质谱基础知识问答题

一、试论述大气电离质谱概念及几种电离方式。

大气压电离质谱（API-MS）：是指在或接近大气压的条件发生的任何离子化，与在高真空下相对而言。API包括电喷雾（API-ES或ESI）、大气压化学电离（APCI）和大气压光致电离（APPI）。电喷雾（API-ES或ESI）是指在电场作用下以外气辅助的形式电离分析物和流动相的大气压离子化技术。大气压化学电离（APCI）是指使用电晕放电针在气相中电离分析物和流动相的大气压离子化技术。大气压光致电离（APPI）是指使用紫外光在气相中电离分析物和流动相的大气压离子化技术。

二、详细论述电喷雾离子化过程

当样品溶液通过接地的针进入喷雾室时，首先是表面带电，然后在绕着针的管子进入喷雾室内的高流速喷雾气产生的强剪切力和喷雾室中的强电场（2KV—6KV）的联合作用下，使推出溶液分裂成带电的液滴。当液滴分散时，一种极性的离子易于被静电场吸引到液滴表面。因此样品同时带电和分散成带电液滴的细雾，故命名为电喷雾。这个时候得到的液滴大约为直径2 m其约含100,000电荷。在这里喷雾气所起的作用是使喷出的液滴很细小，否则较大的液滴不能很快去溶剂来达到离子蒸发所需的场强。

加热的氮气蒸发了液滴中的溶剂，增加了电荷/体积。当这个何质比超过Rayleigh极限(带电液滴能够存在的最大电荷/体积比)时，液滴的库仑排斥力等于其表面张力时，液滴破裂即库仑破裂，产生带电且更易蒸发的子液滴。

当液滴表面离子产生的场的作用力超过超过表面张力（即场强超过分析物在溶液中的溶解能）时，裸露的分析物离子直接从液滴表面射出进入气相。

三、液相色谱—质谱联用仪的优点

1.广适性检测器，MS几乎可检测所有的化合物(用不同的离子离子源,也即用不

同的电离方式)，比较容易地解决了分析热不稳定化合物的难题（相对于气相和LC——ELSD）和无紫外吸收的化合物的检测(VWD、DAD)。

2.分离能力强，即使在色谱上没有完全分离开，但通过MS的特征离子质量色

谱图也能分别给出它们各自的色谱图来进行定量，可以给出每一个组分的分子量和结构信息。

3.提供的信息丰富，我们都知道质谱是质量检测器（注意区别于ELSD，在实际

的认识上有误区），尤其是离子阱质谱能通过多级质谱提供进一步的碎片信息：分子离子在高真空下与氦气发生多次碰撞而增加内能，导致分子中某些键断裂形成碎片离子，这种断裂过程叫碰撞诱导解离。形成的碎片还可以进

一步解离形成下一级碎片。这种过程理论上可以到达11级。

4.检测限低，MS具备高灵敏度，它可以在10—12 g水平下检测样品，通过选

择离子检测方式，其检测能力还可以提高一个数量级以上，特别是对那些没UV吸收的样品，用MS检测更是得心应手。（注意有些化合物的质谱信号在不太理想的电离条件下，它的强度可能会比紫外信号弱，如有很好的共轭结构，但没有适于离子化的结构）。

5.可以从分子水平研究生命科学，主要是进行蛋白质类的结构鉴定等工作。质

谱引导的自动纯化，以质谱给馏分收集器提供触发信号，可以大提高制备系统的性能，克服了传统制备中的很多问题。检测（SIM），包括准分子离子即一级质谱和多级质谱碎片。