质谱仪又称质谱计。分离和检测不同同位素的仪器。即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理,按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。
电离对于任何质谱分析都是不可少的,为此,不同的方法适合不同的样品类型和应用。可以将它们大致分为气相法、解吸法和喷雾法。下面给出了每个方法的概述。
气相法
1、电子电离
分析物分子必须处于气相中,才能与加热的灯丝在真空中产生的高能电子发生有效相互作用。EI可以被认为是使分子破碎和离子化的一种相当苛刻的方法,当样品相对易挥发且分子量较低时,常使用EI。
2、化学电离
气体以高于分析物的浓度引入EI电离室。载气与电子的相互作用将产生几个分子离子,随后它们将与过量的载气进一步反应并形成不同的分子离子。然后,这些离子将通过几种不同的机制与分析物分子发生反应,从而形成分析物分子离子。CI是一种非常柔软的电离技术,不会导致广泛的碎片化。
3、实时直接分析
创建等离子体,产生离子,电子和激发态物质。然后,激发态物质与液相,固相或气相样品的相互作用导致分析物分子的电离。DART无需事先准备样品就可以在环境条件下分析不同形状和大小的材料。
4、电感耦合等离子体
含有待分析物的制备液体被雾化并使用等离子体转化为气相离子。ICP能够电离几乎所有元素。
解吸方法
1、基质辅助激光解吸电离
由要检测的分子类型决定的“基质”,过量添加到要分析的样品中。然后用激光照射样品,使分析物分子气化,几乎没有碎片或分解。可以产生带正电和带负电的离子。MALDI是主要的“软”电离方法之一,特别适用于分析大分子或不稳定分子。
2、快速原子轰击
一束加速离子化的原子聚焦在要分析的样品上,喷射并电离目标分析物。这是一种软电离技术,能够产生带正电和带负电的离子。
3、热电离源
产生正离子的加热的Cs是常见的一次离子源,可通过静电离子光学系统聚焦于二次离子MS。
4、等离子体电离源
通常用于产生气态离子束,将电子发射到通常为纯氧的气体中,使其电离并产生等离子体。离子然后可以通过电荷过滤并加速成束。
5、液态金属离子源
离子源是低熔点金属,通常为Ga,通过施加热量和电场在小点源产生离子。LIMS产生的离子束的特点是光斑尺寸最小,亮度高,特别适合需要高空间分辨率的MS成像。
喷雾方法
1、电喷雾电离
通过溶剂蒸发减小带电液滴的大小,直到喷射出气相离子为止。这种软电离技术适用于大分子与大分子的分析。
2、解吸电喷雾电离
与ESI非常相似,不同之处在于ESI源中形成的带电液滴被引导至保持在环境压力下的样品。然后,反射的液滴会携带解吸和离子化的样品。