电喷雾电离技术
APCI和ESI电离源的区别
APCI源和ESI源 APCI 和ESI 都是API源中两种离子化方法： ESI 为电喷雾，即样品先带电再喷雾，带电液滴在去溶剂化过程中形成样品离子，从而被检测。 APCI 为大气压力化学电离源，样品先形成雾，然后电晕放电针对其放电，在高压电弧中，样品被电离，然后去溶剂化形成离子，最后检测。 1）原理上：APCI利用电晕放电离子化，气相离子化。ESI利用离子蒸发，液相离子化。 2）适用范围：APCI 使用于中等极性，小分子化合物，且具有一定的挥发性。而ESI 使用于极性化合物和生物大分子。 3）多电荷：APCI不能生成一系列多电荷离子，所以不适合分析大分子。ESI 能生成一系列多电荷离子，特别适用于蛋白，多肽类等生物分子。 ESI主要用于极性、大分子有机物，APCI一般用于弱极性、小分子有机物。ESI易形成多电荷离子，因而可测大分子。APCI主要产生单电荷离子，限于四极杆的质量分析范围，一般测定分子量低于1000的有机物。ESI 除与四极杆、离子阱匹配外，也可配合TOF、FTICR用于生物大分子的研究。APCI应用范围较窄，常见如某些环境污染物检测、甘油三酯检测等，一定程度上互补了ESI的应用。 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，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。 电喷雾电离源是一种软电离方式，即便是分子量大，稳定性差的化合物，也不会在电离过程中发生分解，它适合于分析极性强的大分子有机化合物，如蛋白质、肽、糖等。电喷雾电离源的最大特点是容易形成多电荷离子。这样，一个分子量为10000Da的分子若带有10个电荷，则其质荷比只有1000Da，进入了一般质谱仪可以分析的范围之内。根据这一特点，目前采用电喷雾电离，可以测量分子量在300000Da以上的蛋白质。 大气压化学电离源主要用来分析中等极性的化合物。有些分析物由于结构和极性方面的原因，用ESI不能产生足够强的离子，可以采用APCI方式增加离子产率，可以认为APCI是ESI的补充。APCI主要产生的是单电荷离子，所以分析的化合物分子量一般小于1000Da。用这种电离源得到的质谱很少有碎片离子，主要是准分子离子。 APCI与ESI源都能分析许多样品，而且灵敏度相似，很难说出哪一种更合适。同时至今没有一个确切的准则判断何时使用某一种电离方式更好。但是通常认为电喷雾有利于分析生物大分子及其它分子量大的化合物，而APCI更适合于分析极性较小的化合物。 APCI源不能生成一系列多电荷离子，所以不适合分析生物大分子。而ESI源由于它能产生一系列的多电荷离子，特别适合于蛋白质，多肽类的生物分子。ESI和APCI共同点:1、使用高电压元件和雾化气喷雾法产生离子2、通常产生(M+H)+或(M-H)-等准分子离子3、产生极少的碎片，但可以控制产生结构碎片４、非常灵敏的电离技术。不同点:1、生成离子的方式不同，ESI：液相离子化；APCI：气相离子化 2、样品兼容性ESI：极性化合物和生物大分子APCI：非极性，小分子化合物（相对ESI而言）且有一定挥发性3、流速兼容性ESI：0.001到1ml/minAPCI：0.2到2ml/min4、ESI的适用范围要远远大于APCIESI的优点与缺点(1) 优点1.分子量确认2,适合于挥发及不挥发的溶质3.适合于离子化及极性的溶质4.好的灵敏度5.高分子量测定6.适合于毛细管色谱(2) 缺点1.相对较低的LC流速。2.在溶液中必须离子化。3.在高盐条件下会发生离子抑制。4.产生加和离子影响结果。5.有限的结构信息。 APCI优点∶1.利用所得到[M+1]+及[M-1]–进行分子量确认2.源参数调整简单，容易使用3.耐受性好，喷雾器及针的位置不关键4.LC流速可达2.0ml/min5.好的灵敏度 缺点：1.有限的结构信息2.易发生热裂解3.低质量时化学噪声大4.不适合做分子量大于1000的化合物
玩转质谱：液质(LCMS)中离子源电离的方式与选用
—1— 玩转质谱 液质（LCMS）中离子源电离的方式与选用
在质谱分析时，您有没有离子源选择困难症？质谱条件优化了半天，还达不到期望的响应值，甚至连响应都没有？那么如何选择化合物电离的离子源了？
其实液质常用的离子源，就是电喷雾电离（ESI），大气压化学电离（APCI）和大气压光电离（APPI）,接触最多的就是ESI，基本上适合大多数化合物的分析
▉电离方式
通过离子源有效地将带电分子转移到质谱仪中，是色谱分离后进行足够研究不同来源化合物分子的关键过程。
离子化：是样品要从液态中性分子转化为气态带电离子。整个过程需在离子源中实现，离子再通过特殊接口进入真空系统。分离技术、电离源的类型、化合物应用中的精选示例：
—2—
自1990年代以来，新一代大气压电离（API）来源开始商业化，溶解在液体中的分析物可以更高的电离速率进行转移。这些离子源通常是电喷雾电离（ESI），大气压化学电离（APCI）和大气压光电离（APPI）。由于带电分子从溶液到气相的转移，ESI对于检测完整的蛋白质，肽，碳水化合物和其他大分子特别有用。相反，APCI和APPI在检测小的有机分子（最初是不带电荷的）或疏水但稳定的肽及其他分子方面具有优势。
元素形态和定量的最新发展导致了新的质谱系统的引入。电感耦合等离子体电离（ICP）是一种非常成熟的技术，用于表征包含更高原子元素的生物分子。此外，元素分析仪（EA）可以用于检测低原子元素。后一种系统是所谓的非色谱耦合电离技术，可将离子从固定表面转移到气相中（这一块没有接触过，有兴趣的小伙伴可研究下。欢迎投稿，补充这方面的内容或其它您觉得很有意思的事情与大家分享）。
如果分析物在液体中稀释，则ESI，APCI，APPI，EESI（萃取电喷雾电离）和CSI（冷喷雾电离）目前是通常与MS检测结合的技术。其中ESI是最常用的，而其它离子源则用于更专门的分子应用。
—3—
▉合适的离子源
为了选择合适的电离技术，最重要的参数是分子的行为和结构以及溶解溶液的性质的知识。综合考虑两者，选择最合适的离子源将不再是问题。那我们就一起来看看最常见的ESI与APCI源吧。
中性解吸电喷雾萃取电离质谱法直接检测蜂蜜中的敌敌畏
中性解吸电喷雾萃取电离质谱法直接检测蜂蜜中的敌敌畏
于腾辉;刘星星;邓敏;方小伟;陈林飞;郭夏丽;罗丽萍
【摘 要】采用中性解吸电喷雾萃取电离质谱( ND-EESI-MS)技术,在无需样品预处理的条件下,建立了对蜂蜜中敌敌畏直接快速检测的方法。在正离子模式下,敌敌畏质子化离子峰位于 m/z 223,二级特征离子为m/z 109和127。在优化的条件下,以m/z 127的信号强度为定量指标,建立了蜂蜜中敌敌畏残留的定量检测方法。结果表明,在蜂蜜基质中,敌敌畏在5~1000 ng/mL浓度范围内与m/z 127的信号强度线性关系良好,相关系数为0.998,检出限为1.0 ng/mL(S/N=3)；蜂蜜中3个加标水平(10,30和400 ng/mL)的敌敌畏的回收率为93.0％~103.0％,精密度(RSDs)小于4.4％。同时采用气相色谱(火焰光度检测器)方法作为对照方法,检测敌敌畏加标蜂蜜样品,结果表明,加标蜂蜜在5~1000 ng/mL浓度范围内与峰面积线性关系良好,相关系数为0.999,检出限为1.6 ng/mL；10,30和400 ng/mL 3个水平加标蜂蜜的回收率为94.9％~110.3％,精密度小于7.6％。%In this study, a neutral
desorption-extractive electrospray ionization mass spectrometry ( ND-EESI-MS) method was developed for the direct and rapid detection of
dichlorvos ( DDVP) in honey samples without any sample pretreatment
procedure. Under the positive ionization mode, the main characteristic
常见的电离方法
常见的 电离 方法
电子离子化[EI]
电子电离(EI)为很多人所熟知。(在较早的时候称为电子撞击，但是从技术上来说不准确。)EI，通常将样品暴露在70eV的电子下，被称为硬技术。电子
与目标分子互作用的能量，通常要比分子的化学键要强的多，因此分子发生电
离。过量的能量按照特定方式打开化学键。结果产生能够预见的、可鉴别的碎片，通过这些碎片，我们能够推测出分子结构。这些能量可将单个电子激发，
从分子外层逸出，形成正离子自由基，得到丰富的碎片波谱。不同于较软的大
气压电离技术，波谱响应会受到离子源设计特征的影响，EI技术完全独立于离
子源的设计。同一化合物在一台EI质谱仪产生的图谱与另一台EI质谱仪得到
的图谱非常相似，基于这一原理，可建立图谱库，将未知化合物的谱图与参照谱图比较。
化学电离[CI]
分子过度裂解的称为软技术。化学电离(CI)通过一较温和的质子转移过程生成离子，有利于分子离子的生成。将样品暴露到大量的溶剂气体，如甲烷形
成质子化的分子离子(M+H)。反向过程将形成负离子。在一些情况下，质子被转
移到气体分子上，形成负离子(M-H)。采用EI分析时，碎片丰富的化合物，有
时可采用CI分析，以增加分子离子的丰度。类似于EI，样品必须具有热稳定性，因为在离子源里，被测物需要加热气化。对起始电离步骤，CI的电离机理
依赖于EI，但是在离子源里是有高压化学反应气体，比如甲烷、异丁烷或氨。
比被测物(R)的浓度高很多反应气体通过电子电离作用，发生电离，起初产生
R+t，溶剂离子。R+离子与中性R分子发生碰撞，形成稳定的次级离子，其具有
反应性，然后通过离子分子反应，使被分析物分子(A)离子化.
负离子化学电离[NCI]
对含捕获电子基团(例如，氟原子或硝基苄基)的被测物，能形成负离子化
学电离(NCI)。比EI的灵敏度提高了很多倍(据报道，在某种情况下可提高100
到1000倍以上)。NCI广泛应用于各种小分子，这些小分子通过或能够被化学修饰，促进电子捕获。在负离子中，有两类主要的负离子形成机制:电子捕获和
质谱的五种电离源及其特点
质谱的五种电离源及其特点
质谱的五种电离源及其特点包括：
1. 电子轰击电离源：利用高能电子轰击样品分子，将其产生的自由电子、电子碎片等离子化，具有高灵敏度和分辨率的特点。
2. 化学电离源：通过气相反应将其它气体引入进来与样品分子反应产生离子，常见的有化学电离化学电子轰击离子源（CI-CEMIS）、场致解析电离（FI- FAB）、化学电喷雾电离（CI-CI）等。
3. 基质辅助激光解吸电离源（MALDI）: 利用基质分子将分析物分子包裹在其中，通过激光辐射使得基质分子与分析物分子质子化生成离子。
4. 电喷雾电离源（ESI）: 将溶液形式的样品通过电喷雾产生带电液滴，通过极化电场将液滴中的分析物质子化生成离子。
5. 快速原子轰击源（FAB）: 利用高能离子轰击样品，将样品中的分析物质子化生成离子。此类型电离源适用于有机、无机高分子化合物。
质谱原理（六）
质谱原理（六）
ESI和APCI的异同！
ESI 为电喷雾，即样品先带电再喷雾，带电液滴在去溶剂化过程中形成样品离子，从而被检测，对于极性大的样品效果好一些；
APCI 为大气压力化学电离源，样品先形成雾，然后电晕放电针对其放电，在高压电弧中，样品被电离，然后去溶剂化形成离子，最后检测，对极性小的样品效果较好。
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，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。
一般用ESI 和 APPI 搭配使用比 ESI 和APCI 的应用范围更广一些。
电喷雾电离源是一种软电离方式，即便是分子量大，稳定性差的化合物，也不会在电离过程中发生分解，它适合于分析极性强的大分子有机化合物，如蛋白质、肽、糖等。电喷雾电离源的最大特点是容易形成多电荷离子。这样，一个分子量为10000Da的分子若带有10个电荷，则其质荷比只有1000Da，进入了一般质谱仪可以分析的范围之内。根据这一特点，目前采用电喷雾电离，可以测量分子量在300000Da以上的蛋白质。电喷雾电离源是一种软电离方式，即便是分子量大，稳定性差的化合物，也不会在电离过程中发生分解，它适合于分析极性强的大分子有机化合物，如蛋白质、肽、糖等。电喷雾电离源的最大特点是容易形成多电荷离子。这样，一个分子量为10000Da的分子若带有10个电荷，则其质荷比只有1000Da，进入了一般质谱仪可以分析的范围之内。根据这一特点，目前采用电喷雾电离，可以测量分子量在300000Da以上的蛋白质。
大气压化学电离源主要用来分析中等极性的化合物。有些分析物由于结构和极性方面的原因，用ESI不能产生足够强的离子，可以采用APCI方式增加离子产率，可以认为APCI是ESI的补充。APCI主要产生的是单电荷离子，所以分析的化合物分子量一般小于1000Da。用这种电离源得到的质谱很少有碎片离子，主要是准分子离子。 APCI与ESI源都能分析许多样品，而且灵敏度相似，很难说出哪一种更合适。同时至今没有一个确切的准则判断何时使用某一种电离方式更好。但是通常认为电喷雾有利于分析生物大分子及其它分子量大的化合物，而APCI更适合于分析极性较小的化合物。
APCI源和ESI源
APCI源和ESI源
APCI 和ESI 都是API源中两种离子化方法：
ESI 为电喷雾，即样品先带电再喷雾，带电液滴在去溶剂化过程中形成样品离子，从而被检测。
APCI为大气压力化学电离源，样品先形成雾，然后电晕放电针对其放电，在高压电弧中，样品被电离，然后去溶剂化形成离子，最后检测。
1）原理上：APCI利用电晕放电离子化，气相离子化。ESI利用离子蒸发，液相离子化。
2）适用范围：APCI 使用于中等极性，小分子化合物，且具有一定的挥发性。而ESI 使用于极性化合物和生物大分子。
3）多电荷：APCI不能生成一系列多电荷离子，所以不适合分析大分子。ESI 能生成一系列多电荷离子，特别适用于蛋白，多肽类等生物分子。
ESI主要用于极性、大分子有机物，APCI一般用于弱极性、小分子有机物。ESI易形成多电荷离子，因而可测大分子。APCI主要产生单电荷离子，限于四极杆的质量分析范围，一般测定分子量低于1000Da的有机物。
ESI 除与四极杆、离子阱匹配外，也可配合TOF、FTICR用于生物大分子的研究。APCI应用范围较窄，常见如某些环境污染物检测、甘油三酯检测等，一定程度上互补了ESI的应用。
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，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。
电喷雾电离源（EI）是一种软电离方式，即便是分子量大，稳定性差的化合物，也不会在电离过程中发生分解，它适合于分析极性强的大分子有机化合物，如蛋白质、肽、糖等。电喷雾电离源的最大特点是容易形成多电荷离子。这样，一个分子量为10000Da的分子若带有10个电荷，则其质荷比只有1000Da，进入了一般质谱仪可以分析的范围之内。根据这一特点，目前采用电喷雾电离，可以测量分子量在300000Da以上的蛋白质。
大气压化学电离源主要用来分析中等极性的化合物。有些分析物由于结构和极性方面的原因，用ESI不能产生足够强的离子，可以采用APCI方式增加离子产率，可以认为APCI是ESI的补充。APCI主要产生的是单电荷离子，所以分析的化合物分子量一般小于1000Da。用这种电离源得到的质谱很少有碎片离子，主要是准分子离子。
质谱 ESI APCI
ESI 为电喷雾，即样品先带电再喷雾，带电液滴在去溶剂化过程中形成样品离子，从而被检测，对于极性大的样品效果好一些；
APCI 为大气压力化学电离源，样品先形成雾，然后电晕放电针对其放电，在高压电弧中，样品被电离，然后去溶剂化形成离子，最后检测，对极性小的样品效果较好。
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，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。
一般用ESI 和 APPI 搭配使用比 ESI 和APCI 的应用范围更广一些。
电喷雾电离源是一种软电离方式，即便是分子量大，稳定性差的化合物，也不会在电离过程中发生分解，它适合于分析极性强的大分子有机化合物，如蛋白质、肽、糖等。电喷雾电离源的最大特点是容易形成多电荷离子。这样，一个分子量为10000Da的分子若带有10个电荷，则其质荷比只有1000Da，进入了一般质谱仪可以分析的范围之内。根据这一特点，目前采用电喷雾电离，可以测量分子量在300000Da以上的蛋白质。电喷雾电离源是一种软电离方式，即便是分子量大，稳定性差的化合物，也不会在电离过程中发生分解，它适合于分析极性强的大分子有机化合物，如蛋白质、肽、糖等。电喷雾电离源的最大特点是容易形成多电荷离子。这样，一个分子量为10000Da的分子若带有10个电荷，则其质荷比只有1000Da，进入了一般质谱仪可以分析的范围之内。根据这一特点，目前采用电喷雾电离，可以测量分子量在300000Da以上的蛋白质。
大气压化学电离源主要用来分析中等极性的化合物。有些分析物由于结构和极性方面的原因，用ESI不能产生足够强的离子，可以采用APCI方式增加离子产率，可以认为APCI是ESI的补充。APCI主要产生的是单电荷离子，所以分析的化合物分子量一般小于1000Da。用这种电离源得到的质谱很少有碎片离子，主要是准分子离子。
质谱电离原理
质谱电离原理
质谱电离原理是指将待测样品通过特定方法进行电离处理，使其转化为带电离子。在质谱仪中，经过质量分析仪的磁场或电场的作用，离子按质量-电荷比被分离，并通过适当的传输和检测系统进行检测和分析。质谱电离原理是质谱技术的基础和核心。常见的质谱电离方法包括电子轰击电离、电喷雾电离、化学电离、激光解吸电离等。
电子轰击电离是一种较为常见的质谱电离方法。在此方法中，通过高能电子轰击样品分子，使其发生电离。电子轰击时，电子会与样品分子发生弹性碰撞或非弹性碰撞，产生离子和激发态分子。离子和激发态分子随后会经过一系列的过程，如分裂、再结合等，最终形成离子电流。这些离子电流可以通过质谱仪进行分析和检测。
电喷雾电离是另一种常用的质谱电离方法。该方法适用于高分子化合物、生物大分子等难揮发的化合物。在电喷雾电离中，样品溶液通过电泵被喷雾器喷成微细雾滴，然后在高电压的作用下，雾滴中的溶液被电离，形成带电离子。这些离子随后通过质谱仪进行分析。
化学电离是利用化学反应实现离子生成的一种质谱电离方法。该方法常用于有机化合物等化学反应活性较高的物质。在化学电离中，待测样品与适当的化学试剂发生反应，产生离子。这些离子会随后被质谱仪进行分析和检测。
激光解吸电离是一种较新的质谱电离方法，用于检测固态物质中的离子。在激光解吸电离中，激光束照射固态样品，使之发生光解反应，产生离子。这些离子被传送到质谱仪进行分析。
通过上述不同的质谱电离原理，可以实现对不同类型样品的电离和分析，为科学研究、环境监测、生物医学等领域提供了强有力的技术支持。
两种软电离技术——ESI和MALDI
两种软电离技术——ESI和MALDI
随着生物化学的发展，质谱技术也在不断改进和创新，包括出现各种软电离技术，如快原子轰击（FAB）、场解吸电离（FD）、二次离子质谱（SIMS）、等离子体解吸（PD）、激光解吸（LD）、电喷雾电离（ESI）、热喷雾（TSI）和基质辅助激光解吸电离（MALDI）等。其中，ESI和MALDI是目前应用最广泛的两种软电离技术。
在1980年代，Fenn首先开发了一种新的样品电离技术，该技术使用具有高压电场（通常为4000电子伏特）的金属注射器。样品溶液通过该高压注射器产生带电液滴并被送入电离室。电离室中的干热气体将这些带电液滴蒸发，并将它们分解成大量带有一个或多个电荷的离子，然后进入分离室进行分析。这种电离技术的主要特点是，当样品分子被电离时，可以保持整个分子的完整性而不产生碎片离子。因此，它可以用于蛋白质和核酸等生物大分子的分析。由于在电离过程中样品溶液中会形成带电液滴，因此这种电离技术称为电喷雾电离（ESI）技术。
电喷雾质谱采用液体取样，因此可以与高效液相色谱、毛细管电泳等高效分离方法相结合，更好地分析复杂样品。
在1980年代后期，Hillenkamp和Karas等提出了另一种电离技术，MALDI技术。它以一定比例混合样品和基质（通常是有机酸），然后将混合物放在探头上。在脉冲激光的照射下，样品分子和基质分子同时吸收激光的能量并被汽化。汽化的基质分子很容易释放出质子，然后这些质子可以被样品分子捕获，从而使样品分子带正电。带电的样品分子将在强电场的作用下被加速进入飞行管进行分析。
MALDI技术背后的原理是用脉冲激光电离基质分子，同时蒸发样品分子。在气相中，基质分子将质子转移到样品分子上，使样品分子带电，为质谱分析做好准备。基质吸收了激光的大部分能量，避免了激光破坏样品分子并仅产生准分子离子。此外，脉冲激光可作为一种电离方法，减少激光与样品分子间的相互作用时间，降低相互作用温度，避免样品分子的热分解。因此，MALDI质谱法也可用于生物大分子的分析。