LCMS(ESI)的基本原理及應用

LCMS(ESI)的基本原理及應用內(nèi)容大氣壓離子化質(zhì)譜法ESI離子源的結(jié)構(gòu)、原理ESI的適用范圍質(zhì)譜圖譜解析大氣壓電離質(zhì)譜（API–MS）API-MS是在大氣壓條件下的質(zhì)譜離子化技術(shù)的總稱：對引入系統(tǒng)的樣品進行電離并繼續(xù)質(zhì)量分析的過程。API-MS可以用下面的模式操作： (1) 電噴霧離子化(ESI)

(2) 氣動輔助電噴霧（也叫離子噴霧） (3) 大氣壓化學電離（APCI）

(4) 大氣壓光致電離（APPI）API-MS操作的四種模式的主要特征電噴霧：

使用電場產(chǎn)生帶電液滴繼爾通過離子蒸發(fā)分析離子的電離過程。氣動輔助電噴霧：

與電噴霧（上面）相同，除了最初的液滴形成是由于氣動噴霧的結(jié)果。大氣壓化學電離(APCI)

： 氣相化學電離(CI)過程中溶劑相當于CI反應氣來使樣品電離。大氣壓光致電離(APPI):

Krypton氪燈產(chǎn)生的紫外光電離氣相樣品或參加隨后的氣相反應。LC/MS技術(shù)的相對適用性液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的相對適用范圍分子量分析物的極性電噴霧(ESI)GC/MS大氣壓化學電離源(APCI)1000100,00010,000非極性極性API-MS是一個針對液相樣品(HPLC,FIA,Infusion)的檢測方法。樣品經(jīng)去溶劑、離子化，按質(zhì)荷比被分析和檢測。適用于一個寬的化合物范圍fg-pg靈敏度定性信息大氣壓電離質(zhì)譜儀(API-MS)APCIESIEI儀器結(jié)構(gòu)大氣壓電離-電噴霧電離源API-ElectrosprayIonSource大氣壓電離-電噴霧電離(API-ElectrosprayIonization)電噴霧電離－離子形成的必要步驟現(xiàn)代儀器上的氣動噴霧和干燥，減小了這些參數(shù)的影響。步驟1 溶液中的電離樣品的pKa

溶液的pH步驟2 噴霧表面張力和粘度氣動輔助步驟3去溶劑干燥氣溫度和流速步驟4 離子從溶液中解吸溶解能步驟5 氣相中的離子反應步驟1－在如溶液中何產(chǎn)生離子？酸/堿化學性質(zhì)M-NH2+酸

?[M-NH3]++酸-M-COOH+堿

?[MCOO]-+堿+締合（對類似糖的中性物質(zhì)）M°+Na+

?[M-Na]+

（堿金屬，如20mM乙酸鈉）衍生化形成離子或酸/堿產(chǎn)物步驟2－氣動輔助電噴霧－產(chǎn)生帶電液滴含有約100,000電荷、直徑2m的帶電溶劑液滴由于溶劑組成或流速，氣動噴霧減小了液滴的大小對粘度和表面張力的偏離噴霧柱體、端板和毛細管上的場使液滴帶電步驟3－帶電液滴的去溶劑加熱的氮氣蒸發(fā)了液滴，增加了電荷/體積比。Rayleigh極限是帶電液滴能夠存在的最大電荷/體積比。當電荷超過這個極限時，發(fā)生庫侖破裂。熱干燥氣體步驟4－從溶液中解吸離子當液滴的場強超過分析物在溶液中的溶解能時，離子解吸進入氣相。帶電殘余物離子蒸發(fā)步驟5－氣相中的離子反應通過離子傳輸區(qū)域時從大氣壓噴霧室的反應中會發(fā)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移和電荷交換反應。這個高壓區(qū)允許發(fā)生1000次離子/分子反應。

質(zhì)子轉(zhuǎn)移與HPLC添加劑相比，如：氨、三乙胺（質(zhì)子親合力分別為206和232kcal/mole），樣品具有較低質(zhì)子親合力的會丟失一個質(zhì)子，變成中性或形成加合離子，如[M+NH4]+帽電壓裂解區(qū)霧化氣壓力干燥氣溫度和流速霧化氣壓力<200L/min10-20psig200-400L/min20-30psig400-800L/min30-50psig>800L/min50-70psig干燥氣流速(6-12L/Min)含水高需更高的流速如果太底，液滴會導致譜圖中的尖峰干燥氣溫度蒸汽壓越低的溶劑溫度越高

開始為300-350C帽電壓

用FIA優(yōu)化(2000-5000)

開始3000V

在負離子模式，注意高的室電流或蘭色光輝（電暈針顯示）：當這現(xiàn)象發(fā)生時須降低帽電壓電噴霧噴霧室設置

由于液滴不完全干燥導致的尖峰在ES中干燥氣設置的作用

液滴產(chǎn)生噪音更大的譜圖在ES中干燥氣設置的作用含雜原子的樣品通過引入可接受一個電荷的化合物在溶液中是多電荷的樣品在溶液中是離子的化合物

適用于熱噴霧的樣品

當不能引入電荷時避免極其非極性的樣品適合電噴霧的樣品樣品在溶液中為離子態(tài):兒茶酚胺、硫酸酯共軛物、丁基胺有可誘導電離的化合物：甲醇含雜原子的化合物：氨基甲酸酯類，苯并二氮雜草類溶液中帶多電荷：蛋白質(zhì)、多肽、低聚核甘酸溶液化學參數(shù)流速樣品的

pK,溶液

pH溶液導電性

應避免的樣品

尤其非極性的樣品：PAHs,PCBs電噴霧需考慮的ESI的電離模式的選擇原則ESI(+)：

-適應于堿性樣品，含有仲氨或叔氨基時可優(yōu)先考慮

-適合酸性系統(tǒng)：容易加合質(zhì)子

ESI(-)：

-適應于酸性樣品，含氯、含溴和多個羥基時可嘗試使用

-在堿性系統(tǒng)中：易失去質(zhì)子對于本身離子流較弱的樣品建議

-

在酸性系統(tǒng)中做ESI(+)

質(zhì)譜常用術(shù)語

1、分子離子(molecularion)

自由基（radical）離子M?+。很活潑，易碎裂而產(chǎn)生廣義的碎片離子2、準分子離子(quasi-moleculanrion)

由軟電離技術(shù)產(chǎn)生的質(zhì)子或其他陽離子加合離子以及去質(zhì)子化或其他陰離子加合離子。3、碎片離子(fragmention)

電離后具有過剩內(nèi)能的分子離子能以多種方式裂解生成碎片離子。4、多電荷離子(multiply-chargedion)5、同位素離子(isotopicion)ESI正、負離子模式常見離子:

正離子模式：

［M+H］+

［M+1］+

［M+Na］+

［M+23］+

［M+K］+［M+39］+

［M+NH4］+［2M+18］+

［2M+H］+［2M+1］+

［2M+Na］+［2M+23］+

負離子模式：

［M-H］-

M-1

ES模式下的單電荷離子

Chemstation得到的質(zhì)