液质联用ESI的参数优化

一、主要优化参数概述

雾化电压（Spray Voltage）

控制电喷针端电势，多数在2–4.5 kV。过低不雾化，过高有电弧、背景升高。

毛细管温度 / 喷雾加热温度（Capillary/Desolvation Temp）

通常设为200–350°C。太低溶剂不易去除，太高易分解或非特异性碎裂。

干燥气流速（Desolvation Gas / Nebulizer Gas）

优化为足以辅助溶剂蒸发，常见氮气流量2–8 L/min。

喷雾辅助气（Auxiliary Gas）

有的仪器有，进一步辅助溶剂去除，流量适当即可。

进样流速（Flow Rate）

LC流速影响喷雾稳定性，通常ESI流程小于0.2 mL/min（纳流为最佳，0.2–1 μL/min），常规分析液1–1.0 mL/min也可，可根据锥口、针型号调整。

压力与针尖位置

针距入口处1–2 mm为宜，均匀喷雾更有利电离。

离子化模式选择（正离子/负离子）

根据分析物取向，调整离子源极性。

锥口电压（Cone Voltage / Fragmentor）

影响离子迁移与初步碰撞，适度增加改善信号，太高则碎片化与背景增加。

碰撞能量（Collision Energy）

MS/MS分析时，碎裂特定母离子，需优化至获得代表性碎片。

二、优化思路

1. 雾化与干燥过程

电压：

起初设仪器推荐值，逐步增加并观察目标离子强度与背景噪声变化；如背景剧升或失稳，适当降低。

温度：

检查是否有未完全脱溶剂的流失/意外降解；一般200–320°C，温度高利于溶剂去除但易带来非特异性离子。

气体流速：

干燥气流增加能强化脱溶剂，过高可能吹散小液滴导致信号不稳，过低则溶剂太多，离子化效率下降。

2. 溶液与LC流速

纳流ESI（nanoESI）

流速低，灵敏度高，但喷雾稳定性难，需雾化针及低流速泵优化。

常规LC/MS（0.2–1 mL/min）

高流速易产生大液滴，可能导致离子化效率下降，可用分流或锥型针。

3. 流动相添加剂影响

酸性（如0.1%甲酸、醋酸）有利于正离子模式电离；

盐浓度高容易抑制ESI（如NaCl>20 mM），宜稀释、有条件换更低盐或挥发性缓冲液。

4. 锥口电压/Fragmentor

优化至信号最大且碎片最少的位置；

太高易碎片化和前端碰撞丢失母离子，太低则发生离子捕获不畅。

三、优化操作的基本流程

单一标准物优化

选目标分析物标准溶液，从推荐值（电压、气流、温度）出发，逐步调整各参数，记录信号、背景变化。

看色谱峰形/离子丰度

选取最优峰型和最大信号，不牺牲色谱分辨率和系统稳定性为前提。

混合物复杂样品进一步优化

综合考虑背景、共洗脱物对离子化效率的影响。

多轮噪声/灵敏度测试

检查信号稳定性与重现性，单参数最佳不一定整体最佳，需要综合。

四、典型参数建议（以常用品牌为例，仅供起步）

Spray Voltage 电喷雾电压：正模式3.0–4.5 kV，负模式2.0–4.0 kV。

Capillary Temp 毛细管温度：250–320°C。

Gas Flow 干燥气流：4–8 L/min（根据仪器）。

Auxiliary Gas：1–3 L/min（可选）。

Cone Voltage / Fragmentor 电压：20–60 V（母离子/碎片信号最大处）。

LC流速：0.2–0.8 mL/min。

流动相配套：低盐、可挥发性缓冲液（甲酸、醋酸等）。

五、实用建议

逐步单变量优化，记录各参数组合对应信号强度和峰形。

注意通针、进样管清洁，防止堵塞影响喷雾和离子化效率。

针对不同分析物灵敏度差异，单独做优化。

如有样品中盐分、表面活性剂，需稀释或前处理，防止喷雾针堵塞和电离抑制。