质谱原理与仪器2-笔记
常见电离源
电子轰击电离源(EI)
在电离时经电离产生正离子，产生的正离子通过第一加速电极的狭缝到达加速区，在第一加速级和第二加速集之间进行加速得到速度。最后具有一定速度的样品进入质量分析器进行质量分析。
钨丝经过加热发射电子，在电子收集及电压的作用下面被加速形成70eV电子伏特能量的高速电子束。样品从导入孔导入，与电子碰撞发生电离，成为带正电荷的离子。由于电子数的能量较高，剩余的能量可能使样品发生碎片化的过程。
碎片峰的产生
我们来看一下EI元当中有机分子的碎片化的过程。有机物当中一个碳原子通常连接四个侧链基团，我们把它标记为R1、R2、R3和R4。红色的小球代表电子，其他颜色的稍微大点的球代表着集团。当高能的电子数达到分子上时，部分的分子只是失去一个电子，形成正离子，产生分子离子峰。但是部分的分子在电离的过程当中会失去其中的一个或多个侧链基团，产生相应的碎片峰，因此就产生了如右下角所示的EI的典型的质谱图。
典型的EI质谱图
化学电离源(CI)
为了弥补EI元分子离子分较弱的问题，从而发展出了化学电离源CI。CI元实际上采用的仪器装置和EI一样，不同的是在样品电离的过程当中引入了高浓度的反应气体，通常是甲烷把样品和反应气体以1比1000的比例导入到EI源当中。
当电子轰击到反应气体和样品上的时候，由于反应气体的浓度远高于样品的浓度，因此在被轰击到的分子当中，反应气体占了大部分。反应气体产生了相应的离子，反应器的离子又和样品接触碰撞，发生电子转移。最后样品间接的被电离。这种间接的电离方式是一种比较温和的电离方式，称之为软电离。主要和电子轰击这样的剧烈的电离方式区分。在这样的电离过程当中，样品不容易被打成碎片，因此可以保留较强的分子的离子峰。而反应气体和样品的电荷转移过程通常是通过质子来完成的。因此CI的普通信号当中主要是以样品的准分子离子峰M加H或者M减H为主。
快原子轰击源(FAB)
对于高沸点的热不稳定的大分子，FAB就是一个针对于 大分子的电离的电离源。快原子轰击源主要由两部分组成，一个是原子枪，一个是样品所负载的探针。
探针直接深入到离子源当中，氧气在电离时依靠放电反应生成亚离子，氩离子经过加速得到快速的氩离子流，快速的氩离子流和热的亚蒸汽之间发生电荷交换，因此得到快的亚原子流及热的氩离子。快的亚原子流打到样品上面，使得样品发生气化，并且电离进入质谱当中。适合于大分子量、难气化、热稳定性差的样品，如肽类、低聚糖、天然抗生素等。
基体辅助激光解析电离(MALDI)
在生命科学领域当中占据非常重要地位的电力源机制辅助激光解析电离源，简称moldy。
通常会把样品和机子混合点在样品板上形成机制和样品混合的晶体或者半晶体。常用的机制有DHB，又叫做252甲基苯甲酸。当激光打在机制和样品形成的混合物上时，机制吸收了激光的能量产生电离。机制和样品间通过电荷转移辅助样品的电离并释放到气象当中。而这些被气化的样品离子进入到质谱的分析器当中进行分析检测和莫蒂一起配合使用的质量分析器通常是飞行时间质谱，简称top。因此因为它比其他的质量分析器来说可以检测更大的质量范围，适合用于大分子分析。这样的组合的质谱体系，我们通常又叫MALIDI。
MALIDI-TOF是分析生物大分子的非常强大的工具，多用于多肽、蛋白质、低聚糖、低聚核苷酸等生物大分子的分析。
典型的MALDI质谱图
用MALIDI检验一个免疫源，质谱上观测到了准分子离子峰。其中不单有加一个氢带一个正电荷的离子，还有加两个氢带两个正电荷的离子的峰从这里可以看出，MALIDI可能会产生多电荷的结构，这对于检验一些大分子的结构非常的有优势。比如一个分子它的质量是为1万，带单电荷时质合比为1万，但它带两个电荷时质赫比为5000，而质谱图的横坐标为质荷比。因此多电荷的电离方式可以使得质谱可以检测更大。
大气压电离源(API)
大气压电离源的介绍：大气压下的质谱离子化技术的总称，包括电喷雾离子化(ESI)、大气压化学离子化(APCI)和大气压光喷雾离子化(APPI)等技术，ESI和APCI是液质联用的常用的接口。
电喷雾电离源ESI它是最常用的电离源之一。
关键技术:
1.大量流动相的去除
2.大气压和高真空的过渡
3.电离方式的选择
电喷雾离子源(ESI)
ESI是一种软电离的方式，即使分子量很大，热稳定性很差的样品也可以顺利的进行电离。
结构上主要有一根电喷雾针组成，电喷雾针是同心圆的结构，内管走的是样品溶液，外管是喷雾气体，通常用的是高纯氮，针尖的地方加入高电压。当样品和喷雾器在管间进行喷雾时，喷雾出来的小液滴表面上就带上了电荷。在质谱的入口位置有一根毛细管，毛细管外管有一股反吹的干燥的氮气作为干燥剂，使得小液滴表面溶剂挥发，继而尺寸越来越小。等它小到一定程度的时候，表面的电荷斥力加剧，过大的排斥力就使得带电荷的样品被白炽进入气象当中。因此样品在离子源当中经历了有液滴变成小液滴，最后再变成样品的离子的过程，就完成了从溶液相到气象的转变，并且被电离。
大气压化学电离源(APCI)
构造和ESI有相似之处。同样有一根喷雾针，但是这根针上没有加任何的电压。样品经过喷雾后进入一个加热的炉腔，在加热的炉腔当中进行充分的气化，并且溶剂挥发。颅腔的正下方有一根电晕针，电晕针是ABCI构造的关键部分，电晕针上有一个高电压进行电晕放电，样品在针上进行电离，最后进入字谱ABCI。它的主要的构造是喷雾针、加热的炉腔以及电晕针。它主要是用来分析一些中等级性和弱极性的化合物。
APCI的正负离子模式
大气压光电离源(APPI)
APPI和ABCI的结构非常的相似，除了电晕针的位置，上面变成一个紫外灯，利用紫外灯的光照进行样品的电离过程。APPI特别适合分析一些弱极性以及非极性的物质，特别是那些容易发生光电离的物质。