本发明涉及质谱分析，特别涉及一种用于离子化的同轴纳升电喷雾大气压化学电离复合电离源。
背景技术：
1、由于生物过程中基因表达和微环境扰动的随机调控，细胞异质性是固有存在的。阐明细胞异质性不能通过群体水平的测定来实现，因为大量样本的整体性研究掩盖了真实的个体差异性。因此，在单细胞水平上揭示细胞异质性对真实反映单个细胞在生理过程中发挥的作用是十分有价值的，同时为研究循环肿瘤细胞、肿瘤干细胞、原代细胞等罕见细胞类型提供新见解。
2、单细胞代谢组学近年来备受关注，因其能提供瞬时和动态的表型信息。由于单细胞的固有特性，如细胞体积在皮升量级、生化反应速率快、代谢物组分复杂、含量较低且缺乏放大技术等，单细胞代谢组学相较于单细胞基因组学、转录组学和蛋白组学更具挑战性。质谱凭借其优越的灵敏度、分辨率和快速响应开创了单细胞代谢组学的新时代。
3、目前已经发展出了多种不同的质谱离子化方法，能够对不同类型的样品进行离子化。其中纳升电喷雾电离(nanoesi)是一种大气压敞开式离子源，适合用于单细胞样品的快速检测，并衍生出一系列相关技术，包括诱导nanoesi(inesi)、脉冲直流电喷雾电离质谱(pulsed-dc-esi-ms)、基于电迁移和电穿孔的nanoesi、单探针、t探针，以及结合喷墨打印、螺旋毛细管、流式细胞术、微流控芯片的高通量单细胞技术。这些离子化方法表现出了高灵敏度、低检出限、高通量的特点，但受限于nanoesi的电离机制，检测的代谢物局限于高丰度且易电离的极性代谢物。细胞内低丰度、低电离效率及弱极性代谢物的检测对实现高覆盖单细胞代谢组学提出了更高要求。
4、不同机理的电离方式相互补充，可以获得有关样品成分的互补信息，有利于扩大单细胞代谢物的检测范围。大气压化学电离(apci)是一种基于等离子体的常压敞开式软电离方法，在弱极性化合物的电离方面具有独特优势，与nanoesi有很好的互补性。因此，开发兼具两种不同电离方式的复合电离源，对实现单细胞代谢组学的高覆盖全景分析至关重要。
技术实现思路
1、针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于离子化的同轴纳升电喷雾大气压化学电离复合电离源，以实现液体样品和细胞样品的高效离子化，通过与质谱结合实现液体和细胞样品的多组分在线分析。
2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
3、本发明提供一种用于离子化的同轴纳升电喷雾大气压化学电离复合电离源，包括拉制玻璃毛细管、绝缘介质管、内电极、外电极、非接触式电极、高压交流电源及高压脉冲电源，其中绝缘介质管同轴套设于拉制玻璃毛细管的外侧，拉制玻璃毛细管的前端为尖状且伸出绝缘介质管，拉制玻璃毛细管用于盛装样品；内电极和外电极分别包覆于拉制玻璃毛细管和绝缘介质管的外壁上，非接触式电极放置在拉制玻璃毛细管的尖端下方；内电极和外电极与高压交流电源连接；非接触式电极与高压脉冲电源连接；开启高压脉冲电源实现纳升电喷雾离子化模式；绝缘介质管内通入放电气体，同时开启高压脉冲电源和高压交流电源，实现纳升电喷雾离子化和大气压化学电离离子化模式。
4、所述绝缘介质管为直型空心管，所述绝缘介质管的后端通过放电气体进样管与储气装置相连。
5、所述绝缘介质管的材质为玻璃、石英或陶瓷；所述绝缘介质管的长度为20-100mm，内径为3-6mm。
6、所述拉制玻璃毛细管的材质为玻璃；所述拉制玻璃毛细管的长度为10-20mm，尖端口径大小为1-20μm；所述拉制玻璃毛细管伸出所述绝缘介质管的长度为5-20mm；所述拉制玻璃毛细管的尖端与质谱进样锥口同轴，且与质谱进样锥口之间的距离为5-20mm。
7、所述内电极和所述外电极均为环状电极，所述内电极和所述外电极均为铜箔。
8、所述内电极的长度为5-15mm；所述外电极的长度为10-90mm。
9、所述非接触式电极为片状电极，所述非接触式电极为铜箔，且放置在所述拉制玻璃毛细管的尖端下方1-10mm处。
10、所述高压交流电源的电压为1-10kv，频率为0.5-50khz，功率为1-60w；所述高压脉冲电源的电压为1-10kv，频率为0.1-10khz，功率为1-60w。
11、所述的用于离子化的同轴纳升电喷雾大气压化学电离复合电离源还包括位置调节装置和连接组件，其中连接组件用于固定绝缘介质管，位置调节装置与连接组件连接，位置调节装置用于调节复合电离源所处的空间位置。
12、所述放电气体为氮气、氦气、氩气、空气及二氧化碳中的一种或其任意混合；所述放电气体的流速为0.01-1.0l/min；所述样品为液体样品或细胞样品。
13、本发明的优点及有益效果是：
14、1、利用本发明的复合电离源：纳升电喷雾离子源和大气压化学电离离子源同轴嵌套的结构设计、合理的辅助溶剂和放电气体的种类和流速的选择，可实现液体样品和细胞样品的高效离子化，通过与质谱结合，可实现液体和细胞样品的多组分在线分析。
15、2、apci-等离子体羽流中大量的活性物质n2+·,n4+·,n2*和h3o+可与化合物发生反应，通过电荷转移、电子撞击、潘宁电离和质子转移形成自由基阳离子或质子化离子，在弱极性化合物的电离方面具有独特优势。非接触式电极诱导拉制玻璃毛细管的尖端释放带电液滴，形成nanoesi羽流，有助于极性化合物的电离。apci-等离子体羽流和nanoesi羽流在拉制玻璃毛细管尖端汇聚，使样品可同时进行nanoesi和apci离子化，具有更高的电离效率和分析灵敏度，既可以检测样品中高丰度且易电离的极性化合物，也适用于挖掘样品中低丰度、低电离效率和弱极性化合物的信息，能获得更丰富的样品全景信息，具有高覆盖、高灵敏、信息丰富的优势。
16、3、该同轴nanoesi-apci复合电离源由易得的商用零件组装加工而成，无需精细的机械加工和复杂的质谱改造。本装置使用的高压电源均为低功率电源，危险系数低。样品的离子化过程简单，克服了apci对电晕针的依赖，无需dart的载气加热装置，还克服了desi对溶剂的依赖，就可以使离子化的样品在质谱进样口内真空负压和放电气体冲击的共同作用下直接进入质谱仪进行检测，具有小型化、集成化、结构简单、易于加工及操作便捷等优势。
17、4、本发明的复合电离源无需复杂样品前处理，适用范围广。可直接分析液体样品、消化成悬浮态细胞的新鲜组织或循环肿瘤细胞、肿瘤干细胞、原代细胞等稀有细胞，可作为癌症治疗、药物筛选、细胞异质性、细胞间相互作用及稀有细胞类型等研究的有效手段。
1.一种用于离子化的同轴纳升电喷雾大气压化学电离复合电离源，其特征在于，包括拉制玻璃毛细管(1)、绝缘介质管(2)、内电极(3)、外电极(4)、非接触式电极(5)、高压交流电源(7)及高压脉冲电源(8)，其中绝缘介质管(2)同轴套设于拉制玻璃毛细管(1)的外侧，拉制玻璃毛细管(1)的前端为尖状且伸出绝缘介质管(2)，拉制玻璃毛细管(1)用于盛装样品；内电极(3)和外电极(4)分别包覆于拉制玻璃毛细管(1)和绝缘介质管(2)的外壁上，非接触式电极(5)放置在拉制玻璃毛细管(1)的尖端下方；内电极(3)和外电极(4)与高压交流电源(7)连接；非接触式电极(5)与高压脉冲电源(8)连接；开启高压脉冲电源(8)实现纳升电喷雾离子化模式；绝缘介质管(2)内通入放电气体，同时开启高压脉冲电源(8)和高压交流电源(7)，实现纳升电喷雾离子化和大气压化学电离离子化模式。
2.根据权利要求1所述的用于离子化的同轴纳升电喷雾大气压化学电离复合电离源，其特征在于，所述绝缘介质管(2)为直型空心管，所述绝缘介质管(2)的后端通过放电气体进样管与储气装置相连。
3.根据权利要求2所述的用于离子化的同轴纳升电喷雾大气压化学电离复合电离源，其特征在于，所述绝缘介质管(2)的材质为玻璃、石英或陶瓷；所述绝缘介质管(2)的长度为20-100mm，内径为3-6mm。
4.根据权利要求1所述的用于离子化的同轴纳升电喷雾大气压化学电离复合电离源，其特征在于，所述拉制玻璃毛细管(1)的材质为玻璃；所述拉制玻璃毛细管(1)的长度为10-20mm，尖端口径大小为1-20μm；所述拉制玻璃毛细管(1)伸出所述绝缘介质管(2)的长度为5-20mm；所述拉制玻璃毛细管(1)的尖端与质谱进样锥口(10)同轴，且与质谱进样锥口(10)之间的距离为5-20mm。
5.根据权利要求1所述的用于离子化的同轴纳升电喷雾大气压化学电离复合电离源，其特征在于，所述内电极(3)和所述外电极(4)均为环状电极，所述内电极(3)和所述外电极(4)均为铜箔。
6.根据权利要求5所述的用于离子化的同轴纳升电喷雾大气压化学电离复合电离源，其特征在于，所述内电极(3)的长度为5-15mm；所述外电极(4)的长度为10-90mm。
7.根据权利要求1所述的用于离子化的同轴纳升电喷雾大气压化学电离复合电离源，其特征在于，所述非接触式电极(5)为片状电极，所述非接触式电极(5)为铜箔，且放置在所述拉制玻璃毛细管(1)的尖端下方1-10mm处。
8.根据权利要求1所述的用于离子化的同轴纳升电喷雾大气压化学电离复合电离源，其特征在于，所述高压交流电源(7)的电压为1-10kv，频率为0.5-50khz，功率为1-60w；所述高压脉冲电源(8)的电压为1-10kv，频率为0.1-10khz，功率为1-60w。
9.根据权利要求1所述的用于离子化的同轴纳升电喷雾大气压化学电离复合电离源，其特征在于，还包括位置调节装置(9)和连接组件(6)，其中连接组件(6)用于固定绝缘介质管(2)，位置调节装置(9)与连接组件(6)连接，位置调节装置(9)用于调节复合电离源所处的空间位置。
10.根据权利要求1所述的用于离子化的同轴纳升电喷雾大气压化学电离复合电离源，其特征在于，所述放电气体为氮气、氦气、氩气、空气及二氧化碳中的一种或其任意混合；所述放电气体的流速为0.01-1.0l/min；
