LCMS(ESI)的基本原理及應(yīng)用

LCMS(ESI)的基本原理及應(yīng)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(duì)引入系統(tǒng)的樣品進(jìn)行電離并繼續(xù)質(zhì)量分析的過(guò)程。API-MS可以用下面的模式操作： (1) 電噴霧離子化(ESI)

(2) 氣動(dòng)輔助電噴霧（也叫離子噴霧） (3) 大氣壓化學(xué)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(chǎng)產(chǎn)生帶電液滴繼爾通過(guò)離子蒸發(fā)分析離子的電離過(guò)程。氣動(dòng)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(dòng)噴霧的結(jié)果。大氣壓化學(xué)電離(APCI)

： 氣相化學(xué)電離(CI)過(guò)程中溶劑相當(dāng)于CI反應(yīng)氣來(lái)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(yīng)。LC/MS技術(shù)的相對(duì)適用性液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的相對(duì)適用范圍分子量分析物的極性電噴霧(ESI)GC/MS大氣壓化學(xué)電離源(APCI)1000100,00010,000非極性極性API-MS是一個(gè)針對(duì)液相樣品(HPLC,FIA,Infusion)的檢測(cè)方法。樣品經(jīng)去溶劑、離子化，按質(zhì)荷比被分析和檢測(cè)。適用于一個(gè)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(dòng)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(dòng)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(yīng)步驟1－在如溶液中何產(chǎn)生離子？酸/堿化學(xué)性質(zhì)M-NH2+酸

?[M-NH3]++酸-M-COOH+堿

?[MCOO]-+堿+締合（對(duì)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(dòng)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(dòng)噴霧減小了液滴的大小對(duì)粘度和表面張力的偏離噴霧柱體、端板和毛細(xì)管上的場(chǎng)使液滴帶電步驟3－帶電液滴的去溶劑加熱的氮?dú)庹舭l(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(dāng)電荷超過(guò)這個(gè)極限時(shí)，發(fā)生庫(kù)侖破裂。熱干燥氣體步驟4－從溶液中解吸離子當(dāng)液滴的場(chǎng)強(qiáng)超過(guò)分析物在溶液中的溶解能時(shí)，離子解吸進(jìn)入氣相。帶電殘余物離子蒸發(fā)步驟5－氣相中的離子反應(yīng)通過(guò)離子傳輸區(qū)域時(shí)從大氣壓噴霧室的反應(yīng)中會(huì)發(fā)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移和電荷交換反應(yīng)。這個(gè)高壓區(qū)允許發(fā)生1000次離子/分子反應(yīng)。

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(huì)丟失一個(gè)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(huì)導(dǎo)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(fù)離子模式，注意高的室電流或蘭色光輝（電暈針顯示）：當(dāng)這現(xiàn)象發(fā)生時(shí)須降低帽電壓電噴霧噴霧室設(shè)置

由于液滴不完全干燥導(dǎo)致的尖峰在ES中干燥氣設(shè)置的作用

液滴產(chǎn)生噪音更大的譜圖在ES中干燥氣設(shè)置的作用含雜原子的樣品通過(guò)引入可接受一個(gè)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(dāng)不能引入電荷時(shí)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(dǎo)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(xué)參數(shù)流速樣品的

pK,溶液

pH溶液導(dǎo)電性

應(yīng)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(yīng)于堿性樣品，含有仲氨或叔氨基時(shí)可優(yōu)先考慮

-適合酸性系統(tǒng)：容易加合質(zhì)子

ESI(-)：

-適應(yīng)于酸性樣品，含氯、含溴和多個(gè)羥基時(shí)可嘗試使用

-在堿性系統(tǒng)中：易失去質(zhì)子對(duì)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(yǔ)

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(zhǔn)分子離子(quasi-moleculanrion)

由軟電離技術(shù)產(chǎn)生的質(zhì)子或其他陽(yáng)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(guò)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(fù)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(fù)離子模式：

［M-H］-

M-1

ES模式下的單電荷離子

Chemstation得到的質(zhì)