質(zhì)譜離子化技術(shù)及其發(fā)展

緒言常規(guī)方法：電子轟擊法(EI）

軟離子化技術(shù)：化學(xué)電離(CI)法優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定性好、易于操作；提供豐富的指紋信息和標(biāo)準(zhǔn)的常規(guī)有機(jī)質(zhì)譜圖缺點(diǎn)：只適合于極性小、沸點(diǎn)低和熱穩(wěn)定的化合物豐度高的分子離子峰或準(zhǔn)分子離子峰,場(chǎng)解吸電離(FD）二次離子質(zhì)譜(SIMS）快原子轟擊(FAB）熱噴霧(TS)電噴霧(ESI)離子噴霧(IS)大氣壓化學(xué)電離(APCI)基質(zhì)輔助激光解吸質(zhì)譜法(MALDI-MS)已在生物化學(xué)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用解決用質(zhì)譜法來(lái)分析高極性、難揮發(fā)、熱不穩(wěn)定的大分子有機(jī)化合物同時(shí)可作為液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用接口場(chǎng)解吸電離(FieldDesorption,FD)應(yīng)用有機(jī)酸、甾體、氨基酸、肽、核苷酸、生物堿、抗生素和它們的代謝物等方面缺陷發(fā)射體上炭微針不能保持較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定，以及發(fā)射體電流速率發(fā)生變化等高活潑性、不穩(wěn)定的分子；對(duì)陽(yáng)極有特別強(qiáng)的化學(xué)吸附能力的分子要求精細(xì)地制備樣品和復(fù)雜熟練的實(shí)驗(yàn)技術(shù)等離子體解吸(PlasmDesorption,PD)

原理用溶劑溶解固體樣品沉積于Ni箔上252Cf等離子源自發(fā)衰變離子碎片碎片飛出并穿透Ni箔能量積聚在樣品和Ni箔的一個(gè)極小區(qū)域內(nèi)脈沖式局部加熱離子、少數(shù)碎片、中性產(chǎn)物。

等離子體解吸(PlasmDesorption,PD應(yīng)用

252Cf核衰變能量高、頻率低、任意時(shí)間分布,適于解吸非揮發(fā)性大分子生物化合物、高活潑性以及對(duì)陽(yáng)極有特別強(qiáng)化學(xué)吸附力的分子二次離子質(zhì)譜(SecondaryIonMass

Spectrometry,SIMS)

原理離子源（液體金屬或氣體）高壓電場(chǎng)初級(jí)離子聚焦離子束轟擊試樣二次離子樣品元素、同位素、化合物組分和分子結(jié)構(gòu)以及一定的晶體結(jié)構(gòu)信息特點(diǎn)對(duì)于樣品分子的解吸和離解無(wú)需加熱快原子轟擊電離(FastAtom

Bombardment,FAB)

原理惰性氣體快離子流高已被電離并加速發(fā)生電荷交換能快原子作為初級(jí)中性原子束轟擊為涂有試樣的金屬靶樣品發(fā)生蒸發(fā)和電離惰性中性原子氙或氬氣體室快原子轟擊電離(FastAtom

Bombardment,FAB)

不足之處在較低質(zhì)量范圍內(nèi)基質(zhì)本底影響較大非極性化合物靈敏度顯著下降有一定質(zhì)量范圍的限制。應(yīng)用特別適用于高極性、難揮發(fā)、分子量大、熱不穩(wěn)定的化合物,而且測(cè)試后不影響樣品的生物活性,很快就成為分析極性化合物的首選方法。熱噴霧電離(Thermospray,TS)

不足之處對(duì)溫度很敏感,重現(xiàn)性較差檢測(cè)限較高尤其是對(duì)于極性低的化合物,響應(yīng)低或沒(méi)有響應(yīng)對(duì)HPLC流動(dòng)相溶劑、流速的選擇有一定限制,無(wú)法采用HPLC梯度電噴霧電離(Electrospray

Ionization,ESI)

作用機(jī)制樣品溶液高電場(chǎng)微小的帶電液滴溶劑分子蒸發(fā)帶電液滴的半徑縮小液滴表面電場(chǎng)逐漸增大分裂成更小的液滴極小液滴時(shí)分析物離子自液滴表面發(fā)射特點(diǎn)全新方法巨大貢獻(xiàn)：

既可作為溶液樣品進(jìn)樣,又可方便的用于強(qiáng)極性、難揮發(fā)性化合物的離子化電噴霧電離(Electrospray

Ionization,ESI)

2、重大突破m/z大分子化合物分子量測(cè)定

具有極高的靈敏度和可靠的準(zhǔn)確性，測(cè)定的分子量越大,信號(hào)越特征,在低質(zhì)量范圍區(qū)干擾峰較小3、非常軟的電離方法對(duì)小分子極性化合物不僅能得到單分子的準(zhǔn)分子離子,還能得到化合物的多聚體以及它們的堿金屬離子,樣品用量極少,不易污染離子源,譜圖干凈,靈敏度高,它的檢測(cè)限可達(dá)10-15~10-12g電噴霧電離(Electrospray

Ionization,ESI)

4、ESI應(yīng)用范圍廣無(wú)論是一般的天然有機(jī)極性小分子或者生物大分子都能進(jìn)行分子量測(cè)定5、ESI作為L(zhǎng)C-MS接口靈敏度受流動(dòng)相組分和流速的影響較大,流速增加,洗脫液中水在甲醇或乙腈中比例升高,靈敏度顯著降低。當(dāng)流速為10μl/min時(shí),靈敏度達(dá)最佳值。離子噴霧技術(shù)(IonsprayIonization,ISI)

作用機(jī)制樣品是經(jīng)氣動(dòng)霧化形成液滴。氣動(dòng)噴霧器裝置-----離子源的出口處有一氮?dú)夂?溶劑化的分子通過(guò)氣簾和大氣壓與真空之間的小孔時(shí)被脫去溶劑,它可擋住溶劑、緩沖液進(jìn)入分析區(qū)域,有利于樣品離子脫溶劑化、去簇化和維持真空系統(tǒng),保持分析器的潔凈大氣壓化學(xué)電離(Atmospheric

PressureChemicalIonization,APCI)

原理LC流出液噴霧3~6kV電壓的尖針在霧中放電溶劑分子電離,形成反應(yīng)氣等離子體樣品分子穿過(guò)等離子體時(shí)被電離形成離子

大氣壓化學(xué)電離(Atmospheric

PressureChemicalIonization,APCI)特點(diǎn)最軟的電離方式之一，只產(chǎn)生單電荷峰,適合于分析分子量略小或極性較小的化合物,電離效率高。采用氣動(dòng)霧化,可快速適合高低含量水溶液的流動(dòng)相,適合于做梯度洗脫,可滿(mǎn)足0.2到2.0ml/min的流速,能直接與常規(guī)柱連接。對(duì)溶劑選擇、流速和添加物的依賴(lài)性較小

當(dāng)樣品為非酸堿性物質(zhì),且易被蒸發(fā),或溶劑、流速、添加物不適合于ES,或樣品有較差的ES響應(yīng)時(shí),應(yīng)選用APCI方法大氣壓電離(AtmosphericPressure

Ionization,API)

APIMS是當(dāng)前LC-MS聯(lián)用技術(shù)中最成功的配置,已加入了常規(guī)應(yīng)用的領(lǐng)域：新藥研究中藥物品質(zhì)的鑒定與定量分析;分析藥物中的雜質(zhì)、副產(chǎn)物、降解產(chǎn)物等;藥物代謝的研究,包括未知代謝物的結(jié)構(gòu)測(cè)定、代謝物在體內(nèi)的分布及定量;醫(yī)學(xué)應(yīng)用;天然藥物成分分析;生物分子結(jié)構(gòu)確定等方面。尤其是微型HPLC的發(fā)展,將會(huì)大大推動(dòng)LC-MS的應(yīng)用基質(zhì)輔助激光解吸電離(MatrixAssistedLaserDesorptionIonization,MALDI)

原理這種技術(shù)主要是通過(guò)將被分析的物質(zhì)的分子從一個(gè)適當(dāng)?shù)墓腆w基質(zhì)(小分子有機(jī)物)分離的方法,釋放出完整的大分子量的氣體分子離子★Hillenkam