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软电离与硬电离

2026-07-10 40

电离方式常被分为「软」与「硬」两类,区分标准是电离过程传递给样品分子的内能多少。传递的能量少,分子被电离后仍保持完整,就是软电离;传递的能量多,分子被电离的同时大量断裂,就是硬电离。这一字之差,决定了谱图长什么样、适合测什么样品。

软电离传递能量少,分子离子化时不易断裂,主要产生分子离子与加合离子、碎片很少。电喷雾(ESI)、基质辅助激光解吸(MALDI)、解吸电喷雾(DESI)、常压光化学电离(APPI/PI)都属于软电离。它的优点是能直接读出分子量、适合热不稳定分子和大分子;代价是碎片少、结构信息相对有限,做精细结构鉴定时往往要再借助串联质谱补碎片。

软电离与硬电离.png

硬电离传递能量多,分子离子大量碎裂、产生丰富碎片。电子电离(EI)是典型代表,其谱图高度特征化、可与标准谱库比对,非常适合已知小分子的定性;但分子离子常很弱甚至消失,且对热不稳定化合物不友好——分子还没测就被打碎了。

质谱成像里,软电离几乎是必然选择。生物组织中的脂质、代谢物、药物大多热不稳定、且我们关心的是它们「完整分子」的空间分布,硬电离的强烈碎裂会既破坏分子、又让谱图变得难以溯源。新策源(Neo Source INSTRUMENT)的 MSI DPI、MSI LDPI 均属软电离路线:通过光化学单光子电离,对中性分子温和地「点亮」,得到以分子离子为主的干净谱图,再配合高分辨双场反射式 TOF,就能在不破坏样品的前提下获得可靠的分子分布——成像后切片甚至还能继续做 H&E 病理检测。两款源可加装到 Agilent、AB SCIEX、Thermo 三品牌质谱仪上。