相关概念
ESI 电喷雾电离原理: 带有被测物离子的流动相流经雾化器喷雾针,在雾化针尖端发生雾化,使液滴表面富集带同种电荷的离子,内部相反电荷聚集,形成带电的液滴喷雾。 由于高压电极将雾化器的喷雾针环绕,与传输毛细管进样口之间电压不同,因此在两者之间产生一个电场,液滴在电场作用下飞向传输毛细管。 加热的氮气干燥器(反吹气)从与离子运行相反的方向吹出,带走液滴中中性的溶剂分子,使得液滴表面开始收缩,液滴开始变小,当液滴内部的静电排斥力超过液滴的表面张力时,发生库伦爆炸,大的液滴变成小的液滴。 这个过程不断重复,直到待测分析物离子最终变为气态进入毛细管被检测。
ESI 是目前液质联用中使用最多的电离方式,它属于浓度敏感型离子化技术,灵敏度随样本浓度升高而提高。适合分析中等极性到极性的有机小分子,此外,由于其具有产生多电荷离子的特性,使得其也适合生物大分子的分析,比如蛋白质,多肽的分析。 在 ESI 分析中,如样品具有酸、碱性,则样品分子在溶液中可去质子生成阴离子或接受质子成为阳离子,或者与 Na+,COOH-等形成加合物离子。小分子极性较低的化合物,如醇和醚类,其质子亲和力低,不宜在溶液中形成质子化的离子或去质子化生离子不适合 ESI 分析。 ESI 和 APCI 在一定范围内是互补的,ESI 的软电离程度较APCI 的还小,但其应用范围较APCI 的大,只有少部分 ESI 做不出的,可以用 APCI 辅助解决问题,但是 APCI 还是不能解决所有 ESI 解决不了的问题。
EI:电子轰击源质谱,常用于 GC-MS 系统。 MALDI:基质辅助激光解吸电离源质谱,常用于生物大分子分析。 API:大气压电离源质谱,常用于LC-MS系统。其中 ESI , APCI,APPI 统称大气压电离 (API)。 APPI (Atmospheric Pressure PhotoSpray Ionization): 更适合做非极性分子。加热的气体将溶剂蒸发,电晕针放电将溶剂电离,带电的溶剂分子与分析物发生分子离子反应,将电荷转移给分析物,形成分析物离子被检测。ESI:Electron Spray Ionization 的缩写,意思是电喷雾离子源,是质谱仪中较为常用的一种离子化方式。电喷雾离子源属于一种软电离源,能使大质量的有机分子生成带多电荷的离子。ESI 正模式(ESI+): 适合于碱性化合物或者含有杂原子的化合物等。化合物中含有-NH,、-N、-NH、-CO、-COOR 等基团。ESI 负模式(ESl-) : 适合于酸性化合物, 或含强电负性基团的化合物。化合物中含有-COOH、-OH 酸酚等。常用的 MS 或者 LCMS 检测为 ESI 电离源,当一种化合物不出 MS 或者 MS 异常的还可以作 ACPI 电离源检测,可能会得到相应的结果。
常见的离子片段
| 正模式
| 原因
| M+14
| 在LCMS中羧酸与甲醇成酯,或其他多一个碳的情况
| M+18
| 加NH4
| M+19
| 水合
| M+23
| 加钠离子
| M+33
| 加甲醇
| M+39
| 加钾离子
| M+42
| 加乙腈
| M+64
| 加乙腈加钠离子
| 2M+1
| 二聚+氢离子,倍峰
| 2M+23
| 二聚+钠离子 | 一系列相差42的峰
| 可能为石蜡油污染
| 一系列相差44的峰 | 可能为聚乙二醇污染
| M-16
| 脱掉NH3
| M-17
| 脱水
| M-44
| 羧酸和含Cbz的分子常见,重排后脱CO2 | M-56
| 含Boc的分子常见,脱叔丁基
| M-100
| 含Boc的分子常见,脱Boc
| (M+2)/2
| 分子络合两个氢离子,半峰
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| 负模式
| 原因
| M-1 | [M-H]-
| M+X
| [M+X]-, X=溶剂或缓冲溶液的阴离子
| M+S-1
| [M+S-H]-, S=溶剂 |
常见加合离子峰 [M+Na]+ = [M+23]+ 加钠离子; [M+K]+ = [M+39]+加钾离子; [M+NH4]+ = [M+18]+加铵离子; [M +H +H2O]+ = [M+19]+加水; [M+X]+ 这里 X 是指溶剂缓冲液中的阳离子; [M+H+Solvent]+溶剂加合峰,如[M+H+CH3CN]+ = [M+42 ]+ 是CH3CN加合离子,[M+H+CH3OH]+ = [M+33 ]+ 是CH3OH加合离子; 减峰:M-56(脱叔丁基)和M-100(脱Boc),M-16(脱NH3)和M-17(脱水)以及M+2/2(比较常见),其他少见。 HPLC相关注意事项
基本原理:TLC是正相,HPLC 是反相,两者出峰大体相反,但有特殊情况,例如有些在 TLC 板上极性小的化合物却含有水溶性好的基团,出峰位置很可能会提前。 特殊HPLC: 碱性柱和中性柱在酸性柱下不能分开的情况下使用 ELSD在紫外显色弱或者没有的情况,气相柱适用于沸点低于 300 摄氏度的化合物。
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