APCI源和ESI源的区别.docx

我们在液质连用中最常用的两种接口方式就是APCI源和ESI源,欢迎大家就两种源的应用原理、使用范围，在制作标准曲线时，线性范围的大小、峰的响应大小的比较等问题展开讨论！！！！

APCI 和ESI 都是API源中两种离子化方法：
1）原理上：APCI利用电晕放电离子化，气相离子化。ESI利用离子蒸发，液相离子化。
2）适用范围：APCI 使用于中等极性，小分子化合物，且具有一定的挥发性。而ESI 使用于极性化合物和生物大分子。
3）多电荷：APCI不能生成一系列多电荷离子，所以不适合分析大分子。ESI 能生成一系列多电荷离子，特别适用于蛋白，多肽类等生物分子。
ESI主要用于极性、大分子有机物，APCI一般用于弱极性、小分子有机物。ESI易形成多电荷离子，因而可测大分子。APCI主要产生单电荷离子，限于四极杆的质量分析范围，一般测定分子量低于1000的有机物。还有一种APPI源，可用于弱极性分子的离子化。ESI除与四极杆、离子阱匹配外，也可配合TOF、FTICR用于生物大分子的研究。APCI应用范围较窄，常见如某些环境污染物检测、甘油三酯检测等，一定程度上互补了ESI的应用。
ESI的优点与缺点
(1)        优点
1.分子量确认
2,适合于挥发及不挥发的溶质
3.适合于离子化及极性的溶质
4.好的灵敏度
5.高分子量测定
6.适合于毛细管色谱
(2)缺点
1.相对较低的LC流速。
2.在溶液中必须离子化。
3.在高盐条件下会发生离子抑制。
4.产生加和离子影响结果。
5.有限的结构信息。
补充一点：APCI要求的进样量比ESI大。
ESI在工作时要求流速越低灵敏度越高，主要原因是高流速不适合脱溶剂，ESI的电离假设是库仑爆炸的模式，如果流速过高，会有抑制。所以在做大分子的时候，还有采用nano-ESI源，流速可以降低到nL级。
APCI要求较高流速才可以有更好的离子化效果，如果流速过低电晕针放电无法电离出足够的电子或者质子与样品分子发生反应（印象里是这样，不对的地方请指正），导致灵敏度降低。
APPI源（大气压下的阈值光电离源）是在APCI源上加了一个紫外灯（也有使用激光的），通过紫外灯的照射使带有共轭双键的化合物选择性电离，由于其选择性好，所以对特定的化合物灵敏度会有提高。
现在还有厂家提出H-ESI源，说是灵敏度比普通ESI能提高5-10倍，具体情况还不了解，有了解请帮忙跟贴说明，谢谢！

进质谱的物质推荐使用挥发性的酸、碱或盐，磷酸盐为非挥发性盐，最好不要直接进质谱，否则容易损伤质谱，此外也不利于化合物的检测。
解决方法：
一、用甲醇水或者乙腈水溶液溶解样品
二、样品溶液提取后进样
三、使用切换阀
可能是你质谱条件不是最优，建议用10ug/mL的溶液用Syringe Pump进样优化质谱条件，一般Discharge Current设为：3-5 uA，太高不好，虽然自动优化会优化到12 uA, Vaporize Temp. 一般设为400-550度，Sheath Gas一般为30 arb，Aux Gas一般为：5-15 arb。
谈谈Thermo Finigan ESI各参数的意义及优化过程。
参数分为流速相关参数、分子量相关参数。
流速相关参数：
电喷雾电压（Spray Voltage）：正离子最大值是5000v，一般设置4500v
负离子最大值是4000v，一般设置3800v
一般情况下该参数设置值越高，响应会相应提高。不过一般建议不用其最大值。
鞘气（Sheath gas）：如果用0.2-0.3mL/min建议用30 arb
辅助气（Aux gas）：如果用0.2-0.3mL/min建议用 5 arb
加热毛细管温度（Capillary temperature）：最大值为400度，建议用300-350度，根据化合物的热稳定性选择
Source CID：一般设置为8-10V
分子量相关参数：
Tube lens offset：建议不要去优化，使用校正时校正曲线上的参数。因为优化完后该值会被写到校正表中，时间一长，校正的曲线就不好用了。
其他还包括Q1、Q2、Q3中各个透镜电压，这些参数都是分子量相关的参数，因校正时已校正，建议不要自己去优化。

ESI 为电喷雾，即样品先带电再喷雾，带电液滴在去溶剂化过程中形成样品离子，从而被检测，对于极性大的样品效果好一些；
APCI 为大气压力化学电离源，样品先形成雾，然后电晕放电针对其放电，在高压电弧中，样品被电离，然后去溶剂化形成离子，最后检测，对极性小的样品效果较好。
ESI 的软电离程度较APCI 的还小，但其应用范围较APCI 的大，只有少部分ESI 做不出，可以用APCI 辅助解决问题，但是APCI还是不能解决所有ESI 解决不了的问题。
一般用ESI 和 APPI 搭配使用比 ESI 和APCI 的应用范围更广一些。
电喷雾电离源是一种软电离方式，即便是分子量大，稳定性差的化合物，也不会在电离过程中发生分解，它适合于分析极性强的大分子有机化合物，如蛋白质、肽、糖等。电喷雾电离源的最大特点是容易形成多电荷离子。这样，一个分子量为10000Da的分子若带有10个电荷，则其质荷比只有1000Da，进入了一般质谱仪可以分析的范围之内。根据这一特点，目前采用电喷雾电离，可以测量分子量在300000Da以上的蛋白质。电喷雾电离源是一种软电离方式，即便是分子量大，稳定性差的化合物，也不会在电离过程中发生分解，它适合于分析极性强的大分子有机化合物，如蛋白质、肽、糖等。电喷雾电离源的最大特点是容易形成多电荷离子。这样，一个分子量为10000Da的分子若带有10个电荷，则其质荷比只有1000Da，进入了一般质谱仪可以分析的范围之内。根据这一特点，目前采用电喷雾电离，可以测量分子量在300000Da以上的蛋白质。
大气压化学电离源主要用来分析中等极性的化合物。有些分析物由于结构和极性方面的原因，用ESI不能产生足够强的离子，可以采用APCI方式增加离子产率，可以认为APCI是ESI的补充。APCI主要产生的是单电荷离子，所以分析的化合物分子量一般小于1000Da。用这种电离源得到的质谱很少有碎片离子，主要是准分子离子。
APCI与ESI源都能分析许多样品，而且灵敏度相似，很难说出哪一种更合适。同时至今没有一个确切的准则判断何时使用某一种电离方式更好。但是通常认为电喷雾有利于分析生物大分子及其它分子量大的化合物，而APCI更适合于分析极性较小的化合物。
APCI源不能生成一系列多电荷离子，所以不适合分析生物大分子。而ESI源由于它能产生一系列的多电荷离子，特别适合于蛋白质，多肽类的生物分子。

ESI和APCI共同点:
1、使用高电压元件和雾化气喷雾法产生离子
2、通常产生(M+H)+或(M-H)-等准分子离子
3、产生极少的碎片，但可以控制产生结构碎片
４、非常灵敏的电离技术。
不同点:
1、生成离子的方式不同，ESI：液相离子化；APCI：气相离子化
2、样品兼容性
ESI：极性化合物和生物大分子
APCI：非极性，小分子化合物（相对ESI而言）且有一定挥发性
3、流速兼容性
ESI：0.001到1ml/min
APCI：0.2到2ml/min
4、ESI的适用范围要远远大于APCI
APCI优点∶
1.利用所得到[M+1]+及[M-1]–进行分子量确认
2.源参数调整简单，容易使用
3.耐受性好，喷雾器及针的位置不关键
4.LC流速可达2.0ml/min
5.好的灵敏度
缺点：
1.有限的结构信息
2.易发生热裂解
3.低质量时化学噪声大
4.不适合做分子量大于1000的化合物

6