液质联用仪ESI离子源

 电喷雾离子化过程

在几千伏高压电源的作用下，液体溶液从喷口喷出并雾化，由于电场作用，雾化的液体带电，这种带电液滴在飞行过程中，干燥气体作用下，溶剂不断被蒸发，液滴体积逐渐变小，电荷数量不变，在体积缩小到一定程度，电荷密度太大，静电排斥力大于表面张力，液滴就发生爆炸了，这个过程继续进行下去，最后就解析出离子进入质谱的真空区。整个过程很快，只有几个微秒（μs）。

具体如何解析出离子，有两种理论

第一种机理：离子蒸发Ion Evaporation Model (IEM)认为，当液滴到达一定直径时（溶剂并没有完全蒸发），由于液滴表面的电荷密度太高，电场力足够大、从而解吸出离子。

第二种机理：电荷残留Charge Residue Model (CRM)认为，溶剂全部蒸发完了，剩下的分析物（溶质）和电荷最后形成了气相离子。

　　（1）ESI是“软”电离。传统的方法是用高能电子或原子直接轰击分子的“硬”电离，分子会被打碎，分析的不是物质的原来的东西。而从ESI的原理可知，液滴里面有样品和电荷，溶剂挥发，最后只剩下分析物质和电荷。ESI“软“电离保证：你要测的样品是什么，你测出来就是什么。

　　（2）第二点关键技术是ESI可产生多电荷。

质谱仪测定的是质荷比m/z，同样是得到m/z=100，但如其分别带1个电荷、10个电荷、100个电荷，那么实际测的分子量就是100、1,000、10,000。80年代时最先进的质谱，分子量m/z范围最宽为1000-2000，没人可以测到上万的大分子。而利用电喷雾原理，使分子带上多电荷，拓宽了质谱仪可测定的分子量范围，现在最高可到几亿道尔顿。

但是，ESI的灵敏度还有提高的空间，形成离子的过程虽没有浪费，液滴中的溶剂慢慢走掉，剩下溶质和电荷，溶质一点没有浪费；但只有不到百分之一的气化离子进入了质谱。