辉光放电-电喷雾离子源GD-ESI的研发及应用.PDFVIP

辉光放电-电喷雾离子源（GD-ESI ）的研发及应用 1，2 3 1,2 1,2 1,3 王振鹏 ，谢晓波 ，辛 斌 ，王光辉 ，赵镇文 （1、北京质谱中心；2、分析测试中心质谱组；3、活体分析实验室 Tel:010Email:wang_82713@iccas.ac.cn ） ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 常压敞开式电离源由于其操作的方便性，现已成为近些年质谱离子源研发 的热点方向之一。到目前为止，已研发出来的各种常压敞开式电离源，包括 APCI、ESI、DART、EESI 等，在有机化合物鉴定、蛋白质分析、农残兽残分 析、药物研发等领域有着广泛的应用。但这些离子源主要不足在于广谱通用性 差，分析不同类物质时需要切换离子源，比较繁琐，限制了测试样品的能力。 为了解决现有常压敞开式离子源存在的这些问题，我们将辉光放电电离及电喷 雾电离二者结合，构造了 “辉光放电-电喷雾离子源（GD-ESI）”，两种电离方 式相互弥补，极大地扩展了现有离子源的测试样品能力。 1、GD-ESI 离子源的设计与制造 GD-ESI离子源示意图见图1-1。只有B 电极接正或负高压，该离子源为辉光 放电电离离子源；只有 C 处毛细管连接正或负高压，该离子源为电喷雾电离离 子源。由此可见，新型离子源可以通过简单转换实现辉光放电与电喷雾两种分 析方式之间的转换。分析时，样品由处于中心处的石英毛细管导入，简单方 便。 A B C 图1-1 GD-ESI 离子源结构示意图 当使用辉光放电电离离子源时，通过大量实验发现氩气在通过GD-ESI 离子 源前端会被GD-ESI 离子源辉光电离产生大量离子。这些氩气离子与从中央石英 毛细管喷出的样品溶液中的气态样品分子反应，产生样品分子离子或准分子离 子，从而实现辉光放电电离，电离过程如下： Ar 辉光放电 Ar+ + + Ar +M Ar+[M] 2 GD-ESI 离子源的应用 2.1 GD-ESI 源分析炸药类样品 常见检测爆炸物的质谱检测方法是GCMS 检测法，但是这种方法存在样品前 处理复杂，灵敏度不高，检测时间长等缺点。为了解决这些问题，我们考察了 GD-ESI 离子源分析爆炸物类样品的性能。图2-1 是RDX 使用GD-ESI 离子源GD 负离子模式分析做出的高分辨质谱图。质谱图中，284.0185 为 RDX 样品分子吸 附上一个硝酸根[NO - - ] 离子后得到的准分子离子峰即[M+NO] 。 3 3 图2-1 RDX 样品高分辨质谱图 2.2 GD-ESI 离子源分析饱和直链烷烃类样品 现在市售的质谱仪离子源中唯有EI 源质谱仪可以检测烷烃类化合物，但是 EI 质谱仪检测烷烃类化合物存在一个先天缺陷，由于EI 离子源的电离能太高把 烷烃分子全部电离成碎片离子看不到分子离子峰不能确定样品的分子量。而且 把烷烃样品全部电离成彼此相差 14Da 的碎片离子，即便分子量相差很多的烷烃 样品，最终做出的EI 源质谱图也是非常相似的，例如：八碳饱和直链烷烃和十 六碳饱和直链烷烃标准EI 源质谱图非常相似,见图2-2(摘自NIST 14