧式離 子源。離子分析裝置170'可以然后將數(shù)據(jù)傳輸給待被處理和分析的數(shù)據(jù)分析裝置180'。 [0067] 在一些實施方式中，樣品流體泵330是液體泵，這種泵被用于建立用于流體樣品 從樣品流體泵330經(jīng)由液體傳送系統(tǒng)130'至蒸發(fā)圓筒310傳送的液體流。在一些實施方 式中，樣品流體泵330的液體泵建立通過系統(tǒng)的恒定流。這種恒定流可以包括恒定的正流 速（將樣品送到蒸發(fā)圓筒310)，恒定的正流速根據(jù)定義還包括零流（完備樣本滯留）。在 其他實施方式中，樣品流體泵330的液體泵可以建立可變流速，可變流速可以被固定到引 入液體REMS系統(tǒng)300中的樣品類型。引申開來，液體泵還可以提供在整個液體REMS系 統(tǒng)300的樣品的間歇流。正如以上討論的，通過恒定流量泵生成的間歇流的隨時間變化的 流速可以呈現(xiàn)為方波。應(yīng)明確，表現(xiàn)隨時間變化的流速的方波中的一小半不需要必需跌至 零流量；可以使用任何更大的恒定流速和任何更小的恒定流速。引申開來，可變流速泵的隨 時間變化的流速可以呈現(xiàn)為正弦曲線。接著，應(yīng)明確，正弦曲線的一小半（或者表現(xiàn)流速隨 時間的其他波）不需要必需跌至零流量；可以使用任何可變流速和任何更小的可變流速。 [0068] 在一些實施方式中，樣品流體泵330是手動泵，通過這種泵用戶可以將樣品手動 地注入到蒸發(fā)圓筒310中。例如，在一些實施方式中，這種手動泵是可以通過螺紋或其他適 當?shù)臋C構(gòu)直接聯(lián)接至液體傳送系統(tǒng)130'的注射器。此處，在操作中，用戶可以使用注射器 從液體樣品容器吸出固定量的所需樣品（例如，尿樣品以執(zhí)行尿毒理學試驗），然后將該注 射器通過任何適當?shù)臋C構(gòu)（例如，通過螺紋或彈簧鎖）聯(lián)接到液體傳送系統(tǒng)130'，然后選擇 性地降低注射器的活塞以將樣品注入到蒸發(fā)圓筒310中。在使用注射泵的樣品流體泵330 的一些實施方式中，注射泵可以通過控制器（例如，電子或計算機控制器）來開動，例如，通 過伺服螺桿，從而潛在地增加流速精度和穩(wěn)定性。
[0069] 在又一實施方式中，樣品流體泵330可以是任何其他類型的泵，作為典型的例子 包括但不限于：手動泵、控制器調(diào)制泵、或者用于產(chǎn)生和維持恒定或穩(wěn)定的流速的任何其他 機構(gòu)，如重力泵或真空泵。
[0070] 在一些實施方式中，樣品流體泵330可以包括樣品制備裝置以制備用于注入到蒸 發(fā)圓筒310中的樣品。在一些實施方式中，樣品制備裝置的制備效果是用于凈化樣品。在 這種實施方式，樣品制備裝置可以是任何凈化方式，如高性能液相色譜法（HPLC)。在其他實 施方式中，樣品制備裝置的制備效果是以時間解析的方式將流體樣品分離成可以通過系統(tǒng) 注入的單獨的成分。在一些實施方式中，樣品制備裝置可以是能夠以時間解析方式將樣品 分離成單獨的成分的任何裝置，包括但不限于：固相萃取裝置、液相色譜儀和電泳裝置。應(yīng) 理解，可以單獨或一起使用任何樣品制備裝置；如果期望純度，則可以使用凈化方式；如果 期望按時選通，則可以使用按時選通方式；如果期望純度和按時選通，則可以使用凈化方式 隨后按順序進行按時選通方式。在本步驟中可以使用任何適當?shù)臉悠分苽溲b置。
[0071] 在一些實施方式中，載體流體可以用于提供用于通過樣品流體泵330(和樣品制 備裝置，如果包括了一個）經(jīng)由液體傳送系統(tǒng)130'至蒸發(fā)圓筒310的液體樣品流體的成分 的傳送介質(zhì)。載體流體可以在其插入到液體REMS系統(tǒng)300中前被結(jié)合到樣品中?？蛇x地， 樣品制備裝置可以提供載體流體自動至樣品中的結(jié)合。在樣品制備裝置提供載體流體至樣 品流體中的自動結(jié)合的實施方式中，這種樣品制備裝置包括載體流體的儲備器，載體流體 以適當?shù)妮d體流體與樣品流體的比例與樣品流體結(jié)合。載體流體可以在樣品制備（并且經(jīng) 歷與樣品流體的樣品制備工藝）前被結(jié)合，或者其可以在已完成樣品制備后被結(jié)合。
[0072] 在一些實施方式中，載體流體由單一溶劑或多種溶劑的混合物構(gòu)成。載體流體可 以促進樣品流體從插入到樣品流體泵330中運動至在蒸發(fā)圓筒310處離開液體傳送系統(tǒng) 130。在一些實施方式中，載體流體具有以下性質(zhì)，即基于通過蒸發(fā)圓筒310,在不形成顯著 的固體殘渣的情況下大致完全蒸發(fā)是可能的。此外，在一些實施方式中，載體流體可以在蒸 發(fā)圓筒310中以大于或等于樣品流體的蒸發(fā)率的比率蒸發(fā)。
[0073] 在一些實施方式中，蒸發(fā)圓筒控制與電源320電連接至蒸發(fā)圓筒310,并且蒸發(fā)圓 筒控制與電源320以雙向通信方式與蒸發(fā)圓筒310通信。在其他實施方式中，蒸發(fā)圓筒控 制與電源320電連接至蒸發(fā)圓筒310,并且蒸發(fā)圓筒控制與電源320僅以單向通信方式與蒸 發(fā)圓筒310通信。蒸發(fā)圓筒控制與電源320可以有助于監(jiān)控蒸發(fā)圓筒310的溫度（例如， 通過蒸發(fā)圓筒310上的一個或多個溫度傳感器），并且將其保持在某一溫度或預定溫度處。 將蒸發(fā)圓筒310保持在恒溫處可以通過若干個方法中的任一個來進行，這些方法包括但不 限于：使用蒸發(fā)圓筒310的材料性質(zhì)和施加到該材料的功率與所產(chǎn)生的熱量之間的經(jīng)驗關(guān) 系；以及包括用于提供對蒸發(fā)圓筒控制與電源320的反饋回路并充當類似恒溫器的溫度傳 感器，以使得蒸發(fā)圓筒控制與電源320可以在蒸發(fā)圓筒310的溫度已減少至某一水平時開 啟并且可以在蒸發(fā)圓筒310的溫度已增加至某一水平時關(guān)閉。
[0074] 在一些實施方式中，蒸發(fā)圓筒控制與電源320通過向蒸發(fā)圓筒310(例如，向附接 至或嵌入蒸發(fā)圓筒310的加熱器）提供交流電來加熱蒸發(fā)圓筒310。在其他實施方式中， 蒸發(fā)圓筒控制與電源320通過向蒸發(fā)圓筒310(例如，向附接至或嵌入蒸發(fā)圓筒310的加熱 器）提供直流電來加熱蒸發(fā)圓筒310。
[0075] 在一些實施方式中，蒸發(fā)圓筒控制與電源320通過數(shù)據(jù)分析裝置180'直接控制。 在這種實施方式中，用戶可以通過數(shù)據(jù)分析裝置180'對蒸發(fā)圓筒控制與電源320進行編 程，輸入諸如加熱時間長度和期望的溫度的參數(shù)。
[0076] 在一些實施方式中，蒸發(fā)圓筒310是完整的圓柱形，這意味著存在有其中具有中 央開口或通道的360°的圓柱體。在其他實施方式中，所述蒸發(fā)圓筒310可以是部分圓柱 形。在蒸發(fā)圓筒310僅僅是部分圓柱形的實施方式中，蒸發(fā)圓筒310的部分圓筒可以部分 處于約 30°C -800°C、約 40°C _550°C、約 45°C -<360°C、約 90°C -<360°C、約 135°C -<360°C、 約 180°C -<360°C、約 225°C -<360°C、約 270°C -<360°C，和包括約 315°C -<360°C 的范圍內(nèi)。
[0077] 在一些實施方式中，在操作期間，蒸發(fā)圓筒310被保持在樣品流體的沸點與萊頓 弗羅斯特溫度之間的溫度，從而確保了最迅速的蒸發(fā)可能性。在一些實施方式中，在操作期 間，蒸發(fā)圓筒310被保持在基本高于樣品流體的沸點的溫度處，但仍低于樣品流體的萊頓 弗羅斯特溫度。
[0078] 在一些實施方式中，蒸發(fā)圓筒310由能夠根據(jù)電力的應(yīng)用而生成高溫的高電阻材 料構(gòu)造。不旨在限制本公開的范圍的，可能的蒸發(fā)圓筒310材料的選擇示例包括如下：高 熔點金屬、諸如鑰、鉭、鎢，和鎳鐵；鎳基合金，諸如鎳鉻35-19、鎳鉻68-20、鎳鉻60-16、鎳鉻 80-20 ;鐵基合金，諸如鐵錯、絡(luò)錯、_娃化鑰（包括慘錯的鑰）；或者其他，諸如鐵鎮(zhèn)絡(luò)、錯鐵 鉻、因科鎳、鎳鎢、陶瓷、碳化硅、壩塔爾合金（FeCrAl)、超級壩塔爾合金、石墨、碳化硅、正電 阻溫度系數(shù)陶瓷、鉬。在一些實施方式中，使用了除了空氣以外的大氣。
[0079] 在一些實施方式中，離開液體傳送系統(tǒng)130'的液體樣品流體的流速低到足以使得 離開液體傳送系統(tǒng)130'的、大致所有液態(tài)樣品流體210隨著其碰撞蒸發(fā)圓筒310的圓柱形 內(nèi)表面312或者在其碰撞蒸發(fā)圓筒310的圓柱形內(nèi)表面312后基本上立即被蒸發(fā)?？赡?不期望的是噴射或液滴形式的剩余液體未蒸發(fā)。在一些實施方式中，液體REMS系統(tǒng)300 的實施方式蒸發(fā)大致所有液體樣品（例如，蒸發(fā)率大致等于從液體傳送系統(tǒng)130'中流出 的流速）。在其他實施方式中，液體REIMS系統(tǒng)300的實施方式蒸發(fā)少于所有的液體樣品。 液體REIMS系統(tǒng)300的實施方式的蒸發(fā)率的范圍足以將液體樣品的一個或多個分子成分 轉(zhuǎn)換成一個或多個氣體離子。在一些實施方式中，流速處于約10nL/min至50mL/min的范 圍、約 100nL/min 至 5mL/min 的范圍、約 1 μ L/min 至 500 μ L/min 的范圍、和約 10 μ L/min 至50 μ L/min的范圍，包括約100 μ L/min。在一些實施方式中，流速足夠高到使液體樣品 流體不會在到達蒸發(fā)圓筒310的圓柱形內(nèi)表面312前在液體傳送系統(tǒng)130'中蒸發(fā)。在一 些實施方式中，基于液體REMS系統(tǒng)300的實施方式的參數(shù)（例如，蒸發(fā)圓筒310的形狀、 大小和表面特性、蒸發(fā)圓筒310的溫度、樣品流體粘度、樣品流體表面張力等）優(yōu)化了流速， 以有利地解決和蒸發(fā)大致所有的樣品流體，從而防止了樣品損耗。在一些實施方式中，液體 REMS系統(tǒng)300的實施方式蒸發(fā)液體樣品的僅一部分，從而在操作期間維持電極上方的流 體流動。當分析具有高含鹽濃度的樣品時，恒定流的維持有利地防止鹽在蒸發(fā)圓筒310表 面上的堆積。
[0080] 后電離裝置160'可用于改善在通過蒸發(fā)圓筒310從液體至氣體的轉(zhuǎn)換后的離子 產(chǎn)生（和通過蒸發(fā)圓筒310的伴隨的離子產(chǎn)生）。如圖3所示，后電離裝置160'是電噴 霧后電離裝置，這種裝置將純?nèi)軇╇妵婌F為直接通過蒸發(fā)圓筒310的腔的多個帶電荷的液 滴。多個帶電荷液滴可與處于氣態(tài)的樣品流體的氣溶膠粒子相融，從而生成了能夠通過離 子分析裝置170'檢測并分析的電離個體。
[0081] 在一些實施方式中，后電離裝置160'可以是可產(chǎn)生充分高電流的離子的任何適當 的離子源。通過后電離裝置160'生成的離子與通過蒸發(fā)圓筒310產(chǎn)生的中性粒子經(jīng)由電 荷轉(zhuǎn)移反應(yīng)相互作用，從而生成了能夠被離子分析裝置170'檢測并分析的電離個體。在其 他實施方式中，后電離裝置160'包括通過與源自電暈放電、輝光或電弧放電亞穩(wěn)態(tài)電子激 發(fā)的個體或離子個體相互作用的后電離。
[0082] 在一些實施方式中，液體REMS系統(tǒng)300不包括后電離裝置160'。這種實施方式 在待被分析的樣品根據(jù)蒸發(fā)圓筒310內(nèi)的蒸發(fā)而產(chǎn)生高濃度的電離個體時是特別可行的。
[0083] 在一些實施方式中，離子分析裝置170'通過使用/檢測化學確定的特征中的一個 或多個來分別地檢測離子。在其他實施方式中，離子分析裝置170'通過使用/檢測結(jié)構(gòu)確 定的特征中的一個或多個來分別地檢測離子。在又一實施方式中，離子分析裝置170'通過 使用/檢測化學確定的特征和結(jié)構(gòu)確定的特征的組合中的一個或多個來分別地檢測離子。 例如，離子分析裝置170'可以是質(zhì)譜分析儀，這種裝置使用質(zhì)荷比作為其分離的基礎(chǔ)。在 另一實施方式中，離子分析裝置170'可以是離子遷移譜分析儀，這種裝置使用碰撞截面和 電荷。在一些實施方式中，可以是用其它種類的質(zhì)量分析器，包括但不限于多種離子阱儀器 和飛行時間分析儀中的任何一種。在蒸發(fā)圓筒310產(chǎn)生波動的離子電流的實施方式中，可 以有利地使用離子阱儀器和飛行時間分析儀。離子分析裝置170'可以生成對通過蒸發(fā)圓 筒310或者通過蒸發(fā)圓筒310和后電離裝置160'產(chǎn)生的離子進行分析而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。通 常，通過離子分析裝置170'生成的數(shù)據(jù)為電子數(shù)據(jù)形式，并且是計算機可處理的。
[0084] 在一些實施方式中，蒸發(fā)圓筒310 (或者看情況可以是蒸發(fā)圓筒310和后電離裝置 160'）與離子分析裝置170'被完全斷開聯(lián)接。在一些實施方式中，液體傳送系統(tǒng)130'傳 送液體形式的樣品流體到蒸發(fā)圓筒310,而蒸發(fā)圓筒310將該樣品流體轉(zhuǎn)換成包括一些數(shù) 量的離子個體的氣態(tài)樣品流體。氣體樣品然后可以傳送到離子分析裝置170'，而離子分析 裝置170'對氣體樣品進行分析。在這種斷開聯(lián)接的系統(tǒng)中，可以使用能夠?qū)怏w樣品離子 從蒸發(fā)圓筒310傳送到離子分析裝置170'的任何裝置或裝置的組合。
[0085] 在其他實施方式中，蒸發(fā)圓筒310 (或者看情況可以是蒸發(fā)圓筒310和后電離裝置 160'）與離子分析裝置170'完全聯(lián)接。在一些實施方式中，液體傳送系統(tǒng)130'將液體形 式的樣品流體傳送到蒸發(fā)圓筒310,而蒸發(fā)圓筒310將該樣品流體轉(zhuǎn)換成包括一些數(shù)量的 離子個體的氣態(tài)。因為在這些實施方式中，蒸發(fā)圓筒310和離子分析裝置170'是聯(lián)接的， 所以氣體樣品可以在不需要由完全斷開聯(lián)接的系統(tǒng)所需的任何上述輸送的情況下被離子 分析裝置170'直接讀取/分析。
[0086] 在一些實施方式中，數(shù)據(jù)分析裝置180'是計算機和適當?shù)姆治鲕浖?。在一些實?方式中，數(shù)據(jù)分析裝置180'將通過離子分析裝置170'生成的原始電子信號轉(zhuǎn)換成分析信 息。在一些實施方式中，數(shù)據(jù)分析裝置180'包括可以通過其將分析信息傳送給用戶的裝置。 在一些實施方式中，信息可以以全譜的形式在屏幕上傳送或者打印。在其他實施方式中，當 只期望肯定/否定響應(yīng)時（如，在尿藥物檢驗中），則信息可以二進制格式傳送，如通過用對 于肯定的聽覺音、視覺地顯示在顯示器上或者打印機的簡單的肯定/否定結(jié)果等。根據(jù)對 于液體REIMS系統(tǒng)300的應(yīng)用，可使用許多報告方法中的任何一種。
[0087] 圖4示出了液體REMS系統(tǒng)400的另一實施方式。液體REMS系統(tǒng)400包括微量 滴定板410、可填充有液態(tài)樣品流體430的至少一個微孔420、通過液體REMS系統(tǒng)400產(chǎn) 生的氣態(tài)樣品流體431、具有第一電極440和第二電極450的熱蒸發(fā)電離裝置438、氣體樣 品傳送導管460、電極電源470、電極引線480、電極橋間隙490、離子分析裝置170'、和數(shù)據(jù) 分析裝置180'。
[0088] 在液體REMS系統(tǒng)400中，液態(tài)樣品流體430和第二電極450被定位和固定成使 得在第一電極440與第二電極450的頂端之間產(chǎn)生固定的電極橋間隙490。電極電源470 經(jīng)由電極引線480連接至第一電極440和第二電極450。氣體樣品傳送導管460僅從通過 第一電極440和第二電極450生成的電極橋間隙490的上方連接至離子分析裝置170'。數(shù) 據(jù)分析裝置180'可以與離子分析裝置170'處于數(shù)據(jù)通信。微量滴定板410包括至少一個 微孔420,至少一個微孔420可以包含液態(tài)樣品流體430。
[0089] 在操作中，液態(tài)樣品流體430被放置（例如，被注入）到微量滴定板410的微孔 420中的至少一個中。第一電極440和第二電極450然后至少部分地浸沒在液態(tài)樣品流體 430中。電極電源470然后通過電極引線480產(chǎn)生橫跨第一電極440與第二電極450的電 勢差。在一些實施方式中，第一電極214是負電極并且第二電極216是正電極。在其他實 施方式中，第一電極214是正電極并且第二電極216是負電極。電極橋間隙490中的液態(tài) 樣品流體430完成第一電極440與第二電極450之間的電路。在電極橋間隙490中產(chǎn)生的 電力蒸發(fā)液態(tài)樣品流體430中的至少一些，從而生成氣態(tài)樣品流體431。氣態(tài)樣品流體431 包括至少一些濃度的離子個體（例如，包括氣體離子）。氣態(tài)樣品流體431通過氣體樣品傳 送導管460被送至離子分析裝置170'，離子分析裝置170'讀取/分析氣態(tài)樣品流體431。 離子分析裝置170'可以將原始數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)分析裝置180'，數(shù)據(jù)分析裝置180'分析原 始數(shù)據(jù)并將其傳輸給用戶。在一些實施方式中，數(shù)據(jù)從離子分析裝置170'自動地傳送至數(shù) 據(jù)分析裝置180'。在其他實施方式中，數(shù)據(jù)在離子分析裝置170'處被寫入可移動存儲器， 并且可以從離子分析裝置170'移除和通過數(shù)據(jù)分析裝置180'并在其處讀取、分析和使用。 可移動存儲器包括由計算機可讀介質(zhì)形成的、可從一個數(shù)據(jù)讀取或?qū)懭胙b置傳送至另一數(shù) 據(jù)讀取或?qū)懭胙b置的任意存儲器，包括但不限于：軟盤、壓縮磁盤、高密度磁盤（即，CD)、數(shù) 字視頻磁盤（即，DVD)、藍光?磁盤、HD DVD磁盤、全息磁盤、板狀硬盤、固態(tài)硬盤、和任何 種類的閃存存儲器。在另一實施方式中，數(shù)據(jù)從離子分析裝置170'以無線的方式（例如， 使用射頻通信）傳輸至數(shù)據(jù)分析裝置180'。
[0090] 在一些實施方式中，微量滴定板410是標準的96孔板?？赡懿黄谕氖菢悠坊旌希?即使是樣品殘渣。在一些實施方式中，96孔板可以有利地用于理想地適于單個應(yīng)用-一個 微孔420可用于讀取樣品直至板中的所有微孔420已使用然后板可以丟棄。在其他實施方 式中，微量滴定板410是可再用板。微量滴定板410可以是具有能夠保持一些液態(tài)樣品流 體430并且能夠接收第一電極440和第二電極450的至少一個微孔420的任何結(jié)構(gòu)。
[0091] 在一些實施方式中，第一電極440和第二電極450具有鋒利的頂端，從而改善了電 流的集中。在一些實施方式中，第一電極440和第二電極450具有鈍的、或圓的頂端。在其 他實施方式中，第一電極440和第二電極450具有正方形的頂端。
[0092] 在一些實施方式中，第一電極440與第二電極450之間的電極橋間隙490處于 約0· 1mm至5mm的范圍、約0· 2mm至2. 5mm的范圍、約0· 3mm至1. 5mm的范圍、和約0· 4至 0. 75mm的范圍，0. 5mm至0. 6mm的范圍，包括1mm。
[0093] 在一些實施方式中，電極電源470生成橫跨第一電極440和第二電極450的電勢 差。在一些實施方式中，如上所述，如果使用任何類型的載體流體或樣品制備流體，則可能 非常有利的是載體流體或樣品制備流體是導電的（如，水溶劑系統(tǒng)），從而促進第一電極 440與第二電極450之間的電路的完成。在一些實施方式中，電勢是300Vp-p、330Hz的交流 電勢。
[0094] 在一些實施方式中，施加到第一電極440和第二電極450的電勢差是直流電勢差。 在其他實施方式中，施加到第一電極440和第二電極450的電勢差是交流電勢差。在一些實 施方式中，橫跨第一電極440和第二電極450施加的電勢差的大小處于約10V/mm至100kV/ mm的范圍、約50v/mm至20kV/mm的范圍、約250v/mm至4kV/mm的范圍，關(guān)于使用液相樣品 的液體迅速蒸發(fā)的電離分析液體樣品的方法約500V/mm至2kV/mm的范圍、和約750V/mm至 lkV/mm的范圍。在一些實施方式中，在不通過空氣放電的情況下可能的最高電壓被有利地 用于熱蒸發(fā)液體樣品。
[0095] 在一些實施方式中，電極電源470能夠檢測第一電極440與第二電極450之間的 電阻。在這種實施方式中，電極電源470分別響應(yīng)于不同水平的電阻：只要電極電源470檢 測到第一電極440與第二電極450之間存在有實質(zhì)上高電阻（對應(yīng)于電極之間存在空氣）， 則電極電源470可以維持橫跨第一電極440與第二電極450的低水平的電勢差（靜置電 力）；當電極電源470檢測到第一電極440與第二電極450之間存在有實質(zhì)上低電阻（對 應(yīng)于電極之間存在導電樣品）時，則電極電源470可以增加橫跨第一電極440與第二電極 450的高電勢差（蒸發(fā)電力）。在這種實施方式中，當將第一電極440和第二電極450從樣 品移除時電極電源470可以關(guān)閉，并且當?shù)谝浑姌O440和第二電極450再次被浸沒在導電 樣品中時，電極電源470可以返回。這將具有充當反饋回路的有利效果，從而一旦第一電極 440和第二電極450完全蒸發(fā)了樣品，則關(guān)閉電極電源470。
[0096] 在一些實施方式中，電極引線480將電極電源470連接至第一電極440和第二電 極450，并且由任何類型的導電的、柔性材料，如傳統(tǒng)的銅線制成。
[0097] 在一些實施方式中，氣體樣品傳送導管460在電極橋間隙490的上方的如下范圍 距離處開始，B卩，電極橋間隙490的上方約0. 5mm至10mm、電極橋間隙490的上方約0. 6mm至 8mm、電極橋間隙490的上方約0· 7mm至6mm、電極橋間隙490的上方約0· 8mm至4mm、電極 橋間隙490的上方約0. 9mm至2mm，并且包括電極橋間隙490的上方1mm。在一些實施方式 中，氣體樣品傳送導管460是柔性的空心管結(jié)構(gòu)，具有從氣體樣品傳送導管460的近端（電 極橋間隙490的上方開始）延伸至氣體樣品傳送導管460的、終止在離子分析裝置170'處 的遠端的內(nèi)腔。在一些實施方式中，氣體樣品傳送導管460具有如下范圍的內(nèi)腔直徑，即， 約0· 5mm至5mm、約0· 75mm至2. 5mm、和約1mm至2mm，包括約1. 5mm。在一些實施方式中， 盡可能小的內(nèi)腔直徑有利地用于幫助測量速度。
[0098] 在一些實施方式中，氣體樣品傳送導管460由如聚醚醚酮（PEEK)或聚四氟乙烯 (PTFE)的任何適當?shù)乃芰蠘?gòu)造。
[0099] 在液體REMS系統(tǒng)400的一些實施方式中，注入裝置用于幫助氣態(tài)樣品流體431 從氣體樣品傳送導管460的近端至氣體樣品傳送導管460的遠端和離子分析裝置170'的 傳送。這種注入裝置可以有利于提供氣態(tài)樣品流體431至離子分析裝置170'的小心控制 的注入。注入裝置可以是如用于一些商用裝置中的環(huán)式注入器。
[0100] 附加地，在用于液體REMS400的系統(tǒng)的第三實施方式的一些實施方式中，可能有 利地包括后電離裝置以進一步電離氣態(tài)樣品流體431。當液態(tài)樣品流體430是在轉(zhuǎn)換成氣 態(tài)樣品流體431后就不會生成高濃度離子的樣品流體時，這可以特別有利。
[0101] 在液體REMS系統(tǒng)400的一些實施方式中，系統(tǒng)可以是半自動化的。例如，用戶可 以用期望的樣品裝載96孔板、或微量滴定板410然后使用數(shù)據(jù)分析裝置180'（實質(zhì)上計算 機）來指示96孔板中的、填充有液態(tài)樣品流體430的孔。96孔板然后可以被放置在預編程 為沿著笛卡爾平面的X和Y軸線可環(huán)接的臺上。因此，可以容易地移動96孔板，每次左右 或者上下移動一個微孔420。在本不例中，由第一電極440、第二電極450和電極引線480 和氣體樣品傳送導管460構(gòu)成的電極組件被堅直地放置在接合的96孔板臺的上方。電極 組件可以在Z方向上上下移動并且在X和Y方向上保持固定。數(shù)據(jù)分析裝置180'可以將 樣品位置傳輸給電極組件，從而如上所述使電極組件下降并開始蒸發(fā)。然后在操作中，用戶 可以裝載具有樣品的板，將包含樣品的微孔420指示給數(shù)據(jù)分析裝置180'，將板放置在可 環(huán)接的臺上并啟動系統(tǒng)。一旦被啟動，系統(tǒng)可以將臺自動轉(zhuǎn)移到第一填充微孔420,如上討 論那樣將電機組件下降至樣品中并且分析樣品。系統(tǒng)可以然后縮回電極組件，將平臺轉(zhuǎn)移 到下一填充微孔420,然后重復工藝直至分析完板中的所有填滿的微孔420。
[0102] 在一些實施方式中，與提供臺X/Y移動和提供電極組件Z移動相反地，可以通過將 所有三個X/Y/Z移動合并到電極組件中來影響上述自動化。
[0103] 圖5示出了使用液相樣品500的液體迅速蒸發(fā)的電離分析液體樣品的方法。
[0104] 首先，在步驟510中，液體樣品被引導至熱蒸發(fā)電離裝置150'。
[0105] 在一些實施方式中，液體樣品通過液體傳送系統(tǒng)130'引導至熱蒸發(fā)電離裝置 150'。在一些實施方式中，液體樣品沿著液體傳送系統(tǒng)130'經(jīng)由泵被傳送，其中泵可以是 許多不同種類的泵中的任一種，示意性地包括：注射泵、隔膜泵、活塞泵、電動泵、采用文丘 里原理的泵、手動泵、控制器調(diào)制泵、或者用于產(chǎn)生和維持恒定或穩(wěn)定的流速的任何許多不 同的機構(gòu)，如重力泵或真空泵。
[0106] 然后，在步驟520中，液體樣品通過熱蒸發(fā)電離裝置進行熱蒸發(fā)。在一些實施方式 中，熱蒸發(fā)電離裝置是如圖1所示的熱蒸發(fā)電離裝置150。在一些實施方式中，熱蒸發(fā)電離 裝置是如圖2A所示的熱蒸發(fā)電離裝置200。在一些實施方式中，熱蒸發(fā)電離裝置是如圖2B 所示的熱蒸發(fā)電離裝置201。在其他實施方式中，熱蒸發(fā)電離裝置是如圖2C所示的熱蒸發(fā) 電離裝置202。在又一些實施方式中，熱蒸發(fā)電離裝置是如圖3所示的熱蒸發(fā)電離裝置310。 在又一些實施方式中，熱蒸發(fā)電離裝置是如圖4所示的熱蒸發(fā)電離裝置438。
[0107] 然后，在步驟530中，處于氣態(tài)的樣品被引導至樣品分析器，在樣品分析器處對其 進行分析（例如，以獲得或提供與液體樣品的化學成分有關(guān)的信息）。
[0108] 圖6示出了使用液相樣品600的液體迅速蒸發(fā)的電離分析液體樣品的方法的另一 流程圖。
[0109] 首先，在步驟610中，由用戶制備待被分析的液體樣品流體。
[0110] 在一些實施方式中，步驟610可以包括過濾、HPLC、分離、沉淀、或可能是有幫助的 任何其他的樣品制備的方法。在一些實施方式中，步驟610可以包括將感興趣的樣品與載 體流體混合以促進通過系統(tǒng)的運動。
[0111] 在一些實施方式中，不存在由用戶進行的制備（即，排除步驟610)。
[0112] 然后，在步驟620中，用戶將液體樣品流體注入到用于液體迅速蒸發(fā)的電離質(zhì)譜 分析的系統(tǒng)（在圖1、圖3和圖4中示出的系統(tǒng)的實施方式）中。
[0113] 在一些實施方式中，由用戶注入的液體樣品流體是制備的樣品（如，經(jīng)過濾、經(jīng)沉 淀等）。在一些實施方式中，由用戶注入的液體樣品流體是感興趣的樣品與載體流體的組 合。
[0114] 在一些實施方式中，注射可以通過物理上將液體樣品流體注入到系統(tǒng)中，例如，通 過聯(lián)接填充有一些量的液體樣品流體的注射器并且降低注射器的活塞從而使流體被有力 地注入至系統(tǒng)中而完成。在其他實施方式中，可以使用其他的進入形式，例如，倒入、移液、 真空等。
[0115] 然后，在步驟630中，液體樣品流體通過用于液體迅速蒸發(fā)的電離質(zhì)譜分析的系 統(tǒng)填入，以用于隨后的迅速蒸發(fā)和質(zhì)譜分析。
[0116] 在一些實施方式中，通過系統(tǒng)影響的液體樣品流體制備可以包括以下中的一個或 多個：載體流體的結(jié)合、提純（如，通過HPLC)、和個別成分的時間解析的洗脫（如，通過相 萃取裝置、液相色譜儀、和電泳裝置）。
[0117] 在一些實施方式中，系統(tǒng)不以任何方式制備液態(tài)流體樣品（即，排除步驟630)。
[0118] 然后，在步驟640中，液體樣品流體被傳送到迅速蒸發(fā)裝置。
[0119] 在一些實施方式中，液體樣品流體沿著液體傳送系統(tǒng)130經(jīng)由液體泵和/或注入 裝置120傳送。在一些實施方式中，這種裝置可以有利地用于允許均勻劑量或均勻可變的 流速。在其他實施方式中，液體樣品流體以其它方式諸如重力或壓差（如，真空的應(yīng)用）沿 著液體傳送系統(tǒng)130被傳送。
[0120] 然后，在步驟650中，液體樣品流體通過熱蒸發(fā)經(jīng)由熱蒸發(fā)電離裝置150被轉(zhuǎn)換成 包含一些濃度的電離個體的氣體樣品流體。
[0121] 在一些實施方式中，熱蒸發(fā)電離裝置150是一對電極（如圖2A和圖4所示）、熱表 面（如圖2B和圖3所示）、或者至少一束電磁福射（如圖2C所示）。
[0122] 然后，在步驟660中，氣體樣品流體被制備以用于質(zhì)譜分析。
[0123] 在期望高（或較高）濃度的離子個體的一些實施方式中，通過使用后電離裝置 160(例如，二次離子源）制備氣體樣品流體。在一些實施方式中，后電離裝置160可以是電 噴霧式離子源。在其他實施方式中，后電離裝置160可以通過與源自電暈放電、輝光或電弧 放電的亞穩(wěn)態(tài)電子激發(fā)的個體或離子個體相互作用來引起后電離。
[0124] 在一些實施方式中，不存在后蒸發(fā)氣體樣品流體的制備（例如，排除步驟660)。
[0125] 然后，在步驟670中，制備出的氣體樣品流體通過離子分析裝置170讀取/分析。
[0126] 在一些實施方式中，離子分析裝置170通過使用/檢測化學確定的特征中的一個 或多個來分別地檢測離子。在其他實施方式中，離子分析裝置170通過使用/檢測結(jié)構(gòu)確 定的特征中的一個或多個來分別地檢測離子。在又一實施方式中，離子分析裝置170通過 使用/檢測化學確定的特征和結(jié)構(gòu)確定的特征的組合中的一個或多個來分別地檢測離子。 例如，離子分析裝置170可以是質(zhì)譜分析儀，這種裝置使用質(zhì)荷比作為其分離的基礎(chǔ)?？蛇x 地，離子分析裝置170可以是離子遷移譜分析儀，這種裝置使用碰撞截面和電荷。在一些實 施方式中，可以是用其它種類的質(zhì)量分析器，包括但不限于多種離子阱儀器和飛行時間分 析儀中的任何一種。
[0127] 然后，在步驟675中，離子分析裝置170收集原始質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)。
[0128] 在一些實施方式中，原始質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)為飛行時間數(shù)據(jù)的形式。在其他實施方式 中，原始質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)是質(zhì)荷比數(shù)據(jù)。在又一些實施方式中，原始質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)為碰撞截面 和電荷數(shù)據(jù)。
[0129] 然后，在步驟680中，離子分析裝置170將原始質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)從離子分析裝置170 傳輸至數(shù)據(jù)分析裝置180。
[0130] 在一些實施方式中，數(shù)據(jù)分析裝置180是與離子分析裝置170處于數(shù)據(jù)通信的計 算機。
[0131] 然后，在步驟690中，數(shù)據(jù)分析裝置180處理從離子分析裝置170接收到的原始質(zhì) 譜分析數(shù)據(jù)，從而將其從原始質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至處理后的質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)。
[0132] 然后，在步驟695中，數(shù)據(jù)分析裝置180將處理后的質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)傳送給用戶。
[0133] 在一些實施方式中，數(shù)據(jù)分析裝置180'包括可以通過其將分析信息傳送給用戶 的裝置。在一些實施方式中，信息可以以全譜形式在屏幕上傳送或者打?。ɡ?，通過連接 至數(shù)據(jù)分析裝置180的打印機打印輸出）的形式傳達。在其他實施方式中，當僅期望肯定/ 否定響應(yīng)（如，在尿藥物檢驗中）時，則信息可以二進制格式傳送，如通過用對于肯定的聽 覺音、視覺地顯示在顯示器上或者打印出來的簡單的肯定/否定結(jié)果等。根據(jù)應(yīng)用，可使用 許多報告方法中的任何一種。
[0134] 示意性例子
[0135] 例子1 :通過液體色層分離隨后通過蒸發(fā)電離質(zhì)譜分析（LREIMS)對生物樣品的成 分進行的定量測定
[0136] 生物樣品成分的濃度可以通過使用高性能液體色譜（HPLC)質(zhì)譜法確定。生物樣 品通常被制備以用于通過液體/液體萃取、固相萃取、通過有機溶劑的蛋白質(zhì)沉淀、或者用 于分析化學中的許多適當?shù)臉悠分苽浞椒ǖ娜魏纹渌姆椒ǚ治鰜碇苽洹?br> [0137] 在通過有機溶劑的蛋白質(zhì)沉淀的情況下，有機溶劑（如，乙腈、甲醇、或至少部分 與水互溶的任何其他溶劑）被添加至在蛋白質(zhì)的沉淀中產(chǎn)生的生物樣品。沉淀的蛋白質(zhì)然 后可以通過離心作用或過濾被移除。根據(jù)樣本結(jié)構(gòu)，可能必需調(diào)節(jié)樣品的溶劑成分或pH。 可以通過添加溶劑或緩沖溶液影響這種調(diào)節(jié)。可選地，樣品可以完全被脫水/蒸發(fā)（從而 移除所有溶劑和水個體），然后僅使用適當且期望的溶劑系統(tǒng)再造。
[0138] 可以通過將適當量的樣品注入到HPLC柱中對樣品執(zhí)行HPLC分析。通常，逆相的 十八燒基-娃封裝一般與以下性質(zhì)一同使用：1 μ m至5 μ m的粒度、10mm至250mm的柱長、 和1mm至4. 6mm的柱直徑。使用載體流體的任意恒定的成分（恒定載體流體濃度-通常已 知為等度洗脫）、或者通過改變載體流體的成分（改變載體流體濃度-通常已知為梯度洗 脫）來洗脫注入的樣品的成分。在本示例中，載體流體是導電的。
[0139] 所述的系統(tǒng)有利地與傳統(tǒng)的緩沖系統(tǒng)（如，鉀或鈉的磷酸鹽緩沖液）、或者包含高 濃度的有機或無機鹽的任何載體流體兼容。
[0140] 在HPLC后，如果HPLC被期望，則通過載體流體經(jīng)由流體系統(tǒng)輸送將生物樣品的成 分引入到電離裝置中。
[0141] 在本示例中，電離裝置由兩個圓柱形電極構(gòu)成，每個電極具有5mm的直徑（或者約 78. 540mm2的表面積），其表面被保持在彼此相隔1mm的固定距離處。電極的表面用機械方 法地或用電化學方法糙化，以獲得高比表面積。用于本示例的系統(tǒng)是在本文中的圖1和圖 2A中公開的系統(tǒng)的實施方式。
[0142] 將攜帶生物樣品的成分（在上述步驟中生成的）的載體流體引入到蒸發(fā)電離裝置 的兩個電極之間。在兩個電極之間施加直流或交流電流電勢。這種電流可以連續(xù)地或間歇 地施加。
[0143] 在兩個電極之間連續(xù)施加電勢差的情況下，導電的載體流體關(guān)閉或完成電路，從 而在兩個電極之間產(chǎn)生迅速流經(jīng)載體流體/樣品的電流。高電流迅速增加載體流體/樣品 的溫度以使其沸騰，產(chǎn)生了大致所有載體流體/樣品的蒸發(fā)。本示例使用約low至100W量 級的電功率值以查看所期望的蒸發(fā)性能。
[0144] 在兩個電極之間間歇地施加電勢差的情況下，可以通過測量兩個電極之間的電阻 來監(jiān)控電極之間的載體流體的堆積量-因為隨著間隙被導電的樣品填滿，電阻減少。當適 當量的載體流體存在于電極表面之間時，用于蒸發(fā)的電勢可以被施加到電極。電流的間歇 性或間斷性應(yīng)用可以呈現(xiàn)比用于連續(xù)施加電勢差的載體流體更多的可再生性的蒸發(fā)。在間 歇性施加電流的情況下，離子分析器的工作循環(huán)可以與電流的施加同步，從而與離子的產(chǎn) 生同步。
[0145] 隨著載體流體被蒸發(fā)，生物流體樣品的成分被轉(zhuǎn)換成其在離子和中性形式兩者中 的氣相。完全去溶劑的離子的形成容易發(fā)生在大氣壓力下?？蛇x地，這可以在離子分析裝 置所需的亞大氣壓力內(nèi)進行。
[0146] 基于離子個體不同的質(zhì)荷比或其不同的遷移率（如已知，質(zhì)譜儀用于基于質(zhì)荷比 的分離和檢測，并且離子遷移譜儀用于基于遷移率的分離和檢測）分別檢測進入離子分析 器的離子個體。當生物樣品的多個成分經(jīng)歷電離時，還可以使用質(zhì)譜分析和離子遷移率光 譜測定的組合。
[0147] 與原始生物流體樣品的成分對應(yīng)的、通過離子分析器檢測出的離子個體強度然后 用于提取與原始生物流體樣品中的成分濃度有關(guān)的信息。
[0148] 例子2 :通過蒸發(fā)電離質(zhì)譜分析（LREMS)的尿中毒素的定量、半定量測定
[0149] 尿中的毒素成分的定性/半定性測定是急救室的中毒事例的鑒別診斷中的關(guān)鍵 步驟。因為治療選項和選擇基本取決于涉及毒素的種類，毒素的定性測定是所有這些事例 中需要的。此外，關(guān)鍵的是尿檢時間需求最小化。
[0150] 此處，注射器填滿1ml的新鮮尿，并被放入到注射泵中。（由1.588mm的外徑、 1.27mm的內(nèi)徑的聚四氟乙烯（PTFE)配管和適當?shù)倪B接元件構(gòu)成的）流體傳送系統(tǒng)用于將 注射泵連接至蒸發(fā)電離裝置。
[0151] 在這種情況下，蒸發(fā)電離裝置包括裝配有外電阻加熱的、中空的陶瓷圓筒（12. 7_ 的內(nèi)徑和25. 4mm的長度）。用于這種情況的蒸發(fā)電離裝置能被加熱到150°C與800°C之間。 用于本示例的系統(tǒng)是本文的圖3中所公開的系統(tǒng)的實施方式。流體傳送系統(tǒng)終止在陶器圓 筒蒸發(fā)電離裝置的內(nèi)腔中。
[0152] 注射泵通過流體傳送系統(tǒng)泵送尿并且將其泵送至預熱的陶瓷表面上。根據(jù)樣品的 熱蒸發(fā)，尿樣品的成分被轉(zhuǎn)換成氣體離子和氣體中性體。使用電噴霧源（噴霧通常是lyL 至100 μ L甲醇/水溶劑以1:1比率溶解）噴霧通過加熱的陶瓷配管來電離氣體中性體。電 噴霧的帶電荷的液滴俘獲形成在液體尿樣品的熱蒸發(fā)上的中性體。包含尿樣品的相關(guān)毒素 成分的帶電荷的液滴在加熱的陶瓷配管或者在離子分析器的亞大氣壓力狀態(tài)下被蒸發(fā)。
[0153] 通過質(zhì)譜分析（基于離子個體的不同的質(zhì)荷比）對與尿樣品的毒素成分對應(yīng)的氣 體離子進行分析。應(yīng)注意，還可以使用離子遷移率光譜測定法（基于離子個體的不同的氣 相遷移率）。通過質(zhì)譜分析分離的離子個體還可以有利地執(zhí)行基于其碎片化模式而識別的、 串聯(lián)的質(zhì)譜分析。
[0154] 例子3 :尿樣品通過直接蒸發(fā)電離質(zhì)譜分析的先天性代謝缺陷的診斷
[0155] 先天代謝缺陷經(jīng)常在發(fā)達國家的人口水平處篩選。然而，當前使用的篩選法不能 充分提供詳細信息以建立固體診斷并開始適當?shù)闹委?。因此，通常在包括多種身體流體與 特別強調(diào)尿的詳細分析的進一步確證診斷測試下識別具有這種代謝缺陷的病人。已通過遵 循樣品的化學衍化的氣相色譜-質(zhì)譜分析（GC-MS)方法傳統(tǒng)地執(zhí)行對尿樣品的分析。雖然 GC-MS是高度靈敏的，但其耗時且昂貴。用于以下例子的本文中所公開的方法可以將分析時 間需求從好幾個小時（包括樣品制備）簡單地減少至幾秒。
[0156] 尿的100 μ 1的等分樣品被吸入圓底的96孔微量滴定板中。一對針電極被引入到 PTFE配管（具有3. 175mm的外徑和2. Omm的內(nèi)徑）中，以使得兩個電極從配管的近端伸出。 配管的遠端直接連接至高分辨率質(zhì)譜儀。
[0157] 將電極頂端（個別地）浸入到尿樣品中，將300Vp-p、330Hz的可選電勢施加到電 極三秒。將形成在尿樣品的熱蒸發(fā)上的氣霧直接引入到高分辨率質(zhì)譜儀的大氣界面中。用 于本示例的系統(tǒng)是在本文中的圖4中公開的系統(tǒng)的實施方式。
[0158] 高分辨率質(zhì)譜儀能夠以正離子方式檢測中鏈酰基-肉堿中的正分子。中鏈酰 基-肉堿的正分子離子是由遭受中鏈酰基-輔酶A脫氫酶不足的患者所產(chǎn)生的標記。高分 辨率質(zhì)譜儀還能夠以負離子方式檢測多種二羧酸和酰基甘氨酸。
[0159] 圖7示出了使用圖4中公開的系統(tǒng)的實施方式產(chǎn)生的譜。質(zhì)譜是從在攝取100mg 的撲熱息痛后8小時的分析后的尿樣品獲得的。峰值1 710對應(yīng)于藥的納化的分子離子。 峰值2 720對應(yīng)于藥的鉀化的分子離子。圖7示出了本系統(tǒng)可以用作對于液體質(zhì)譜分析的 精確且有效的機構(gòu)。
[0160] 圖8示出了來自使用圖4中所公開的系統(tǒng)的實施方式獲得的獨立的尿分析中的 譜。圖8A示出了從健康的個人獲得的尿分析譜，而圖8B示出了從遭受中鏈?；o酶A脫 氫酶不足（MCADD)的個人（以負離子方式）獲得的尿分析譜。如譜中可看出，圖8B中的峰 值1 810明顯比圖8A中的峰值1 810高。此外，圖8B中的峰值2 820不存在與圖8A中。 這兩個異常峰值表示MCADD的指示。因此，圖8確立了這種系統(tǒng)可以用作對于簡單地通過 尿分析檢測MCADD的精確且有效的機構(gòu)。
[0161] 本文中公開的液體REMS系統(tǒng)100、200、300、400和熱蒸發(fā)電離裝置150、200、201、 202、310、438與在許多情況下表現(xiàn)出應(yīng)用非常有利的目前可用的系統(tǒng)相比具有幾個優(yōu)點。 所公開的系統(tǒng)提供對流體樣品的非常簡單的質(zhì)譜或離子可動性譜的分析，同時消除了因經(jīng) 歷噴霧電離的固體、漂浮物的存在而導致的阻塞。附加地，本文中所公開的系統(tǒng)消除了通過 廣泛地改變樣品粘性、有機或無機鹽在流體樣品（如，磷酸鹽緩沖液或者氯化鈉）中的高濃 度、和較高的化學復雜程度而產(chǎn)生的問題。此外，液體REMS特別適合于二次電離源的添 力口，不要求昂貴且精密的高氣壓硬件，與固相REMS系統(tǒng)兼容，允許非常迅速的樣品制備并 且非常耐用。
[0162] 當然，上面的描述是本發(fā)明的某些特征、方面、和優(yōu)點，可以在不背離本發(fā)明的精 神和范圍的情況下對其進行多種變形和修改。因此，例如，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)承認，本發(fā) 明在無需實現(xiàn)如本文中可以教導或建議其他對象或優(yōu)點的情況下可以實現(xiàn)或優(yōu)化如本文 中教導的一個優(yōu)點或一組優(yōu)點。此外，雖然已經(jīng)詳細地示出并描述了本發(fā)明的幾個變形，但 是本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易明確其他修改和方法的使用也落入本發(fā)明的范圍內(nèi)?？梢钥紤]， 可以作出在不同的實施方式之間和之中的具體特征和方面的子組合或多種組合，并且其仍 落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，應(yīng)理解，所公開的實施方式的多種特征和方面可以彼此組合或 替代以形成所討論裝置、系統(tǒng)和方法的不同模式（例如，通過將特征或步驟從某些實施方 式中排除、或者將特征或步驟從系統(tǒng)或方法的一個實施方式添加至系統(tǒng)或方法的另一實施 方式）。
【權(quán)利要求】
1. 用于分析液相樣品的方法，包括以下步驟： 將液體樣品引導至電離裝置；以及 通過所述電離裝置、以足以將所述液體樣品的一個或多個分子成分轉(zhuǎn)換成一個或多個 氣體離子和中性粒子的比率熱蒸發(fā)所述液體樣品。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括： 將所述中性粒子暴露于二次離子源，以使得所述中性粒子與通過所述二次離子源產(chǎn)生 的一個或多個帶電粒子相互作用，從而將所述中性粒子中的至少一個轉(zhuǎn)換成氣體離子，其 中所述二次離子源選自電噴霧式離子源、電暈放電式電離源、輝光放電式電離源、大氣壓化 學離子源、介質(zhì)阻擋放電裝置、和電磁式電離源。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括： 通過離子分析裝置分析所述氣體離子以提供與所述液體樣品的化學成分有關(guān)的信息。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，還包括： 在所述電離裝置與所述離子分析裝置之間施加靜電勢。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述離子分析裝置是質(zhì)譜儀或者離子遷移譜儀。
6. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述液體樣品是生物流體樣品，并且所述信息用于 建立內(nèi)科診斷。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，引導的步驟包括使所述液體樣品流動經(jīng)過處于所 述電離裝置的上游的導管。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中使所述液體樣品流動的步驟包括：使所述液體樣品 連續(xù)地流動至所述電離裝置。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，熱蒸發(fā)所述液體樣品的步驟包括：隨著所述液體樣 品經(jīng)過一對電極之間的間隙將電流施加到所述液體樣品。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，施加電流的步驟包括施加交流電流。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，施加電流的步驟包括施加直流電流。
12. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，將所述電流施加到所述液體樣品的步驟包括：將 處于約1W與約100W之間的電力施加到所述液體樣品。
13. 如權(quán)利要求9所述的方法，還包括： 至少將所述一個或多個中性粒子引導經(jīng)過后電離裝置，以使得所述一個或多個中性粒 子與通過所述后電離裝置所產(chǎn)生的帶電粒子相互作用，從而將所述中性粒子中的至少一個 轉(zhuǎn)換成氣體離子。
14. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，熱蒸發(fā)所述液體樣品的步驟包括：當所述液體樣 品接觸所述電離裝置的圓筒的被加熱的內(nèi)表面時，對所述液體樣品進行加熱，其中所述液 體樣品在所述電離裝置內(nèi)流動，所述表面被加熱至高于所述液體樣品的沸點且低于所述液 體樣品的萊頓弗羅斯特溫度的溫度。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括： 將所述一個或多個中性粒子暴露于通過電噴霧式二次電離裝置所產(chǎn)生的帶電粒子，以 將所述中性粒子中的至少一個轉(zhuǎn)換成氣體離子。
16. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，熱蒸發(fā)所述液體樣品的步驟包括：通過與其上滴 落有所述液體樣品的、所述電離裝置的加熱表面接觸對所述液體樣品進行加熱，其中所述 加熱表面被加熱至高于所述液體樣品的沸點且低于所述液體樣品的萊頓弗羅斯特溫度的 溫度。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，還包括： 將所述一個或多個中性粒子暴露于通過電噴霧式二次電離裝置所產(chǎn)生的帶電粒子，以 將所述中性粒子中的至少一個轉(zhuǎn)換成氣體離子。
18. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，熱蒸發(fā)所述液體樣品的步驟包括：隨著所述液體 樣品經(jīng)過一個或多個激光器的焦點通過來自所述一個或多個激光器的電磁輻射對所述液 體樣品進行加熱。
19. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，熱蒸發(fā)所述液體樣品的步驟包括：通過被插入到 傳送所述液體樣品的、微量滴定板的微孔中的一對電極之間的電流對所述液體樣品進行加 熱，其中所述電極至少部分地浸沒在所述液體樣品中。
20. -種用于分析液相樣品的系統(tǒng)，包括： 導管，配置成引導液體樣品經(jīng)過； 熱蒸發(fā)電離裝置，配置成從所述導管接收所述液體樣品，所述熱蒸發(fā)電離裝置配置成 以足以將所述液體樣品的一個或多個分子成分轉(zhuǎn)換成一個或多個氣體離子和中性粒子的 比率來熱蒸發(fā)所述液體樣品；以及 傳送裝置，配置成從所述電離裝置接收所述一個或多個氣體離子。
21. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述液體樣品是生物流體樣品。
22. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，還包括離子分析裝置，其中所述離子分析裝置配置成 從所述傳送裝置接收所述一個或多個氣體離子，并且對所述氣體離子進行分析以提供與所 述液體樣品的化學成分有關(guān)的信息。
23. 如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述離子分析裝置是質(zhì)譜儀或者離子遷移譜儀。
24. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，還包括二次離子源，其中所述二次離子源配置成產(chǎn)生 一個或多個帶電粒子以與所述一個或多個中性粒子相互作用，從而將所述中性粒子中的至 少一個轉(zhuǎn)換成氣體離子，其中所述二次離子源選自電噴霧式離子源、電暈放電式電離源、輝 光放電式電離源、大氣壓化學離子源、介質(zhì)阻擋放電裝置、和電磁式電離源。
25. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述電離裝置包括用于限定所述液體樣品經(jīng)過 的間隙的一對電極，所述電極被配置成當所述液體樣品經(jīng)過所述間隙時對所述液體樣品施 加電流。
26. 如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述液體樣品以連續(xù)流的方式通過所述電極中 的所述間隙。
27. 如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述電極被配置成當所述液體樣品通過所述電 極之間的所述間隙時，將處于約1W與約100W之間的電力施加到所述液體樣品。
28. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述電離裝置包括圓筒，所述圓筒包括加熱器和 穿過所述圓筒延伸的開口，所述圓筒具有用于在其上接收所述液體樣品的內(nèi)部柱面，以通 過接觸加熱對所述液體樣品進行熱蒸發(fā)，其中所述加熱器將所述內(nèi)部柱面加熱到高于所述 液體樣品的沸點且低于所述液體樣品的萊頓弗羅斯特溫度的溫度。
29. 如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，還包括電噴霧式電離裝置，其中所述電噴霧式電離裝 置配置成將電噴霧引導到所述圓筒的所述開口中，以使得通過所述電噴霧式電離裝置產(chǎn)生 的帶電粒子與通過所述液體樣品的所述接觸加熱所產(chǎn)生的中性粒子相互作用，從而將所述 中性粒子中的至少一個轉(zhuǎn)換成氣體離子。
30. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述電離裝置包括通常為平面的加熱表面，所述 加熱表面被加熱器加熱，所述加熱表面配置成在其上接收所述液體樣品，以通過接觸加熱 來熱蒸發(fā)所述液體樣品，其中所述加熱器將所述加熱表面加熱到高于所述液體樣品的沸點 且低于所述液體樣品的萊頓弗羅斯特溫度的溫度。
31. 如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，還包括電噴霧式電離裝置，其中所述電噴霧式電離裝 置配置成在所述加熱表面的上方引導電噴霧，以使得通過所述電噴霧式電離裝置產(chǎn)生的帶 電粒子與通過所述液體樣品的所述接觸加熱產(chǎn)生的中性粒子相互作用，從而將所述中性粒 子中的至少一個轉(zhuǎn)換氣體離子。
32. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述電離裝置包括沿著與所述導管的開口相隔 開的平面布置的一個或多個激光器，其中所述一個或多個激光器被配置成發(fā)出電磁輻射， 以使得當所述液體樣品經(jīng)過聚焦區(qū)域時所述電磁輻射熱蒸發(fā)所述液體樣品，其中所述電磁 輻射聚焦在通常與所述開口的軸線對準的區(qū)域處。
33. -種用于分析液相樣品的系統(tǒng)，包括： 微量滴定板，包括配置成在其中接收液體樣本的一個或多個微孔； 熱蒸發(fā)電離裝置，包括用于在其間限定間隙的一對電極，所述電極的至少一部分被配 置成被浸沒在所述液體樣品中并且配置成以足以將所述液體樣品的一個或多個分子成分 轉(zhuǎn)換成一個或多個氣體離子和中性粒子的比率來熱蒸發(fā)所述液體樣品；以及 導管，配置成從所述電離裝置接收所述一個或多個氣體離子。
34. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，還包括離子分析裝置，其中所述離子分析裝置配置成 從所述導管接收所述一個或多個氣體離子，并且對所述氣體離子進行分析以提供與所述液 體樣品的化學成分有關(guān)的信息。
35. 如權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其中，所述離子分析裝置是質(zhì)譜儀或者離子遷移譜儀。
【文檔編號】G01N27/62GK104254772SQ201280069258
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月28日
【發(fā)明者】鄒坦·塔卡茨 申請人:麥迪馬斯責任有限公司