一、ESIMS 硬件.
ESIMS的硬件包括:①大氣壓腔,為霧化、去溶劑和離子化區(qū);②真空接口和離子傳輸區(qū),將離子從大氣壓傳送至處于高真空的質量分析器中;③質量分析器,常用四極質譜儀,亦可用四極離子阱、飛行時間質譜儀、扇形磁場和傅里葉變換離子回旋共振質譜儀。
ESI是在高靜電梯度(約3kV/cm)下,使樣品溶液發(fā)生靜電噴霧,在干燥氣流中(近于大氣壓),形成帶電霧滴,隨著溶劑的蒸發(fā),通過離子蒸發(fā)等機制,生成氣態(tài)離子,以進行質譜分析的過程。單單使用靜電場發(fā)生的靜電噴霧,通常只能在1~5μL/min或更低的流速下操作,而借助氣動或超聲等霧化技術,可在較高的流速,如1mL/min條件下工作,便于與常規(guī)HPLC連接。
二、ESI 原理
如上所述,ESI 是一種離子化技術,ESI 將溶液中的離子轉變?yōu)闅庀嚯x子,進而進行MS分析。將離子從溶液中轉移至氣相是強吸熱過程,需要較高的能量,因為溶液中的離子是溶劑化的。將Na+從水溶液中轉移至氣相需要的能量為這一能量大于使C-C鍵斷裂所需的能量,如果在短時間內給予這一能量,將導致有機離子從溶液中轉移至氣相,同時,可能發(fā)生裂解。快原子轟擊(fast atom bombardment, FAB)和等離子解吸(lasma desorption, PD)是在很短的時間和很小的范圍內,給予很高的能量,因面不僅導致離子的去溶劑化。也產生裂解。和FAB及PD相比,ESI 在相對低的溫度下,逐步去溶劑化,因而是迄今軟的質譜離子化技術。
1.基本過程
ESI將溶液中的離子轉變?yōu)闅庀嚯x子包括三個步驟:
①在噴霧毛細管產生帶電霧滴:
②通過溶劑蒸發(fā)和霧滴分裂使帶電霧滴變小,這一過程反復進行,直至生成很小的帶電霧滴;
由很小帶電霧滴產生氣相離子。
2.在噴霧毛細管產生帶電霧滴-電泳機制
約2~4kV的電壓 加于金屬毛細管(通常外徑為0.2mm,內徑為0.1mm,距離反電極約2cm)。反電極在ESIMS中可以是一具小孔的金屬板,或為固定在板上的取樣毛細管,作為離子取樣及傳輸系統(tǒng)的一部分。因為噴霧毛細管很細,故在空氣中,毛細管的電場。
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