LC-MS中常用的離子源
ESI電噴霧電離
電離原理:
帶有被測物離子的流動相流經霧化器噴霧針,在霧化針尖端發生霧化,使液滴表面富集帶同種電荷的離子,內部相反電荷聚集,形成帶電的液滴噴霧。
由于高壓電極將霧化器的噴霧針環繞,與傳輸毛細管進樣口之間電壓不同,因此在兩者之間產生一個電場,液滴在電場作用下飛向傳輸毛細管。
加熱的氮氣干燥器(反吹氣)從與離子運行相反的方向吹出,帶走液滴中中性的溶劑分子,使得液滴表面開始收縮,液滴開始變小,當液滴內部的靜電排斥力超過液滴的表面張力時,發生庫倫爆炸,大的液滴變成小的液滴。
這個過程不斷重復,知道待測分析物離子最終變為氣態進入毛細管被檢測。
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ESI是目前液質聯用中使用最多的電離方式,它屬于濃度敏感型離子化技術,靈敏度隨樣本濃度升高而提高。適合分析中等極性到極性的有機小分子,此外,由于其具有產生多電荷離子的特性,使得其也適合生物大分子的分析,比如蛋白質,多肽的分析。
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APCI大氣壓化學電離
電離原理:
加熱的氣體將溶劑蒸發,電暈針放電將溶劑電離,帶電的溶劑分子與分析物發生分子離子反應,將電荷轉移給分析物,形成分析物離子被檢測。
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APCI一般只產生單電荷離子,且電離過程需要在高溫環境下進行。適合分析中等極性到弱極性的,熱穩定的化合物。
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在APCI分析中,樣品溶液借助于高溫(約500度)霧化器的作用進行氣化,此時溶劑和溶質均成為蒸汽。然后氣化的樣品分子經化學電離生成氣相離子。因此,APCI不適合分析熱不穩定的或難于氣化的極性化合物。
在ESI分析中,如樣品具有酸、堿性,則樣品分子在溶液中可去質子生成陰離子或接受質子成為陽離子,或者與Na+,COOH-等形成加合物離子。小分子極性較低的化合物,如醇和醚類,其質子親和力低,不宜在溶液中形成質子化的離子或去質子化生離子不適合ESI分析。
ESI和APCI在一定范圍內是互補的,ESI 的軟電離程度較APCI 的還小,但其應用范圍較APCI 的大,只有少部分ESI 做不出的,可以用APCI 輔助解決問題,但是APCI還是不能解決所有ESI 解決不了的問題。
在實驗中要根據實際情況選擇合適的電離源。
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項目成果