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ESIMS硬件及ESI原理
閱讀：3918 發(fā)布時(shí)間：2020-8-28一、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(zhì)量分析器中;③質(zhì)量分析器，常用四極質(zhì)譜儀，亦可用四極離子阱、飛行時(shí)間質(zhì)譜儀、扇形磁場和傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)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(jī)制，生成氣態(tài)離子，以進(jìn)行質(zhì)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(shù)，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(shù)，ESI 將溶液中的離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嚯x子，進(jìn)而進(jìn)行MS分析。將離子從溶液中轉(zhuǎn)移至氣相是強(qiáng)吸熱過程，需要較高的能量，因?yàn)槿芤褐械碾x子是溶劑化的。將Na+從水溶液中轉(zhuǎn)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(shí)間內(nèi)給予這一能量，將導(dǎo)致有機(jī)離子從溶液中轉(zhuǎn)移至氣相，同時(shí)，可能發(fā)生裂解?？煸愚Z擊(fast atom bombardment, FAB)和等離子解吸(lasma desorption, PD)是在很短的時(shí)間和很小的范圍內(nèi)，給予很高的能量，因面不僅導(dǎo)致離子的去溶劑化。也產(chǎn)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(zhì)譜離子化技術(shù)。
1.基本過程
ESI將溶液中的離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嚯x子包括三個(gè)步驟:
①在噴霧毛細(xì)管產(chǎn)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(fù)進(jìn)行，直至生成很小的帶電霧滴;
由很小帶電霧滴產(chǎn)生氣相離子。
2.在噴霧毛細(xì)管產(chǎn)生帶電霧滴-電泳機(jī)制
約2~4kV的電壓 加于金屬毛細(xì)管(通常外徑為0.2mm，內(nèi)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?yàn)楣潭ㄔ诎迳系娜用?xì)管，作為離子取樣及傳輸系統(tǒng)的一部分。因?yàn)閲婌F毛細(xì)管很細(xì)，故在空氣中，毛細(xì)管的電場。