液質(zhì)聯(lián)用儀常用的離子源有哪些類型？

液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，簡稱液質(zhì)聯(lián)用儀(LC/MS或LC/MS/MS)，常用離子源從大的分類來說，主要有大氣壓離子源（以下簡稱API）、基質(zhì)輔助激光解析電離源（以下簡稱MALDI）和快原子轟擊源（以下簡稱FAB）三種電離方式。
 

1、大氣壓離子源（API）  ：
包括大氣壓電噴霧電離ESI、大氣壓化學(xué)電離APCI、大氣壓光電離APPI

1）大氣壓電噴霧電離ESI  

在ESI中，離子的形成是被測分子在帶電液滴的不斷收縮過程中噴射出來的，即離子化是在液態(tài)下完成的。經(jīng)液相色譜分離的樣品溶液流入離子源。在N2流下汽化后進(jìn)入強(qiáng)電場區(qū)域，強(qiáng)電場形成的庫侖力使小液滴樣品離子化，借助于逆流加熱N2分子離子顆粒表面液體進(jìn)一步蒸發(fā)，使分子離子相互排斥形成微小分子離子顆粒如圖所示。這些離子可能是單電荷或多電荷，這取決于所得的帶有正、負(fù)電荷的分子中酸性或堿性基團(tuán)的體積和數(shù)量。多電荷離子峰的形成使質(zhì)量范圍為3000u的四極桿濾過器質(zhì)譜儀也能檢測到生物大分子的準(zhǔn)確分子量。  

 

ESI的優(yōu)點(diǎn)：  

可生成高度帶電的離子而不發(fā)生碎裂，這樣可將質(zhì)荷比降低到各種不同類型的質(zhì)量分析儀都能檢測的程度。通過檢測帶電狀態(tài)，可計(jì)算離子的真實(shí)分子量。同時，解析分子離子的同位素峰也可確定帶電數(shù)和分子量，因同位素峰間的質(zhì)荷比差與帶電數(shù)相對應(yīng)。優(yōu)勢是可方便地與分離技術(shù)聯(lián)用。  
 

ESI的缺點(diǎn)：  

ESI的主要缺點(diǎn)是它只能接受非常小的液體流量（1-10μl/min），這一缺點(diǎn)已被1987年研制出來的離子噴霧接口（ISP）所克服（離子噴霧接口是一種借助氣動的電噴霧接口，它可適應(yīng)較高的流速）。  

2）大氣壓化學(xué)電離APCI  

APCI技術(shù)與傳統(tǒng)的化學(xué)電離接口不同，它并不采用諸如甲烷一類的反應(yīng)氣體，而是借助電暈放電啟動一系列氣相反應(yīng)以完成離子化過程，就其原理，它也可被稱為放電電離或等離子電離。從液相色譜流出的樣品溶液進(jìn)入一具有霧化氣套管的毛細(xì)管，被氮?dú)饬黛F化，通過加熱管時被氣化。在加熱管端進(jìn)行電暈放電，溶劑分子被電離，充當(dāng)反應(yīng)氣，與樣品氣態(tài)分子碰撞，經(jīng)過復(fù)雜的反應(yīng)過程，樣品分子生成準(zhǔn)分子離子，準(zhǔn)分子離子也能以負(fù)離子模式生成準(zhǔn)分子離子，主要應(yīng)用于具有強(qiáng)的電子親和力的化合物。樣品分子的準(zhǔn)分子離子經(jīng)篩選狹縫，進(jìn)入質(zhì)譜計(jì)。  

3）大氣壓光電離APPI  

APPI是一種被分析物在氣相中吸收由真空-紫外發(fā)出的電子（10eV或10.6eV）后放出電子而離子化的過程，APPI使用較少。APPI是直接將待測物電離，比較適合非極性或弱極性化合物的分析。  
 

APCI&APPI的優(yōu)點(diǎn)：  

適用于低極性化合物離子化；寬度動態(tài)范圍（4-5個數(shù)量級）；質(zhì)量敏感，可耐受高緩沖液濃度  
 

APCI&APPI的缺點(diǎn)：  

化合物熱穩(wěn)定性低（高130-150℃），易揮發(fā)，需要摻雜劑 
 

2、基質(zhì)輔助激光解析電離源（MALDI）  

在一個微小的區(qū)域內(nèi)，在極短的時間間隔(ns數(shù)量級)中，激光對靶上待分析物質(zhì)提供高強(qiáng)度脈沖式能量，使其在瞬間完成解吸和電離，且不產(chǎn)生熱分解。MALDI是一種直接氣化并離子化非揮發(fā)性樣品的質(zhì)譜離子化方式，但是其離子化機(jī)理尚不清楚，存在兩種可能性：離子在固態(tài)時已形成，激光照射時只是簡單的釋出；或是由激光引發(fā)的離子-分子反應(yīng)產(chǎn)生的。  
 

MALDI的優(yōu)點(diǎn)：  

可電離一些較難電離的樣品(特別是生物大分子)，得到完整的電離產(chǎn)物，且無明顯碎片；單電荷分子離子峰占多數(shù)，質(zhì)譜圖較簡單，適合多組分樣品的分析；適用范圍廣，能耐受一定程度的鹽和緩沖液；對樣品處理的要求不嚴(yán)格，甚至可以直接分析未處理過的生物樣品，從而簡化繁瑣的制樣過程；靈敏度高。 
 

MALDI的缺點(diǎn)：  

然而在有機(jī)小分子、煙草煙氣化學(xué)成分定性定量分析方面則應(yīng)用較少。  

3、快原子轟擊源（FAB）  

用加速的中性原子（快原子）撞擊以甘油（底物）調(diào)和后涂在金屬表面的有機(jī)化合物（“靶面”），導(dǎo)致這些有機(jī)化合物電離的方法稱之為快原子轟擊（FAB）。以電子轟擊氣壓約為100Pa的中性氣體（氬或氦），產(chǎn)生的惰性氣體離子經(jīng)聚焦和加速后撞擊靶面導(dǎo)致分析物的離子化稱作離子轟擊作用。在此基礎(chǔ)上將氬離子還原為中性原子，再以加速的中性原子撞擊“靶面”即為快原子轟擊。分析物經(jīng)中性原子的撞擊獲取足夠的動能以離子或中性分子的形式由靶面逸出，進(jìn)入氣相。產(chǎn)生的離子一般是準(zhǔn)分子離子。  

FAB的優(yōu)點(diǎn)：  

對熱不穩(wěn)定、難以汽化的化合物的分析有獨(dú)到的長處。尤其是它對肽類和蛋白質(zhì)分析的有效性，在電噴霧接口出現(xiàn)前是其他接口無法相比的。FAB在肽類和蛋白質(zhì)分析方面有大量的報(bào)道和成功的蛋白質(zhì)分析實(shí)例，顯示出在此領(lǐng)域內(nèi)很強(qiáng)的實(shí)用性。  

FAB的缺點(diǎn)：  

只能在低流量下工作（<5μl/min），嚴(yán)重限制了液相柱的分離效果。流動相中含有的1%-5%的甘油會使離子源很快變臟。液體通過石英毛細(xì)管時容易造成堵塞。此外，由于它的特殊的制樣方法，F(xiàn)AB的一個很大的問題是混合物樣品中共存物質(zhì)的干擾，它們常常會抑制分析物的離子化，造成靈敏度下降甚至根本沒有信號產(chǎn)生。