浅析电喷雾质谱仪中的电喷雾系统
药物分析中的电喷雾质谱成像技术研究进展
药物分析中的电喷雾质谱成像技术研究进展电喷雾质谱成像技术(Electrospray Ionization Mass Spectrometry Imaging,ESI-MSI)是一种重要的药物分析技术,广泛应用于药物研究和开发过程中。
本文将介绍电喷雾质谱成像技术在药物分析中的研究进展,并探讨其在药物分析领域中的应用前景。
一、电喷雾质谱成像技术原理电喷雾质谱成像技术是一种在样品表面直接进行分析的质谱成像技术。
其原理主要包括样品溶液电喷雾形成离子云、质谱仪对离子云进行质谱检测和成像分析三个步骤。
首先,样品溶液通过电喷雾装置被喷雾成微小的液滴,并在电场的作用下形成离子云。
这些离子云通过高压电场被加速,进入到质谱仪中。
其次,质谱仪对进入其中的离子进行质量分析。
离子的质量会根据其电荷比质量比在质谱仪中的磁场中受到偏转,最终形成质谱图。
最后,将质谱图与样品的空间位置关联起来,即可获得样品表面的质谱成像。
通过质谱成像技术,可以获得不同位置的分子信息,进而实现药物分析。
二、电喷雾质谱成像技术在药物代谢动力学研究中的应用1. 药物转运与代谢电喷雾质谱成像技术在药物代谢动力学研究中有着广泛的应用。
通过该技术,可以直接观察和定量药物在不同组织和器官中的分布情况,从而研究药物的转运和代谢过程。
2. 药物分布与竞争电喷雾质谱成像技术还可用于研究药物在不同组织中的竞争作用。
通过观察不同药物在样品表面的分布情况,可以有效评估药物之间的相互作用,并优化药物的配方和给药方案。
三、电喷雾质谱成像技术在药物开发中的应用1. 药物分子筛选电喷雾质谱成像技术可以用于药物分子筛选。
通过将候选分子直接喷射在样品表面,并观察其在不同位置的分布情况,可以筛选出具有良好活性和生物利用度的药物分子。
2. 药物药代动力学研究电喷雾质谱成像技术在药物药代动力学研究中也有广泛应用。
通过观察药物在体内的分布和代谢情况,可以评估药物的代谢动力学参数,为合理设计给药剂量和给药方案提供依据。
电喷雾质谱
电喷雾质谱电喷雾质谱(Electrospray Ionization Mass Spectrometry,简称ESI-MS)是一种常用的质谱分析技术,主要用于分析有机物和生物大分子,如蛋白质、核酸和多糖等。
本文将介绍电喷雾质谱的原理、仪器构成以及应用领域。
电喷雾质谱的原理是将待分析样品通过高压电场形成喷雾,然后在气体中形成离子,将离子传输到质谱仪中进行分析。
在喷雾的过程中,待分析的样品被注入到带有高电压的针头上,形成了高强度的电场。
随着电场的增强,液滴在针尖处被雾化成更小的液滴,直到形成亚微米级别的小液滴。
这些小液滴在高压电场的作用下逐渐带电,并且在空气中蒸发,留下了带电荷的气态分子离子。
这些离子被输送到质谱仪中进行分析,质谱仪会测量它们的质荷比(m/z)值,并生成对应的质谱图谱。
电喷雾质谱的仪器由多个组成部分构成,包括高压电源、针头、进样接口、质谱仪等。
高压电源主要用于产生高电场,使液体样品形成电喷雾。
针头一般采用不锈钢或金属合金材料制成,其尖端直径在10-50微米之间,用于将待分析的样品送入电场中。
进样接口则将离子从喷雾中传输到质谱仪中进行分析。
质谱仪则用于分析离子质荷比及其分子结构。
电喷雾质谱广泛应用于分析有机物和生物大分子,尤其在生物医学研究中具有重要意义。
例如,在蛋白质质谱分析中,电喷雾质谱可以用于测定蛋白质的分子量、氨基酸序列、修饰等信息,还可以用于检测蛋白质的折叠状态、复合物结构等。
在药物研发中,电喷雾质谱也可以用于药物代谢动力学、药效学研究等方面,对于药物的开发和优化具有重要作用。
此外,电喷雾质谱还可以用于分析环境污染物、石油化学品、天然产物等。
与其他质谱技术相比,电喷雾质谱具有以下优点:1.灵敏度高:电喷雾质谱可以检测到非常低浓度的物质,通常可达到纳摩尔级别。
2.可靠性好:电喷雾质谱对于样品的处理比较简单,不需要太多的前处理步骤,从而减少样品损失和分析误差。
3.适用范围广:电喷雾质谱可以分析多种化合物,从简单有机物到复杂的生物大分子。
电喷雾电离质谱成像
电喷雾电离质谱成像电喷雾电离质谱成像(Desorption Electrospray Ionization Mass Spectrometry Imaging,简称DESI-MSI)是一种高分辨率的质谱成像技术,可用于分析样品中的分子结构和组成。
电喷雾电离质谱成像的原理是利用电喷雾产生的细小带电试剂液滴与表面上的样品相互碰撞,通过能荷传递作用,将能量转移至表面样品上的待测分析物,从而实现待测分析物的解吸/电离,并进入质谱分析。
在电喷雾电离质谱成像过程中,样品被放置在质谱仪的入口处,并通过一个喷嘴喷出细小的带电液滴。
这些液滴与样品表面碰撞,将能量传递给样品表面,导致样品中的分子解吸并离子化。
随后,离子化的分子被质谱仪的离子源捕获,并通过质量分析器进行质量分析,最终得到分子的质量谱图。
电喷雾电离质谱成像技术具有许多优点,如高分辨率、高灵敏度和高空间分辨率等。
因此,它在生物医学、化学和环境科学等领域得到广泛应用。
例如,在生物医学领域,该技术可用于研究生物组织的代谢过程、药物分布和疾病标志物等;在化学领域,该技术可用于分析化学反应的中间体、产物和催化剂等;在环境科学领域,该技术可用于检测环境中的污染物、有毒物质和微生物等。
总之,电喷雾电离质谱成像技术是一种非常有用的分析工具,能够为我们提供关于样品分子结构和组成的详细信息,为科学研究和实际应用提供有力支持。
电喷雾电离质谱成像技术的主要优点包括:1.高分辨率:电喷雾电离质谱成像技术具有非常高的分辨率,能够对样品表面进行微米级别的分析,从而得到非常详细的空间分布信息。
2.高灵敏度:该技术对样品中的分子离子化效率非常高,因此即使在低浓度下也能够检测到目标分子,具有非常高的灵敏度。
3.无损分析:电喷雾电离质谱成像技术是一种非破坏性的分析方法,不需要对样品进行切片或处理,可以直接对样品表面进行分析,因此不会对样品造成损伤。
4.可视化分析:该技术可以将分子分布以图像的形式展示出来,使得分析结果更加直观和易于理解。
药物分析中的电喷雾液相色谱质谱联用技术研究
药物分析中的电喷雾液相色谱质谱联用技术研究近年来,随着科学技术的不断进步,药物研发和分析技术也得到了长足的发展。
而电喷雾液相色谱质谱联用技术作为一种强大的分析工具,被广泛应用于药物分析领域。
本文将对电喷雾液相色谱质谱联用技术在药物分析中的研究进行探讨。
1. 电喷雾液相色谱质谱联用技术的原理及优势电喷雾液相色谱质谱联用技术是将液相色谱和质谱两种分析技术有机地结合在一起,能够实现对药物样品的分离、检测和定性定量分析。
其原理是通过电喷雾离子源将待分析的药物样品溶解在溶剂中,形成微细雾化的药物分子,然后将药物分子引入质谱仪中进行离子化,并利用质谱仪进行药物分子的鉴定和定量分析。
电喷雾液相色谱质谱联用技术相比于传统的单一分析方法具有很多优势。
首先,它能够在高效液相色谱的基础上实现对复杂样品的分离和提纯,提高了样品的纯度和分离效果。
其次,电喷雾离子源能够将样品转化为气态离子,在高真空下进行传输,避免了样品在离子源中的分解和损失。
此外,质谱仪的高灵敏度和质量/荷电比的测量精确性,使得电喷雾液相色谱质谱联用技术在药物分析中能够实现对微量成分的检测和定量。
2. 电喷雾液相色谱质谱联用技术在药物研发中的应用随着新药的不断研发,对于药物的分析和质量控制要求也越来越高。
电喷雾液相色谱质谱联用技术在药物研发中发挥了重要的作用。
首先,电喷雾液相色谱质谱联用技术能够对复杂的药物成分进行分离和检测。
对于多成分药物来说,传统的分析方法无法实现对所有成分的同时检测和定性分析。
而电喷雾液相色谱质谱联用技术的高分辨率和高选择性,使得可以同时对多种成分进行有效的分离和定性分析。
其次,电喷雾液相色谱质谱联用技术能够检测药物中的微量有害成分。
在药物研发和质量控制中,对于与药效无关的杂质成分的检测是非常重要的。
而电喷雾液相色谱质谱联用技术的高灵敏度和高分辨率,使得可以对药物中的微量有害成分进行准确的定性和定量分析。
此外,电喷雾液相色谱质谱联用技术还能够用于药物代谢研究。
药物分析中的电喷雾质谱成像技术应用
药物分析中的电喷雾质谱成像技术应用电喷雾质谱成像技术(Electrospray ionization mass spectrometry imaging,简称ESI-MSI)是一种能够同时提供分子质量和空间分布信息的革命性分析方法,已经在药物研究和分析领域引起广泛关注和应用。
本文将对药物分析中的电喷雾质谱成像技术应用进行探讨,并分析其在药物研究中的重要作用。
第一部分:电喷雾质谱成像技术概述电喷雾质谱成像技术是一种先进的离子化技术,通过将待分析样品溶液经由高压电压喷射成微小液滴,在离子源中形成带电的气溶胶,经过质谱仪的离子化和分离,最终通过二维扫描获得分子质量和分布的空间图像。
该技术具有非破坏性、高灵敏度、高分辨率等特点,对于药物研究提供了全新的分析手段和数据处理方法。
第二部分:药物分析中电喷雾质谱成像技术的应用2.1 药物代谢研究电喷雾质谱成像技术可以用于药物代谢研究。
通过对药物在生物组织中的分布情况进行成像,研究者可以直观地观察药物在不同组织中的分布差异和代谢产物形成的规律。
这对于药物的代谢途径和代谢产物的鉴定具有重要意义,有助于揭示药物在体内的代谢过程以及其对机体的影响。
2.2 药物输送与释放研究电喷雾质谱成像技术还可以应用于药物输送与释放的研究。
通过将药物制剂在不同时间点和不同位置的释放情况进行成像,可以研究药物在给药区域的输送和释放规律。
这对于药物的控释系统设计和药物输送途径的优化具有重要价值,有助于提高药物的治疗效果和减少不良反应。
2.3 药物质量评价电喷雾质谱成像技术还可以应用于药物质量评价。
通过分析不同位置的分子质量和分布情况,可以快速获得药物样品的成分和纯度信息。
这在药物质量控制和质检过程中起到了重要的作用,能够提高药物的质量稳定性和药效一致性。
第三部分:电喷雾质谱成像技术的局限性和发展前景尽管电喷雾质谱成像技术在药物研究和分析中具有广泛应用前景,但其本身也存在一些局限性。
首先,电喷雾质谱成像技术在样品预处理上的要求较高,样品的离子化和溶液的成分对于成像结果具有显著影响。
电喷雾检测器工作原理
电喷雾检测器工作原理一、前言电喷雾检测器是一种常用的分析仪器,广泛应用于生物医学、环境监测、化学分析等领域。
本文将从以下几个方面详细介绍电喷雾检测器的工作原理。
二、电喷雾检测器的基本原理电喷雾检测器是一种质谱仪的离子源,其基本原理是利用高压电场将液态样品转化为气态,并将其离子化。
具体来说,样品通过一个毛细管进入一个高压区域,高压区域内有一个带有极性电荷的针头,当液滴接触到针头时会发生静电作用,形成一个极小的液滴。
随着高压的施加,液滴逐渐变成气溶胶,并在针头周围形成一个云状结构。
在这个过程中,由于静电作用和表面张力等因素的影响,气溶胶会分裂成许多微小的液滴,并带有相应的电荷。
三、离子化过程在高压区域内,针头周围会形成一个带有正负交替排列的电场。
当液滴进入电场时,会受到电场力的作用,液滴内部的分子将被拉伸并逐渐离开液滴表面。
在这个过程中,分子会失去一个或多个电子,并形成带有正或负电荷的离子。
这些离子会随着气流进入质谱仪中进行检测和分析。
四、检测原理在质谱仪中,离子经过一系列的分析和筛选后,最终被聚焦到一个检测器上。
检测器内部有一个极板和一个收集极,极板上施加了一个高压电场,并与收集极之间形成了一个微小的空间。
当带有电荷的离子进入这个空间时,会与极板发生碰撞,并释放出其携带的能量。
这些能量将被收集极所接收,并转化为相应的信号。
五、应用领域由于其高灵敏度、高分辨率和广泛适用性等特点,电喷雾检测器已经成为许多领域中不可或缺的分析工具。
例如,在生物医学领域中,它可以用于蛋白质、肽和核酸的分析;在环境监测领域中,它可以用于水质和大气污染的检测;在化学分析领域中,它可以用于药物代谢和天然产物的分析等。
六、总结电喷雾检测器是一种重要的质谱仪离子源,其工作原理基于高压电场下液态样品的气化和离子化。
通过对离子的筛选和收集,可以实现对样品成分的快速、准确检测。
随着技术的不断发展,电喷雾检测器将在更多领域中发挥重要作用。
电喷雾离子化质谱
电喷雾离子化质谱
电喷雾离子化质谱(ESI-MS)是一种常用于生物样品分析的质谱技术。
其工作原理是在毛细管的出口处施加高电压,从毛细管流出的液体雾化成细小的带电液滴,随着溶剂蒸发,液滴表面的电荷强度逐渐增大,最终崩解为大量带一个或多个电荷的离子,这些离子随后进入质谱仪进行分析。
电喷雾离子化的特点是可以产生高电荷离子而不是碎片离子,这使得质量电荷比降低到多数质量分析仪器都可以检测的范围,从而大大扩展了分子量的分析范围。
离子的真实分子质量也可以根据质荷比及电荷数算出。
电喷雾离子化质谱技术有多个优点。
首先,它提供了一种相对简单的方法来电离非挥发性溶液,从而使质谱仪能够提供灵敏的直接检测。
其次,电喷雾质谱不仅可以用于无机物质的检测和分析,还可以用于有机金属离子络合物和生物大分子的分析。
此外,多种电离模式可供选择,例如正离子模式和负离子模式。
最后,该技术可以与多种色谱有效结合,用于复杂系统分析。
然而,尽管电喷雾离子化质谱技术有许多优点,但也存在一些缺点。
例如,必须仔细选择实验参数或技术条件。
此外,溶剂的选择和可使用的溶液范围是有限制的,同时质谱仪对不同配合物的响应差异很大,这可能阻碍准确的定量分析。
以上信息仅供参考,建议查阅相关文献或咨询专业人士。
药物分析中的电喷雾质谱技术研究
药物分析中的电喷雾质谱技术研究电喷雾质谱技术(Electrospray Ionization Mass Spectrometry,简称ESI-MS)是一种广泛应用于药物分析领域的重要分析技术。
本文将探讨电喷雾质谱技术在药物分析中的应用和研究进展。
一、电喷雾质谱技术基本原理ESI-MS是一种对非易挥发性和热不稳定化合物的适用性较强的质谱技术。
其基本原理是通过高电压将溶液中的分析物转化为带电气雾,然后在真空环境中通过多重穿透杆进入质谱仪,最后通过质谱仪的测量,得到分析物的质荷比信息。
二、电喷雾质谱技术在药物分析中的应用1. 药物结构鉴定电喷雾质谱技术可以通过测定药物样品的质荷比信息,结合质谱数据库及解析经验,来进行药物结构的鉴定。
尤其是对于非易挥发性和热不稳定药物,电喷雾质谱技术能够提供有效的鉴定手段。
2. 化合物纯度分析药物的纯度对于研究和临床应用具有重要意义。
电喷雾质谱技术在药物纯度分析中,通过检测药物样品中的杂质或附加物,来评估药物样品的纯度,以确保药物的质量和安全性。
3. 药物代谢研究药物代谢是药物在体内发生代谢转化的过程,对于药物安全性和药效的评估具有重要意义。
电喷雾质谱技术可以通过测定药物及其代谢产物的质荷比信息,来研究药物在体内的代谢途径、代谢产物的结构及其相对含量,从而为药物代谢研究提供关键信息。
三、电喷雾质谱技术在药物分析中的研究进展随着科技的不断进步,电喷雾质谱技术在药物分析中的应用和研究也不断深入。
以下是一些研究进展:1. 高通量分析通过结合自动化样品处理和高分辨率质谱仪,电喷雾质谱技术可以实现高通量的药物分析。
这为大规模的药物筛选和药物代谢研究提供了有效手段。
2. 结合液相色谱电喷雾质谱技术通常与液相色谱(Liquid Chromatography,简称LC)相结合,形成ESI-LC-MS联用技术。
这种联用技术能够为复杂药物样品的分析提供更高的选择性和灵敏度。
3. 定量分析方法的发展近年来,针对药物分析中的定量分析需求,电喷雾质谱技术的定量分析方法也得到了不断的改进和发展。
浅析电喷雾质谱仪中的电喷雾系统
浅析电喷雾质谱仪中的电喷雾系统王化斌 刘钟栋 郑隆钰 卢奎(郑州工程学院,郑州 450052)曹书霞(郑州大学,郑州 450052)刘艳(清华大学,北京 100084)摘 要:本文主要介绍了电喷雾质谱仪中的电喷雾部分的基本组成及基本原理。
主要包括电喷雾的过程、喷雾源、气相离子的选择以及在电喷雾系统中发生的相关气相化学反应。
最后介绍了电喷雾质谱的优缺点。
关键词:电喷雾,电喷雾质谱仪The Basic Construction and Principles of the Electro_spray System in Electro_spray Mass SpectrometryWang Huabin,Liu Zhongdong,Zheng Longyu,Lu Kui(Zhengzhou Institute of Technology,Zhengzhou 450052)Cao Shuxia(Zhengzhou University,Zhengzhou 450052)Liu Yan(Tsinghua University,Beijing 100084)Abstract:This article mainly introduced the basic construction and principles of the electro_spray sys tem of electro_spray mass spectrometry including the processes of electro_spraying,sampling gas phase ions and the accompanying chemical reactions and last the authors gave a roughly summary of the electro_spray mass spectrometry s advantages and disadvantages.Key words:Electro_spray,Electro_spray mass spectrometry前言电喷雾作为一种产生气相离子的方法是由Dole和他的合作者们于1968年提出的,在1973年,Dole等人提出将电喷雾与传统质谱仪联用,而95到1984年才被用于实验中[1]。
解读ESI电喷雾质谱
解读ESI电喷雾质谱第三页电喷雾的产生电喷雾当在液体流上加上高电压,会产生液滴,这种技术被称为电喷雾。
例如:HPLC流出的就是液体流。
在20世纪早期这种产生液滴的方法有各种各样的应用。
在电喷雾中,较大的液滴不断爆裂成更小的液滴,最后,被分析物解离为离子进入气态。
在这里,纯粹的电喷雾指不使用雾化气。
在更高的LC流速下,使用鞘气在帮助完成雾化过程。
一些研究者称这种方法为“气动辅助的电喷雾”(pneumatically assisted electrospray)。
举例在这个例子中,一个单肽离子化产生一个带电部分和一个不带电部分。
分子中正电荷的数量常和分子中碱基位点的数目是相关的。
在质谱的正离子采集模式下,分析物在低pH下喷出,更容易形成正离子。
在质谱的负离子采集模式下,在分子等电点以上的负离子化有利于产生去质子的分子。
ESI质谱的基本原则是:在质谱本身能用其电场影响分子之前,分子必须能够带电。
下面的部分我们会介绍质谱中为什么会出现分子群。
注:大部分从胰蛋白酶酶解产生的肽,会有两个潜在的质子化的位点:氨基和碱性的C端残基,赖氨酸或精氨酸。
液质联用流动相的选择1)甲醇vs乙腈甲醇:优点:便宜、相同的保留因子所需要的甲醇的比例大,有机相浓度大有利于离子化。
缺点:反压高,洗脱能力差。
乙腈:优点:洗脱能力强(色谱峰窄),反压低。
缺点:价格较高。
2)有机相的比例:一般有机相比例太低,不利于雾化,太高不利于离子化(且背景较高)。
推荐使用40%左右的有机相比例。
3)梯度vs等梯度梯度洗脱有利于未知样品的测试,但所需要的时间较长,且信号稳定性较差。
等梯度洗脱,常用于2-3个保留时间较近的化合物的测试,所需时间短(2-3min),且信号稳定。
流动相过滤预防:所有的流动相(水相,有机相,盐溶液等),必须用0.45um的滤膜过滤;仪器不使用时,需将溶剂滤头从水相或缓冲液相中取出,并浸泡在有机溶剂中,否则会导致霉菌和微生物的生长,造成溶剂滤头堵塞。
药物分析中的电喷雾质谱法
药物分析中的电喷雾质谱法电喷雾质谱法(Electrospray Ionization Mass Spectrometry,简称ESI-MS)是一种常用的药物分析手段。
该技术以其高灵敏度、高选择性和快速分析速度,广泛应用于药物研究、药代动力学研究、毒物学研究等领域。
本文将对电喷雾质谱法在药物分析中的应用进行探讨。
一、电喷雾质谱法简介电喷雾质谱法是一种基于质谱原理的分析方法,通过将待测物溶液经过电离和质谱仪的分析,从而获得待测物的质谱特征。
该技术的原理是将待测物溶解于气溶胶中,经过高压电场的作用,将气溶胶中的分子电离为气态离子,并通过质谱中的离子分离部分进行分析和检测。
二、电喷雾质谱法在药物分析中的应用1. 药物结构鉴定电喷雾质谱法可以通过对待测物质的质谱图谱进行分析,推测其分子结构。
通过分析质谱图中的质荷比峰,可以得到药物的分子质量、碎片离子等信息,从而推测其结构。
这对于新药的开发及药物代谢动力学研究具有重要意义。
2. 药物代谢动力学研究药物代谢动力学研究是药物研究中的重要环节,通过电喷雾质谱法可以对药物在体内的代谢产物进行检测和分析。
通过分析代谢产物的质谱图,可以了解药物的代谢途径、代谢产物的结构等信息,从而为药物的合理使用提供参考。
3. 药物质量控制电喷雾质谱法可以用于药物质量控制中的检测和分析。
通过对药物样品进行电喷雾质谱分析,可以确定其纯度、含量和杂质等信息。
这对于药物的生产和质量控制具有重要作用,保证药物的安全有效性。
4. 药物相互作用研究药物相互作用是药物研究中的关键环节之一。
电喷雾质谱法可以通过检测待测物质与其他药物或代谢产物之间的相互作用,从而了解其相互作用机理和效应。
这对于药物的合理用药和副作用评估具有重要意义。
三、电喷雾质谱法的优势与展望1. 优势电喷雾质谱法具有高灵敏度、高分辨率、高选择性和快速分析速度等优势。
其灵敏度甚至可达到毫克级以下,适用于亚微量物质的检测和分析。
此外,电喷雾质谱法对待测样品的要求较低,样品处理简便,适用于复杂样品的分析。
药物分析中的电喷雾质谱成像技术研究及应用
药物分析中的电喷雾质谱成像技术研究及应用【导言】电喷雾质谱成像技术(电喷雾质谱成像技术)是一种通过电喷雾和质谱仪相结合的方法,可以在药物分析过程中提供物质的分子分布图像。
本文将探讨电喷雾质谱成像技术在药物分析中的研究进展及应用。
【1. 电喷雾质谱成像技术简介】电喷雾质谱成像技术是一种可快速且非破坏性地确定化合物在复杂样品中的分子分布的方法。
它通过在样品表面喷射极细的液滴,再利用质谱仪进行分析,从而得到样品中不同区域的化合物分布图像。
【2. 电喷雾质谱成像技术原理】电喷雾质谱成像技术的原理主要涉及两个过程:电喷雾过程和质谱分析过程。
在电喷雾过程中,样品被溶解在合适的溶剂中,并通过电喷雾设备产生微小的液滴。
在质谱分析过程中,液滴被蒸发,产生气体相分子离子,并经过加速和聚焦后进入质谱仪进行分析。
最终可以得到样品中不同化合物的分布图像。
【3. 电喷雾质谱成像技术在药物分析中的应用】3.1 药物代谢研究电喷雾质谱成像技术可以用于研究药物在体内的代谢过程。
通过分析药物及其代谢产物在不同组织中的分布情况,可以评估药物代谢反应的速率和途径,进而指导药物有效性和安全性的评估。
3.2 药物吸收和分布研究电喷雾质谱成像技术还可以用于研究药物在体内的吸收和分布过程。
通过分析药物在动物体内不同组织中的分布情况,可以评估药物在体内的吸收速度和分布特点,为合理用药提供指导。
3.3 药物释放行为研究电喷雾质谱成像技术可以应用于药物的释放行为研究。
通过观察药物在缓释系统中的分布情况,可以评估药物的释放速率和途径,为缓释药物的设计和优化提供参考。
3.4 药物质量控制电喷雾质谱成像技术也可以用于药物质量控制。
通过分析药品中不同成分的分布情况,可以评估药物的组分及其含量是否符合质量标准,提高药物的质量和安全性。
【4. 电喷雾质谱成像技术的研究进展】4.1 仪器优化为了提高电喷雾质谱成像技术的分辨率和灵敏度,研究人员不断优化仪器的性能,包括电喷雾器设计、质谱分析条件调节等方面。
电喷雾离子化串联质谱法
电喷雾离子化串联质谱法电喷雾离子化串联质谱法(ESI-MS)是一种常用的质谱技术,主要用于分析生物大分子如蛋白质、核酸等的结构、性质及相互作用。
本文将从ESI-MS的原理、应用及优缺点等方面进行阐述。
ESI-MS的原理是通过电喷雾将样品离子化,并通过串联质谱仪进行质量谱分析。
具体来说,样品溶解于挥发性溶剂中,经电动力学作用形成带电化分子或离子,被喷雾成小液滴。
在喷雾过程中,溶剂仍在分子中,而离子因带电而聚集于盐桥中。
当液滴飞行到它的极轴反离子器时,多余的溶剂蒸发离开,离子开始进入质谱仪。
质谱仪电场将离子加速并获得其质量-电荷比。
通过串联质谱仪,可以对不同离子质量的离子进行筛选、分离和检测。
ESI-MS主要应用于分析大分子如蛋白质、核酸、多肽等的质量、序列和结构。
首先,ESI-MS可以用于鉴定蛋白质的序列。
通过电喷雾离子化后,将蛋白质分子逐渐加以裂解,形成一系列离子片段。
这些离子片段可经过串联质谱进行分离和检测,从而鉴定蛋白质的氨基酸序列。
其次,ESI-MS也可用于监测蛋白质的表达水平。
通过比较样品中蛋白质的离子浓度与标准浓度,可以获取蛋白质的表达水平。
ESI-MS还可用于分析蛋白质的结构和互作。
通过电喷雾离子化后,样品在质谱仪中形成一个分子离子图谱,可以分析蛋白质的组成和空间构象,进而探究蛋白质的结构和生物学活性。
ESI-MS的优点有很多。
首先,它能够分析大分子如蛋白质、核酸等复杂分子的质量和结构。
其次,电喷雾容易形成带电化分子、离子和离子片段,在质谱仪中进行分离和检测,具有高分辨率和高灵敏度。
此外,ESI-MS还能实现在线反应监测,适合于研究生物大分子在生物过程中的作用机制。
ESI-MS的缺点也不容忽视。
首先,离子在离散过程中,灵敏度容易受到样品浓度、离子化效率和串联质谱仪的干扰等因素影响。
其次,大分子如蛋白质的离解过程中,离子化或裂解的选择性较小,因此需要在一定程度上控制仪器参数。
最后,在样品准备和质谱仪使用中,需要注意仪器的维护和操作技巧,否则可能会导致测量结果不准确。
药物分析中的电喷雾质谱技术应用
药物分析中的电喷雾质谱技术应用随着科技的发展和进步,电喷雾质谱技术在药物分析领域中得到了广泛的应用。
电喷雾质谱技术是一种常用的离子化技术,能够对药物及其代谢物进行快速、高效、准确的分析与检测。
本文将探讨电喷雾质谱技术在药物分析中的应用,并介绍其原理及优势。
一、电喷雾质谱技术原理电喷雾质谱技术是一种常用的离子化技术,其基本原理如下:首先,待测样品溶液通过一个高压雾化器,形成微细的气雾;接着,气雾中的溶质分子与产生的离子化剂反应,形成电荷化的离子;最后,这些离子被引入质谱仪中进行分离和检测。
由于离子化过程发生在无源区域,样品分子的结构保持相对稳定,不会发生破坏。
因此,电喷雾质谱技术可以对药物分子的质量、结构和相对含量等进行准确的分析。
二、电喷雾质谱技术在药物分析中的应用1. 药物浓度测定电喷雾质谱技术可以对各种药物的浓度进行测定。
其原理是通过测量待测样品中目标分子所产生的离子化峰的强度或者质量信号,来确定目标物质的浓度。
相比传统的分析方法,电喷雾质谱技术具有更高的分析速度、更低的检测限和更广泛的线性范围,可以有效应用于药物溶液中微量成分的快速测定。
2. 药物组成分析电喷雾质谱技术还可以用于药物的组成分析,即分析样品中不同成分的种类、结构和比例。
通过对样品中不同成分的质谱信号进行分析和比对,可以准确地鉴定样品中的各种药物成分,并推断它们的相对含量。
这种分析方法可以为研究药物的化学成分、药效和药代动力学等提供重要的信息。
3. 代谢物的快速筛查电喷雾质谱技术在代谢物分析中的应用也非常广泛。
代谢物是指药物在人体内经过代谢反应后形成的新的化合物。
电喷雾质谱技术可以通过对待测样品进行离子化和分析,快速筛查和定性鉴定药物的代谢产物。
这种技术可以有效地帮助研究人员了解药物在人体内的代谢途径、代谢产物的结构和代谢产物与药物效应之间的关系。
三、电喷雾质谱技术的优势电喷雾质谱技术在药物分析中具有以下优势:1. 灵敏度高:电喷雾质谱技术可以对样品中的微量成分进行分析,具有较低的检测限,能够检测到非常低浓度的物质。
电喷雾质谱
电喷雾电离质谱(电喷雾部分)的简介ESI-MS的大概结构电喷雾质谱主要有两部分组成, 电喷雾部分和质谱仪部分。
电喷雾部分可以提供一种相对简单的方式, 使非挥发性溶液相的离子转入到气相; 而质谱仪部分则可以提供一种灵敏的、直接的检验。
ESI的基本原理ESI 是一种离子化技术, 它将溶液中的离子转变为气相离子而进行MS分析。
电喷雾过程可简单描述为: :样品溶液在电场及辅助气流的作用下喷成雾状带电液滴,挥发性溶液在高温下逐渐蒸发,液滴表面的电荷体密度随半径减少而增加,当达到雷利极限时,液滴发生库伦爆破现象,产生更小的带电微滴。
上述过程不断反复,最终实现样品的离子化。
由于这一过程即没有直接的外界能量作用于分子,因此对分子结构破坏较少,是一种典型的“软电离”方式。
ESI过程ESI过程中大致可以分为液滴的形成、去溶剂化、气相离子的形成3 个阶段。
液滴的形成和雾化样品溶液通过雾化器进入喷雾室, 这时雾化气体通过围绕喷雾针的同轴套管进入喷雾室, 由于雾化气体强的剪切力及喷雾室上筛网电极与端板上的强电压( 2~6 kV) ,将样品溶液拉出, 并将其碎裂成小液滴。
随着小液滴的分散, 由于静电引力的作用, 一种极性的离子倾向于移到液滴表面, 结果样品被载运并分散成带电荷的更微小液滴。
液滴的形成及电喷雾过程如图2 所示。
去溶剂化和离子的形成进入喷雾室内的液滴, 由于加热的干燥气-氮气的逆流使溶剂不断蒸发, 液滴的直径随之变小,并形成一个“突出”使表面电荷密度增加。
当达到Rayleigh( 雷利) 极限时, 电荷间的库仑排斥力足以抵消液滴表面张力时, 液滴发生爆裂, 即库仑爆炸, 产生了更细小的带电液滴, 离子的形成如图 3所示。
优点:1. 电喷雾可以提供一个相对简单的方式使非挥发性溶液相离子(具有高的离子化效率, 对蛋白质而言接近100%)转入到气相(主要用来产生分子离子),从而质谱仪便可提供一个灵敏的直接检测。
2. 电喷雾质谱不但可以用于无机物( 如元素周期表中的大部分元素) 的检测分析, 还可以用来分析有机金属离子复合物以及生物大分子的检测分析。
药物分析中的纳米离子液体电喷雾质谱技术应用研究
药物分析中的纳米离子液体电喷雾质谱技术应用研究近年来,纳米离子液体电喷雾质谱技术在药物分析领域中得到了广泛的关注和应用。
本文将对该技术的原理、特点以及应用案例进行介绍和探讨。
一、纳米离子液体电喷雾质谱技术的原理纳米离子液体电喷雾质谱技术是将离子液体与纳米颗粒相结合,通过电喷雾技术将样品离子化并送入质谱仪进行分析。
其主要原理包括以下几个方面:1. 离子液体的选择:离子液体是一种带有离子结构的液体,具有良好的溶解性和化学稳定性。
在离子液体中加入药物样品后,药物分子会与离子液体分子形成离子对,并形成稳定的离子液体-药物复合物。
2. 电喷雾技术:通过电压作用下,在电喷雾器中形成高电场强度,从而促使离子液体中的复合物在喷雾过程中被离子化,形成气相离子。
这些气相离子会随着质谱仪中的气流传输到质谱仪中进行分析。
3. 纳米颗粒的应用:纳米颗粒在纳米离子液体电喷雾质谱技术中起到了重要的作用。
纳米颗粒可以增加离子液体及药物复合物的表面积和散射效应,从而提高电喷雾效率和药物离子的检测灵敏度。
二、纳米离子液体电喷雾质谱技术的特点1. 高灵敏度:纳米离子液体电喷雾质谱技术能够在低样品浓度下进行灵敏的检测,尤其对于生物样品和药物分子的分析具有较高的灵敏度和选择性。
2. 宽线性范围:纳米离子液体电喷雾质谱技术具有宽广的线性范围,能够适应不同浓度范围内的样品分析。
3. 低样品消耗:相比传统质谱分析技术,纳米离子液体电喷雾质谱技术能够显著降低样品的消耗量,同时减少了对样品的预处理过程,提高了分析效率。
4. 适用广泛:纳米离子液体电喷雾质谱技术能够应用于药物分析的各个环节,包括药物代谢研究、生物样品分析、药物控制释放等方面。
三、纳米离子液体电喷雾质谱技术的应用案例1. 药物代谢研究:纳米离子液体电喷雾质谱技术能够通过检测药物在体内的代谢产物,实现对药物代谢途径和转化过程的研究。
例如,通过对某药物的代谢产物进行离子化,利用质谱仪分析其质量/电荷比,可以确定药物的代谢途径以及代谢产物的结构和相对含量。
电喷雾电离的原理
电喷雾电离的原理电喷雾电离是一种常用的质谱分析技术,其原理主要涉及电喷雾和电离两个过程。
电喷雾是将待测物溶液通过高压电场喷射成微小液滴的过程。
首先,待测物溶液被注入到一个称为喷雾器的装置中。
喷雾器内部包含一个称为毛细管的细长通道,其中通过一个高压电场使溶液被喷射成细小的液滴。
这些液滴通常具有直径在5-50微米之间。
接下来,液滴会在一个称为干燥室的环境中失去溶剂,形成固态微粒。
在干燥室中,液滴的表面积增大,溶剂逐渐蒸发,直到只剩下固态的待测物微粒。
这些微粒通常具有直径在1-10微米之间。
在电离过程中,待测物微粒被带有高电压的针尖电离。
针尖的电压通常在2-5千伏之间。
当针尖靠近待测物微粒时,电场会促使微粒表面的电子被剥离,形成带正电荷的离子。
这些离子会被吸引到一个称为采样锥的装置中。
采样锥的作用是引导离子进入质谱仪的分析区域。
采样锥内部的电场会加速离子,并将它们聚焦到一个称为质量分析器的装置中。
质量分析器可以根据离子的质量-电荷比(m/z)将它们分离开来,并通过检测器进行检测。
最后,检测器会记录离子的信号强度,并将其转化为质谱图。
质谱图可以提供待测物的质量信息和相对丰度信息,从而实现对待测物的定性和定量分析。
总结起来,电喷雾电离的原理是通过高压电场将待测物溶液喷射成微小液滴,然后在干燥室中使液滴失去溶剂,形成固态微粒。
接着,通过带有高电压的针尖电离微粒,形成带正电荷的离子。
最后,离子被引导进入质谱仪进行分析,并通过质谱图展示结果。
药物分析中电喷雾离子化法的研究
药物分析中电喷雾离子化法的研究电喷雾离子化法是药物分析领域中一种重要的技术手段,它广泛应用于药物成分的测定、质量控制以及药物代谢的研究等方面。
本文将对电喷雾离子化法的原理、应用和研究进展进行综述。
一、电喷雾离子化法的原理电喷雾离子化法是一种基于液相色谱-质谱联用技术的分析方法。
其原理为将样品通过喷雾器转化为液滴,并在电场作用下,使液滴变为带电荷的离子,并通过对这些离子进行测量和分析,从而确定样品中的化合物成分。
电喷雾离子化法的关键步骤包括:样品进样、液滴形成、溶剂蒸发和离子形成等。
首先,在电喷雾离子化器中,样品溶液通过毛细管进入,形成液滴。
然后,利用高电压的电场作用下,液滴内部的药物分子被带离,并形成离子。
最后,这些离子将通过电场驱动器,进入质谱仪进行检测和分析。
二、电喷雾离子化法的应用1. 药物成分分析电喷雾离子化法在药物成分分析中具有广泛的应用。
通过该技术可以对药物样品中的成分进行快速、准确的测定,包括药物的结构鉴定、含量测定以及杂质检测等。
此外,电喷雾离子化法还可以用于研究药物分子的稳定性和代谢动力学等问题。
2. 药物质量控制药物质量控制是保证药物安全有效的重要环节,而电喷雾离子化法作为一种灵敏的分析技术,逐渐被应用于药物质量控制中。
通过与质谱仪联用,可以对药物中的杂质进行检测和定量分析,从而确保药物质量符合相关标准。
3. 药物代谢研究药物代谢研究是了解药物在机体内转化和代谢过程的重要途径。
电喷雾离子化法与质谱仪联用可以对药物在体内代谢产物进行鉴定和定量分析,从而揭示药物代谢途径和代谢产物的结构。
三、电喷雾离子化法的研究进展随着科学技术的不断进步,电喷雾离子化法在药物分析领域持续发展。
近年来,研究者们对电喷雾离子化法的优化和改进进行了大量的工作。
例如,改进喷雾器的结构和喷雾条件,提高离子产率和信号强度;优化质谱仪的检测器性能,提高质谱仪的分辨率和灵敏度。
此外,还有研究者将电喷雾离子化法与其他分析技术相结合,如电喷雾串联质谱法、电喷雾离子迁移谱法等,以期获得更加准确和全面的分析结果。
电喷雾离子化技术
电喷雾离子化技术一、介绍电喷雾离子化技术是一种将液体样品通过电喷雾的方式转化为气态离子的方法。
它是质谱仪、液相色谱-质谱联用仪等分析仪器中常用的样品离子化方法。
本文将从原理、应用以及发展前景等方面对电喷雾离子化技术进行全面、详细、完整且深入地探讨。
二、原理电喷雾离子化技术的原理基于电喷雾的过程。
当高压电场作用下,液体样品通过一个细小的喷嘴被雾化成微小液滴。
这些液滴在空气中会迅速蒸发,形成气溶胶。
进一步,气溶胶中的溶质分子会失去电子,形成带电的离子。
这些离子可以通过一个称为离子源的装置被引入到质谱仪等分析仪器中进行分析。
三、应用电喷雾离子化技术在许多领域都有广泛的应用。
3.1 质谱分析电喷雾离子化技术是质谱分析中最常用的样品离子化方法之一。
它可用于分析有机物、生物大分子以及药物等样品。
通过将样品离子化,可以得到样品的质谱图谱,从而确定样品的分子结构和组成。
3.2 液相色谱-质谱联用分析电喷雾离子化技术也广泛应用于液相色谱-质谱联用分析中。
在液相色谱柱后,样品会通过电喷雾离子化技术转化为气态离子,然后进入质谱仪进行分析。
这种联用分析方法可以实现对复杂样品的高灵敏度和高选择性的分析。
3.3 生物医学研究电喷雾离子化技术在生物医学研究中也有广泛的应用。
通过将生物样品离子化,可以得到生物分子的质谱信息,从而研究其结构和功能。
此外,电喷雾离子化技术还可以用于药物代谢动力学研究、蛋白质组学研究等领域。
3.4 材料科学电喷雾离子化技术在材料科学中也有一定的应用。
通过将液体样品离子化,可以得到材料的质谱信息,从而研究材料的成分、结构以及性质。
四、发展前景电喷雾离子化技术在过去几十年中得到了快速的发展,并在许多领域取得了重要的应用。
随着科学技术的不断进步,电喷雾离子化技术还有很大的发展潜力。
4.1 分析灵敏度的提高随着离子源和质谱仪等分析仪器的不断改进,电喷雾离子化技术的分析灵敏度不断提高。
这使得它可以应用于更加复杂和微量的样品分析。
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浅析电喷雾质谱仪中的电喷雾系统王化斌 刘钟栋 郑隆钰 卢奎(郑州工程学院,郑州 450052)曹书霞(郑州大学,郑州 450052)刘艳(清华大学,北京 100084)摘 要:本文主要介绍了电喷雾质谱仪中的电喷雾部分的基本组成及基本原理。
主要包括电喷雾的过程、喷雾源、气相离子的选择以及在电喷雾系统中发生的相关气相化学反应。
最后介绍了电喷雾质谱的优缺点。
关键词:电喷雾,电喷雾质谱仪The Basic Construction and Principles of the Electro_spray System in Electro_spray Mass SpectrometryWang Huabin,Liu Zhongdong,Zheng Longyu,Lu Kui(Zhengzhou Institute of Technology,Zhengzhou 450052)Cao Shuxia(Zhengzhou University,Zhengzhou 450052)Liu Yan(Tsinghua University,Beijing 100084)Abstract:This article mainly introduced the basic construction and principles of the electro_spray sys tem of electro_spray mass spectrometry including the processes of electro_spraying,sampling gas phase ions and the accompanying chemical reactions and last the authors gave a roughly summary of the electro_spray mass spectrometry s advantages and disadvantages.Key words:Electro_spray,Electro_spray mass spectrometry前言电喷雾作为一种产生气相离子的方法是由Dole和他的合作者们于1968年提出的,在1973年,Dole等人提出将电喷雾与传统质谱仪联用,而95到1984年才被用于实验中[1]。
电喷雾质谱作为一种较新的分析手段,它正越来越广泛地被人们所利用。
自从90年代以来,关于电喷雾质谱发展、应用和功能方面的出版物呈指数上升[2]。
电喷雾质谱主要有两部分组成,电喷雾部分和质谱仪部分。
电喷雾部分可以提供一种相对简单的方式,使非挥发性溶液相的离子转入到气相;而质谱仪部分则可以提供一种灵敏的、直接的检测方式。
对于质谱部分的介绍有很多书籍可以参考,但对于电喷雾部分,国内关于此方面系统介绍的书籍、文章却极少。
所以作者认为很有必要向大家较为详细地介绍一下电喷雾质谱中的电喷雾部分的有关知识。
1 电喷雾过程与大多数以原子为基础(等离子体质谱)的技术相比,电喷雾质谱产生离子的方法截然不同[2]。
电喷雾并不是真正的产生离子,而是使前存在溶液离子易于转入气相。
这主要有两个过程来完成,即产生带电液滴和将离子从带电液滴中转移到气相。
这些过程易于保留重要的溶液信息,如一个既定离子的形态和氧化状态。
在电喷雾质谱中,带电液滴通过静电喷雾过程而产生。
对此过程的一般性描述[1]如下(如图1[3]所示)。
分析物被溶解于电解质溶液中,而后在泵的作用下(~1-10 l/min)通过不锈钢毛细管(内径不超进100 m)。
这个不锈钢毛细管与质谱检测器中的选样孔板之间有一个~2-4kv 的高压电场。
在正电场的影响下,在毛细管管尖处的溶液中的正离子向液面迁移(如图2[2]所示),然而负离子则离开液面。
这种液面中离子的分离过程被通常称为∀电泳#带电过程[4],结果使液面聚集的全部都是正电荷。
需要指出的是,∀电泳#涉及到的离子只需要很小的位置空间的置换(最多一个离子直径的长度)。
可以想像,电解质溶液中一个阴离子在毛细管的一端被释放掉,则剩余阴离子的轻微重排将会引起电解质溶液在毛细管的另一端产生一个正电荷[2]。
当电场足够高时,液滴表面的电荷移向低场,则液面被拉伸变形。
在稳定的条件下,溶液的弯液面(管尖处溶液表面)形成一锥状物,即通常称为的∀泰勒圆锥[5]#这个形状代表着减小液面面积的内聚力与液面的由使加了电场而产生的液体离子移向低场的力之间的平衡。
图1[3] 精选器-分离器二级串联装置示意图这也代表着液体的供给与毛细管尖之间液体的平衡[6]。
即由液体的供给和毛细管尖端的圆锥液面的快速剥离(液滴脱落)来维持着这种平衡。
图2[2] 电解质溶液样的带电过程示意简图像。
图3[4] 一个稳定电喷雾源的电荷耦合装置图图3中,a是泰勒锥示意图;b是羽状气雾示意图。
96带电液体在电场力的影响下,在圆锥面由锥底向锥顶流过,在电场中它们呈现丝状(如图3a所示)。
喷雾表面下的液体则以轴对称的方式迅速补上。
在某一临界距离带电液丝散开而产生带电气雾。
带电富足的液滴与带电贫瘠的毛细管之间的平衡是靠电解过程来维持的。
在固定操作条件下(也就是毛细管的锥度、电场力、溶液流速),泰勒圆锥具有表面张力、导电、介电力和粘度等特性[6][7]。
图3a[4]实际上是一个泰勒圆锥的电偶装置图像。
图3b[4]是相似的图像,只是放大倍数较图3a小。
(明暗度是用来强调电喷雾所产生的气雾)。
当新形成的液滴开始蒸发,液滴表面的电荷密度开始上升直到不稳定[8]。
大量的带有大部分不稳定电荷的小液滴释放将会缓解原始液滴表面受到的力[9]。
这个过程被称为液滴的裂解。
液滴自身的裂解过程不断重复将会产生一系列的越来越小液滴,在这些小液滴将会在空间电荷效应的影响下被迫使产生喷雾,最终结果是产生强的喷雾,随着时间和距离的延长雾滴将会变得越来越细小(如图3b所示)。
上述过程可以结合上述三幅图来理解。
这些非常小的液滴最终产生气相离子。
对于产生气相离子的精确机理目前尚不清楚。
离子蒸发理论首先由Iribare和Thomson[10]提出,他们认为,当液滴达到临界尺寸和临界密度,溶剂化离子就会从液滴表面直接解吸出来。
Dole等人提出了一个理论认为:蒸发或裂解过程,最终会导致液滴只带一个电荷。
这有可能是一个单离子、一个带有液剂的离子或带有电解质的离子。
Wang,C ole[11]和Striegel等人[12]最近的研究工作提供了支持Dole 理论的证据。
但不论是哪种理论,都认为气相离子最有可能从小液滴中产生。
产生气相离子主要依赖于两个主要参数,带电和蒸发。
最初液滴的带电状态决定理论上能够进入气相中的最大离子数,这与电喷雾质谱最终检测的灵敏度正相关。
蒸发决定液滴变小的速率。
当电喷雾毛细管尖端与质谱选样板之间的距离较小时,通过提高蒸发效率来保证检测的灵敏度就很重要了。
这对于产生大液滴而相对低的液滴带电量的系统来说就显得尤其为重要了,尤其对于高流速系统。
2 喷雾源电喷雾的效率决定于产生稳定的带电液滴。
由于样品基质和溶液流速要求的不同,产生稳定的带电液滴往往会被干扰,或者说在一定条件下会实现不了。
结果,人们致力于发现一种新的,功能强大喷雾源能够实现同样的电喷雾而受到上述变化的影响较小;考虑到喷雾的基本设计,雾滴在喷雾源的产生是靠纯静电方式(真正的电喷雾)。
自从Zeleny[13][14][15]最初的设计描述以来没有多大发展。
也许唯一重要的改变是用极细内径(1-2 m)的毛细管,用这种管的喷雾被称之为纳米电喷雾或纳米喷雾。
这个概念是由Mann和Wilmi[16]当时为了减少小样样品的体积消耗速率和提高离子转入到气相中的效率,通过提高电荷/液体质量比率而首先提出且设计的。
典型的,它们只需要1 l样品,样品液滴的自然蒸发速率为20-40nl/min[17]。
而目前需要的进一步就是要提高喷雾系统的使用寿命和耐久性[18]。
3 选择气相离子进入检测器如果有合适的大气压力介面,实际上任何质谱检测器都可以被用来选择并检测分析电喷雾所产生的离子。
为了处理气体负荷问题,大多数大气压力介面用到了二级泵系统(参考图1)。
这个介面通常由一个具有一个较小直径的(~100 m)孔的选样板组成。
通过这个小孔,在大气压力下,气体可以全部扩张进入到选样板后的低压区(~1torr)。
这种由离子、中性物质组成的气体扩张进入到精选器,从精选器,气体离子进入到离子光学进行质谱分析器检测。
图1是一个典型的精选器-分离器二级串联装置示意图。
为了明了起见,下面的选样过程描述主要着眼于样品的分离器。
在电喷雾质谱中,气相离子的选择是一个非常重要的过程[1]。
作为电喷雾质谱中基础技术的一部分,选样会严重影响记录在质谱检测器中的离子自然特性。
当施加电场时,在存在于毛细管尖端的高压和相反电极低压之间的电场作用下,正离子飞向质谱检测器。
负离子的情况与此相似。
在许多简单系统中(如图1)反性电极板安置在选样板之前,它具有相对较大的孔径(2-5nm),被称为前板。
通常被称之为∀帘气#的氮气(通常被称为干燥气)从前板与选样板之间引入。
通常气体流动速率足够在此区域产生过压气体,而这个过压气体将在前板孔会产生一股与离子源漂移方向相反的气流。
∀帘气#的目的主要97是防止中性物质如溶剂或水蒸汽进入质谱检测器。
有了∀帘气#就会减少在扩张过程中产生加成物或团簇物质(若干个离子与若干个中性物质附在一起)。
除了提供在扩张区域的中性碰撞气源,∀帘气#还可以促使液滴和溶剂化离子变干。
当在选样板和精选器之间存在一个电场时,相对于中性扩张气体(如N2),离子会因被加速而产生有力的中性物/离子碰撞。
碰撞能量的大小取决于离子的加速情况,即取决于电场强度。
举一个溶剂化离子(如Na(H2O)+n)与扩张气之间碰撞的例子来说明。
它们之间有力碰撞将导致丢失溶剂配体,如(Na (H2O)+n Na(H2O)+n-x+x H2O)。
这个过程通常被称为碰撞诱导解离(CID)。
由于CID能够修饰样品离子的原始形态,所以它具有重要的分析意义,多电荷离子或分子的CID是一个相当复杂的事情。
两个控制CID程度的重要参数是:碰撞气体的压力(正比于气体的数量密度,自由路径,碰撞频率)和电势差。
如果碰撞气体各参数恒定,则CID 的程度则由选样器和精选器之间的电势差控制。
在选样板和精选器之间的区域的CID通常被称为高压CID,它决于场的能级,它能够非常有效地使溶剂化的金属离子除去溶剂[19],离压CID虽然有效,但很难控制,通常不具有选择能力。
利用四极杆检测器、离子阱、扇形磁场和静电场、离子回旋共振腔的串联特性可以提供一种方式来选择特定的离子并对其进行碰撞-诱导裂解离。