电喷雾电离（ESI）是一种通过将高电压施加到液体以产生气溶胶来产生质谱法产生质谱法的离子的技术。由于生物散发成对易碎的生物摩擦，在解离和电离过程中容易破坏它们的结构。ESI在电离时克服了这些分子倾向于片段。ESI与其他大气压电离过程不同，其中它可以产生多个电荷离子，有效地延长分析仪的质量范围以适应由蛋白质和其相关肽观察到的KDA-MDA的大小。

电喷雾电离原理

ESI在毛细管的出口处施加高电压，并且高电场产生雾化流出毛细管的液体变成微小的带电液滴。当溶剂蒸发时，液滴表面上的电荷强度逐渐增加，最后将液滴分裂成一个或多个带电离子，允许分析物以单电荷或多个电荷的形式进入气相或成为气相离子。

气相离子生成机理有两种解释:一种是Thomsona和lribarne提出的离子蒸发模型(IEM)，另一种是Dole和Rllgen提出的荷电残基模型(CRM)。在这两个模型中，待分析的离子在成为气相离子的过程中没有受到外界能量的激发，也没有产生碎片。

图1所示。电喷雾电离机理(CS, Ho;CWK Lam。2003。)

电喷雾电离过程

ESI过程可以大致分为三个阶段：液滴形成，脱溶解和气相离子形成。

• 液滴形成。在高压电场的作用下，样品溶液从毛细管中喷射以形成带电液滴。
• 去溶剂化。进入喷雾室的液滴被加热的干气体(如氮气)逆流蒸发，液滴直径变小，表面电荷密度增大。当达到瑞利极限时，电荷之间的库仑斥力足以抵消液滴的表面张力，液滴裂变，产生更小的带电液滴。
• 气相离子形成。带电液滴的尺寸达到NM水平，液滴中的离子变成气相离子。

图2。电喷雾电离过程。(·马凯兹,K;Graslund, a . 2002)。

电喷雾电离的优缺点

作为一种新型软离子化技术，ESI已广泛应用于许多领域。虽然这项技术弥补了一些传统质谱技术的缺点，但它仍然存在一些缺点。

• ESI的优点

1. 电喷雾提供了一种相对简单的电离非挥发性溶液的方法，允许质谱仪提供灵敏的直接检测。电喷雾质谱法不仅可用于无机物质的检测和分析，还可用于有机金属离子配合物和生物大分子的分析。
2. 在电喷雾质谱技术中，高分子量的分子通常携带多个电荷，而电荷状态的分布可以准确量化分子量，提供准确的分子质量和结构信息。
3. 多种电离模式可供选择:正离子模式和负离子模式。
4. 有效地与多种色谱相结合，进行复杂的系统分析。

• ESI的缺点

1. 必须根据要解决的问题仔细选择实验参数或技术条件。
2. 选择溶剂的选择和可以使用的溶液的范围。同时，质谱仪对不同配合物的响应广泛变化，这防止了准确的定量分析。
3. 由于溶液参数控制喷雾过程，即使在良好的条件下，离子信号也有波动。

应急服务国际公司的应用

ESI是一种软电离技术，解决了热不稳定蛋白的高极性、电离和大分子生物的分子质量测定问题。与以往的质谱技术相比，ESI显著提高了分析混合物的灵敏度、准确性和复杂性，拓宽了质谱在蛋白质领域的应用。

• 肽和蛋白质．ESI可以将电荷输入到蛋白质溶液中，然后蒸发溶剂，最终得到带电的肽。ESI-MS具有分离和鉴定功能，常用于复杂肽混合物的鉴定，如混合蛋白裂解物或SDS-PAGE凝胶上的混合蛋白条带。ESI-MS特别适用于串联质谱，因为ESI-MS可以产生多个电荷峰，而多电荷离子容易破碎，增加了碰撞激活灵敏度。它用于监控目标肽，获得完整的序列信息。
• 核苷酸．ESI的出现为寡核苷酸和它们类似的结构和序列分析提供了一种强大的方法。ESI是部分降解测试的寡核苷酸的样品，并在不同时间对其进行样品以获得寡核苷酸部分降解的分子离子峰值信号。比较两个相邻片段的分子量，可以计算切割的核苷酸单体的分子量，并且可以通过将其与四种脱氧核苷酸的标准分子量进行比较来读取寡核苷酸的序列。
• 离子的分子量．电喷雾电离的特点是产生高电荷离子而不是碎片离子，这将质荷比(m/z)降低到大多数质谱仪都能检测到的范围，从而大大扩大了分子量分析的范围。离子的分子质量也可以通过质量电荷比和电荷数来计算。

ESI是一种软电离方法，促进了ESI源在质谱中的广泛使用。甚至具有大分子量和稳定性差的化合物在电离期间不会分解。

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参考文献

1. Ho CS;等．电喷雾电离质谱法:原理与临床应用。Clin Biochem Rev.．2003,24（1）：3-12。
2. 皮特;液相色谱-质谱联用技术在临床生物化学中的应用。Clin Biochem Rev.．2009,30（1）：19-34。
3. K·马凯兹;Gräslund, A.应用于生物大分子的质谱(MS)和核磁共振(NMR)。关于诺贝尔化学奖的先进信息。2002.
4. TEO，CA;唐纳德，瓦。用于增压蛋白质的溶液添加剂超出了电喷雾电离质谱法中的理论最大质子转移极限。肛交。化学。[j] .地球科学进展，2017,29(9):1455 - 1462。
5. 蒙日;等．质谱：直接开放空气表面采样/电离的最新进展。化学点评．中国海洋大学学报(自然科学版)，2013,113(4):2269-2308。
6. 李,Anyin;等．硬币金属电喷雾电离纳米粒子的合成及催化反应。Angewandte Chemie国际版．2013, 53(12): 3147-3150。