质谱中的普遍电离技术

质谱中的普遍电离技术

电离在质谱中起到中心作用,因为它将中性分子电离到空间和时间间隔的带电分子中基于它们的质量来充电(M / Z)比率。质谱分子具有几种可用于启动电离的可选选项,这取决于分子的分析要求和性质。简要概述了常见的电离技术,并且在本文中简要讨论了它们的益处。

电气喷雾电离示意图
电喷雾电离的原理图(图片礼貌:http://www.hindawi.com/)

电子撞击(EI)

电子撞击是最常用的硬离子化技术。它适用于相对较小的分子,其分子量低于600,其可以在没有分解的情况下容易地蒸发。气相分子进入电离室,其中在大约70eV的范围内具有电能的电子轰击它们足以敲出电极的电荷,导致相同质量(分子离子)的带正电荷的离子或具有较低质量的片段。碎片化用于提供母体分子的结构信息,但必须记住它在电子碰撞电离下可以不存在或非常少的数量。该技术仅限于非常稳定和挥发性的化合物。

化学电离(CI)

化学电离是一种软离子化技术,其利用离子分子反应来产生来自中性分子的离子。通过电子冲击电离如甲烷,异丁烷或氨等试剂气体,并且所得离子与分析物分子反应以产生分析物离子。与EI光谱相比,光谱更简单。

化学电离导致较低的碎片化,光谱的再现性较低。图书馆搜索变得麻烦,因为光谱再现性取决于反应气体,压力和反应时间的参数。CI是用于分子量确认和异构体之间分化的有利技术。分子量范围几乎类似于EI技术。

电喷雾电离(ESI)

电喷雾涉及在大气压下通过高度带电的毛细管形成液体样品的气溶胶。带电液滴受到惰性的交叉流量
通过蒸发除去溶剂如氮气的去溶剂化气体。库仑排斥导致形成独立的带电分析物离子,并通过仪器的离子光学器件导致质量分析仪。

电喷雾能够产生多个带电离子。它适用于具有高分子量的极性分子,并且是热不稳定的。这些分子是LC-MS应用的理想候选者。

大气压化学电离(APCI)类似于电喷雾技术。在液态溶液在大气压区域中作为脱溶化的气溶胶液滴出现之前,在300-450℃的氮气流中迅速加热。该技术对于具有较低极性的分子是有效的。

大气压光离子化(APPI)是另一种大气压电离技术,其使用UV光源进行分析物分子的电离。与ESI或APCI相比,它不太受欢迎,并且可以应用于中等地极性分子,如多环芳烃,类固醇等。

矩阵辅助激光解吸电离(MALDI)

马尔迪允许大型热不稳定分子电离,并在生命科学中具有潜在的应用范围。它是一种软离子化技术,适用于高达500,000da的分子量的分子。将分析物与过量的基质化合物如锡丁酸混合。它通常用于分析DNA,肽和蛋白质。将少量分析物与MALDI基质混合,将溶液置于从激光源照射的激光靶上。激光的能量导致解吸分析物离子进入气相并在烧蚀气体的热羽流中质子化或质子化,以产生离子化物质。该技术通常与飞行时间(TOF)或傅里叶变换离子回旋/(FTICR)系统一起使用,与脉冲电离方法相容。

质谱范围几乎是无限的,并且将在随后的文章中占据连字母的作用。

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