解读ESI电喷雾质谱

解读ESI电喷雾质谱
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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。

吸滤头
材质：不锈钢烧结，陶瓷，玻璃，聚四氟等
故障：堵塞，流路不畅（水相滤头容易产生）
表现：管路中不断有气泡生成，而且容易造成流量不准，严重的话压力波动
原因：水中细菌、流动相中颗粒、空气中灰尘等
措施：用5％稀硝酸，超声波清洗，再用蒸馏水清洗，最好一个月洗一次（玻璃材质的不能超声）
对不能用在做LC-MS的流动相系统中加甲酸钠或醋酸钠。

因为无论你使用ESI还是APCI源，这样的盐类都不能挥发，结果很可能是堵住离子源后方的加热毛细管，这时问题就很严重了。

我不大清AB，Agilent的公司的质谱仪对于不挥发性的盐的耐受能力如何，但是就我们实验室的几台Finnigan公司的质谱仪情况来看，无论是离子阱质谱仪还是三重四极杆的质谱仪，都不能在流动相系统中加入不挥发性的盐类。

如果实在是必须在流动相中加缓冲盐以调节峰形，我使用的唯一的缓冲盐就是可以挥发的醋酸铵，而且浓度也严格控制在10 mM以下。

即便这样，晚上作完实验打开仪器的离子源也还是发现在离子源里有层白色的膜。

总之，对于LC-MS，能不用盐就尽量不要用缓冲盐了。

若做的药物对于正离子响应好，一般采用甲醇-水-甲酸系统或乙腈-水-甲酸系统就完全可以搞定；若做的药物对于负离子响应好，一般采用甲醇-水-氨水系统或乙腈-水-氨水系统也完全可以搞定。

从我的经验来看，M+Na峰离子确实不稳定，对M+Na峰进行二级全扫描质谱分析，几乎不可能得到稳定的二级碎片离子。

M+Na峰和M+NH4峰的情况是类似的。

我做过大约30个药物的体内样品LC-MS-MS定量分析，约有10%的药物出现M+Na峰或M+NH4峰，我从来不用它们做定量分析的离子。

我认为很难做好。

关于药物产生M+Na峰和M+NH4峰的情况，我曾咨询过一些高手，包括我的老板，他们的观点是：药物产生M+Na峰或M+NH4峰，属药物本身的性质所决定，主要与该药物的碱性有关，一般情况下，碱性稍弱的药物易于产生M+Na峰或M+NH4峰。

据我所知，醋酸钠是不挥发性的
做酰胺药物，正负离子都会有质谱响应，我建议你试一试负离子在流动相中加一点氨水吧，比例是0.1-0.5%的5%的氨水。

不要用太高了，否则废柱子。

不过一般还是正离子好做，至少对于Finnigan的质谱是这样。

不知道你是否试过在离子源内加上一点源内CID电压，有时可能会收到异想不到的效果
一般认为，由于化合物中O、S、N原子还有未配对的孤对电子，而Na离子有没有电子的空轨道，所以O、S、N特别容易捕获Na离子而形成带电粒子，而但样品还有多个O、S、N的时候，形成＋Na峰的几率增加，＋H峰的比例逐渐减少甚至消失；在液质分析中，由于基质中含有钠、钾、铵等，可以加成到药物分子中，也可以不加成到药物分子中而占据液滴表面，从而抑制分析物离子的信号，这就使其信号出现很大的波动；因此不建议使用这种加成的监测离子。

由Dr.John Langley,University of Southampton研究得出
（原文见：/~msweb/ ）
如果有些峰一直都洗不掉，不妨找找看，在list里面有没有
Contamination Peaks - Positive Ion ES。