182離子源類型與離子形成過程概要課件

*第十八章

質(zhì)譜分析18.2.1電子轟擊電離源18.2.2化學(xué)電離源18.2.3快原子轟擊源18.2.4電噴霧離子源18.2.5大氣壓化學(xué)電離源18.2.6激光解吸源18.2.7場(chǎng)電離源第二節(jié)離子源類型與離子形成過程Massspectrometry，MSTypesofionizationandprocessofionsformed

*18.2.1電子轟擊離子源ElectronIonization(EI)源應(yīng)用最廣，標(biāo)準(zhǔn)譜圖。++++:R1:R2:R3:R4:e+M+(M-R2)+(M-R3)+MassSpectrum(M-R1)+**EI源的特點(diǎn)：電離效率高，靈敏度高；應(yīng)用最廣，標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖基本都是采用EI源得到的；穩(wěn)定，操作方便，電子流強(qiáng)度可精密控制；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控溫方便。EI源：可變的離子化能量

(10～240eV)

對(duì)于易電離的物質(zhì)降低電子能量，而對(duì)于難電離的物質(zhì)則加大電子能量（常用70eV）。電子能量電子能量分子離子增加碎片離子增加*18.2.2化學(xué)電離源（ChemicalIonization，CI）

離子室內(nèi)的反應(yīng)氣（甲烷等；10～100Pa，樣品的103～105倍），電子（100～240eV）轟擊，產(chǎn)生離子，再與試樣分子碰撞，產(chǎn)生準(zhǔn)分子離子。特點(diǎn)：最強(qiáng)峰為準(zhǔn)分子離子；譜圖簡(jiǎn)單；不適用難揮發(fā)試樣；得到的是非標(biāo)準(zhǔn)譜圖。++氣體分子試樣分子+準(zhǔn)分子離子電子(M+1)+;(M+17)+;(M+29)+;*化學(xué)電離源反應(yīng)過程：

CH4+e→CH4+·+2eCH4+·→CH3++H·

CH4+和CH3+很快與大量存在的CH4分子起反應(yīng)，即

CH4+·+CH4→CH5++CH3·CH3++CH4→C2H5++H2

CH5+和C2H5+不與中性甲烷進(jìn)一步反應(yīng)，與試樣分子(XH)

CH5++XH→XH?CH5+→XH2+

?CH4M+17C2H5+＋XH→XH?

C2H5+→X+

?C2H6M+29化學(xué)電離法可以大大簡(jiǎn)化質(zhì)譜，若采用酸性比CH5+更弱的C4H9+（異丁烷）、NH4+（氨）的試劑離子則可更進(jìn)一步簡(jiǎn)化。

*化學(xué)電離源（CI）與電子轟擊電離源(EI)質(zhì)譜圖對(duì)比*18.2.3

快原子電離源（FAB）a.氬氣離子，加速、碰撞，電荷和能量轉(zhuǎn)移高能原子束。b.高能粒子打在置于涂有非揮發(fā)性底物靶上樣品分子使其電離。

不加熱氣化，特別適合于分子量大、難揮發(fā)或熱穩(wěn)定性差的樣品分析，例如肽類、低聚糖、天然抗生素。有較強(qiáng)的準(zhǔn)分子離子峰和較豐富的碎片離子信息。

*快原子電離源（FAB）質(zhì)譜圖*18.2.4電噴霧電離源（ESI）軟電離方式，易形成多電荷離子[M+nH]n+。

特別適合于分析極性強(qiáng)熱穩(wěn)定性差的大分子，如蛋白質(zhì)、肽、糖等。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用接口。*電噴霧電離源（ESI）：LC-MS結(jié)構(gòu)流程*電噴霧電離電噴霧產(chǎn)生多電荷離子，相對(duì)分子質(zhì)量Mr計(jì)算：選相鄰峰，電荷n，n+1m1=(Mr+n)/2m2=(Mr+n+1)/(n+1)計(jì)算結(jié)果如表。不適用于非極性化合物*大分子量蛋白質(zhì)的質(zhì)譜圖

分子量為10000Da的分子若帶有10個(gè)電荷，則其質(zhì)荷比只有1000Da，在一般質(zhì)譜儀可以分析的范圍之內(nèi)。

**電噴霧電離-多電荷離子*18.2.5

大氣壓化學(xué)電離源（APCI）

APCI是ESI的補(bǔ)充。APCI主要產(chǎn)生單電荷離子，分析的化合物分子量一般小于1000。碎片離子很少，主要是準(zhǔn)分子離子。

針電極高壓放電，空氣中某些中性分子電離，產(chǎn)生H3O+，N2+，O2+

和O+

等，離子與樣品分子發(fā)生離子-分子反應(yīng)，使樣品分子離子化。應(yīng)用于液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用。*18.2.6激光解吸電離源（LD）得到的主要是分子離子，準(zhǔn)分子離子。碎片離子和多電荷離子較少。常用的基質(zhì)：2，5二羥基苯甲酸、芥子酸、煙酸、α-氰基-4-羥基肉桂酸等。

分析樣品置于涂有基質(zhì)的樣品靶上；基質(zhì)分子吸收激光能，與樣品分子一起蒸發(fā)并使樣品分子電離。屬于軟電離技術(shù)，用于分析生物大分子，如肽、蛋白質(zhì)、核酸等。

*18.2.7場(chǎng)電離源（FI）與場(chǎng)解吸源（FD）電壓：7-10kV；d<1mm；強(qiáng)電場(chǎng)將分子中拉出一個(gè)電子；分子離子峰強(qiáng)；碎片離子峰少；不適合化合物結(jié)構(gòu)鑒定；陽(yáng)極+++++++++++++陰極d<1mm*場(chǎng)電離源（FI）與電子轟擊電離源(EI)質(zhì)譜圖對(duì)比*場(chǎng)解吸源(FD)化學(xué)電離源(CI)電子轟擊電離源(EI)質(zhì)譜圖對(duì)比*主要離子源特點(diǎn)對(duì)比*

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