ESIMS硬件及ESI 原理

2020-08-28 18:02  下载量:19

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一、ESIMS 硬件. ESIMS的硬件包括:①大气压腔,为雾化、去溶剂和离子化区;②真空接口和离子传输区,将离子从大气压传送至处于高真空的质量分析器中;③质量分析器,常用四极质谱仪,亦可用四极离子阱、飞行时间质谱仪、扇形磁场和傅里叶变换离子回旋共振质谱仪。 ESI是在高静电梯度(约3kV/cm)下,使样品溶液发生静电喷雾,在干燥气流中(近于大气压),形成带电雾滴,随着溶剂的蒸发,通过离子蒸发等机制,生成气态离子,以进行质谱分析的过程。单单使用静电场发生的静电喷雾,通常只能在1~5μL/min或更低的流速下操作,而借助气动或超声等雾化技术,可在较高的流速,如1mL/min条件下工作,便于与常规HPLC连接。 二、ESI 原理 如上所述,ESI 是一种离子化技术,ESI 将溶液中的离子转变为气相离子,进而进行MS分析。将离子从溶液中转移至气相是强吸热过程,需要较高的能量,因为溶液中的离子是溶剂化的。将Na+从水溶液中转移至气相需要的能量为这一能量大于使C-C键断裂所需的能量,如果在短时间内给予这一能量,将导致有机离子从溶液中转移至气相,同时,可能发生裂解。快原子轰击(fast atom bombardment, FAB)和等离子解吸(lasma desorption, PD)是在很短的时间和很小的范围内,给予很高的能量,因面不仅导致离子的去溶剂化。也产生裂解。和FAB及PD相比,ESI 在相对低的温度下,逐步去溶剂化,因而是迄今最软的质谱离子化技术。 1.基本过程 ESI将溶液中的离子转变为气相离子包括三个步骤: ①在喷雾毛细管尖端产生带电雾滴: ②通过溶剂蒸发和雾滴分裂使带电雾滴变小,这一过程反复进行,直至生成很小的带电雾滴; 由很小带电雾滴产生气相离子。 2.在喷雾毛细管尖端产生带电雾滴-电泳机制 约2~4kV的电压 加于金属毛细管(通常外径为0.2mm,内径为0.1mm,距离反电极约2cm)。反电极在ESIMS中可以是一具小孔的金属板,或为固定在板上的取样毛细管,作为离子取样及传输系统的一部分。因为喷雾毛细管尖端很细,故在空气中,毛细管尖端的电场。

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