(仪器分析）18.2离子源类型与离子形成过程

1、2021-11-518.2.1 电子轰击离子源电子轰击离子源Electron Ionization (EI)源源应用最广，标准谱图。应用最广，标准谱图。+: R1: R2: R3: R4: e+M+(M-R2)+(M-R3)+Mass Spectrum(M-R1)+2021-11-52021-11-5EI 源的特点：源的特点：H电离效率高，灵敏度高；H应用最广，标准质谱图根本都是采用EI源得到的；H稳定，操作方便，电子流强度可精密控制；H结构简单，控温方便。EI源：可变的离子化能量 (10240 eV)。 对于易电离的物质降低电子能量，而对于难电离的物质那么加大电子能量 常用70 eV 。电子

2、能量电子能量 电子能量电子能量 分子离子增加分子离子增加碎片离子增加碎片离子增加2021-11-5 化学电离源化学电离源Chemical Ionization，CI 离子室内的反响气甲烷等；10100 Pa，样品的103105倍，电子100240 eV轰击，产生离子，再与试样分子碰撞，产生准分子离子。特点：最强峰为准分子离子；谱图简单；不适用难挥发试样；得到的是非标准谱图。+气体分子气体分子试样分子试样分子+准分子离子准分子离子电子电子(M+1)+;(M+17) +;(M+29) +;2021-11-5化学电离源反响过程：化学电离源反响过程： CH4 + e CH4+ + 2e CH4+ CH

3、3+ + H CH4+和CH3+很快与大量存在的CH4分子起反响，即 CH4+ + CH4 CH5+ + CH3 CH3+ + CH4 C2H5+ + H2 CH5+和C2H5+不与中性甲烷进一步反响，与试样分子(XH) CH5+ + XH XH CH5+ XH2+ CH4 M+17 C2H5+ XH XH C2H5+ X+ C2H6 M+29 化学电离法可以大大简化质谱，假设采用酸性比CH5+更弱的C4H9+异丁烷、NH4+氨的试剂离子，那么可更进一步简化。 2021-11-5化学电离源CI与电子轰击电离源(EI)质谱图比照2021-11-5 快原子电离源快原子电离源FABa. 氩气离子，加

4、速、碰撞，电荷和能量转移高能原子束。 b.高能粒子打在置于涂有非挥发性底物靶上样品分子使其电离。不加热气化，特别适合于分子量大、难挥发或热稳定性差的样品分析，例如肽类、低聚糖、天然抗生素 。 有较强的准分子离子峰和较丰富的碎片离子信息。 2021-11-5快原子电离源快原子电离源FAB质谱图质谱图2021-11-518.2.4 电喷雾电离源电喷雾电离源ESI软电离方式，软电离方式，易形成多电荷离子易形成多电荷离子M+nHn+。 特别特别适合于分析极性强、热稳定性差的大分子适合于分析极性强、热稳定性差的大分子，如，如蛋白质、肽、糖等。蛋白质、肽、糖等。液相色谱液相色谱- -质谱联质谱联用接口。用

5、接口。2021-11-5电喷雾电离源电喷雾电离源ESI：LC-MS 结构流程结构流程2021-11-5电喷雾电离电喷雾电离电喷雾产生多电荷离子产生多电荷离子，相对分子质量M计算：选相邻峰，电荷n， n +1m1=(M + n)/2m2=(M + n+1)/ (n+1)计算结果如表。不适用于非不适用于非极性化合物极性化合物2021-11-5大大分子蛋白质的质谱图分子蛋白质的质谱图 hen egg lysozyme25-Jan-200010:00:37Platform II, BMB, The University of Leeds10001200140016001800200022002400m

6、/z0100%LYS01A 1 (1.392) Sm (SG, 2x1.00); Sb (10,10.00 )Scan ES+ 2.16e6A:14305.670.42A9;1590.6A101431.6A111301.4A121193.1A131101.51310.51441.3A81789.21601.41801.3A72044.62049.7相对分子质量量为10000的分子假设带有10个电荷，那么其质荷比只有1000，在一般质谱仪可以分析的范围之内。 2021-11-52021-11-5电喷雾电离电喷雾电离-多电荷离子多电荷离子2021-11-5 大气压化学电离源大气压化学电离源APCI

7、APCI是ESI的补充。APCI主要产生单电荷离子，分析的化合物相对分子质量一般小于1000。碎片离子很少，主要是准分子离子。 针电极高压放电，空气中某些中性分子电离，产生H3O+，N2+，O2+ 和O+ 等，离子与样品分子发生离子-分子反响，使样品分子离子化。应用于液相色谱-质谱联用。2021-11-518.2.6 激光解吸电离源激光解吸电离源LD 得到的主要是分子离子，准分子离子。碎片离子和多电荷离子较少。常用的基质：2,5二羟基苯甲酸、芥子酸、烟酸、-氰基-4-羟基肉桂酸等。 分析样品置于涂有基质的样品靶上； 基质分子吸收激光能，与样品分子一起蒸发并使样品分子电离。 属于软电离技术，用于分析生物大分子，如肽、蛋白质、核酸等。 2021-11-518.2.7 场电离源场电离源FI与场解吸源与场解吸源FD电压：710 kV；d1 mm；强电场将分子中拉出一个电子；分子离子峰强；分子离子峰强；碎片离子峰少；碎片离子峰少；不适合化合物结构鉴定。阳极+阴极d1mm2021-11-5场电离源场电离源FI与电子轰击与电子轰击电离源电离源(EI)质谱图比照质谱图比照2021-11-5场解吸源(FD)化学电离源(CI)电子轰击电离源(EI)质谱图比照2021-11-5主要离子源特点比照主要离子源特点比照2021-11-5 内容选择：内容选择：结束结束 根本原理与质