快速原子轰击(Fab)是在1981年建立的电离技术,其广泛用作质谱系统中的离子源。与其他电离技术不同,Fab用中性原子(Xe,Ar)轰击样品以电离样品。使用中性原子避免了绝缘样品中的电荷积累,并促进样品的电离。Fab可以成功地确定不挥发或衍生化的化合物,以及一些聚合物化合物。此外,Fab对于寡糖,寡肽,寡核苷酸和热不稳定的有机化合物和甚至金属有机化合物的测定有效。
工厂的原则
该Fab直接用中性原子的高速方向运动轰击样品的表面层,电离样品以形成正离子[m + H]+,负离子[m + h]-,和碎片离子。FAB离子源由冷阴极释放离子枪和碰撞电荷交换室组成。Ar在释放离子枪中电离形成Ar+,然后是+形成高速AR+在加速电压和聚焦电极作用下的离子束。电荷交换室内充满了Ar。当离子束进入交换室内时,会发生以下反应:
“<>”表示具有快速定向运动的粒子符号。AR的快速定向运动+从Ar中获得电子,形成Ar进行快速定向运动。
样品溶解在溶剂中,并应用于FAB中的一小片金属。所用溶剂的蒸气压应低到足以使样品处于溶解状态。所使用的溶剂包括甘油、二乙醇胺、乙二醇、二甲基亚砜等。
图1。FAB离子源示意图
样品被电离后,其正电荷产物大多以质子键或碱金属离子键的形式存在。一般只需要少量的碱金属离子,一种[M+Na]+或[m + k]+信号可以出现在质谱仪中。(M + Na)+首先在具有强基本组的样品(多肽)中观察到峰。如果样品与酸混合,则强化信号。另一方面,阴离子产物以[m-h]的形式出现-.酸样品通常被电离成[m-h]-而盐样品则通过裂解阳离子或阴离子形成带电离子。文献表明,盐离子对测定样品的分子量和分析其结构很重要。
工厂的优点和缺点
Fab对于非挥发性,热不稳定极性化合物的分析非常有效。电离产物[m + h]+和[m-h]-在FAB中成对生成,便于正离子质谱和负离子质谱分析。该方法灵敏度高,样品消耗量小。样品的最小测量分子量可以是几个10-9G,样品利用率高。对于生物活性物质,由于使用的中性粒子轰击,残留的样品仍然是活性的,可以回收。此外,样品中各组分的电离概率和检测灵敏度也与样品组成有关。如果样品中某一组分电离所需的能量低于其他组分,则该组分的电离概率较大。
然而,Fab不适用于分离样品。FAB很难将样品与具有高亲和力质子能力的样品的低亲和力质子能力分离。此外,对于不同挥发性的混合物样品,Fab不能分馏并离子化组分。
工厂的应用
作为一种质谱电离源,FAB适用于分析高极性、热不稳定化合物,特别是多肽和蛋白质。FAB-MS串联技术的应用提供了详细的样品分子结构信息,在生物医学领域有着广泛的应用。在多肽化合物中,FAB成功分析了数千个分子量较大的大分子,给出了多肽中氨基酸的顺序和类型,并对多肽的异构体进行了区分,如cephalin、人胃泌素、牛胰岛素、缓激肽、促肾上腺皮质激素等。此外,FAB还可以检测极性抗生素,如新霉素、链霉素、庆大霉素、红霉素、土霉素等。在对化合物的核苷酸及其磷酸盐的分析中,FAB成功地分析了烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(C21H29N7O17P3.)和维生素B.12(C63.H88.con14O14P)。
热不稳定极性有机化合物是一种难以蒸发和分解的物质。基于惰性原子电离技术的FAB为此类化合物的分析提供了一种有效的解决方案。与质谱联用,FAB在定量分析和结构分析方面取得了重大进展。随着质谱技术的不断发展,FAB的应用领域将进一步扩大。
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参考文献