LC-MS离子源可以去除溶剂并使试样产生气相离子。大气压离子源（API）的出现是一个重大突破，推动了LC-MS走向成熟技术的发展进程。一些离子源，如API，在大气压下运行，而电子轰击电离源（EI）和化学电离源（CI）在真空中操作。而软电离接口，特别是电喷雾电离（ESI），会产生带多个电荷的分子离子，像EI这样的高能源大多产生碎片离子。API技术具有能在大气压下稳定运行，与反相色谱有良好的相容性，能生成完整且灵敏度高的分子离子等特点，常用于代谢物的检测、鉴定和定量。API技术包括电喷雾电离（ESI）、大气压化学电离（APCI）和大气压光电离（APPI），这些电离之间具有互补性。
电喷雾电离（ESI）
迄今为止，ESI是代谢产物鉴定及定量的首选方法，可以将分析物中的离子从液相转变为气相，进而用质谱进行分析。ESI适合极性和热不稳定的化合物的分析，如药物代谢物，尤其是葡萄糖醛酸和其他II相代谢物。ESI技术需要在进入离子源前对溶液中的分析物进行电离，因此非常适合于碱性或酸性化合物。ESI依靠电压，将分析物溶液碎裂成带正电荷或负电荷的液滴。随着溶剂蒸发，带点液滴减小，电荷密度增加，当电荷之间的斥力超过液滴的内聚力时，发生库仑爆炸，生成更小的带点液滴，这个过程反复进行，直到最终产生气相离子。溶液中的离子是在不加热的情况下转变为气相的，因此ESI适用于分析热不稳定化合物。很多参数都会影响离子的形成过程，如分析物和溶液的特性：pKa，分析物浓度，溶液中其它电解质，电介质溶剂常数等等。ESI可以根据分析物的化学结构，形成多个带电荷的分子离子，非常适合分析生物大分子（如蛋白质）。尽管ESI有很多优点，但它很容易受到基质溶液中高浓度缓冲液、盐和其他内源性化合物中离子的抑制。
电喷雾电离（ESI）原理（图片来源：中国科学院宁波材料技术与工程研究所）
大气压化学电离（APCI）
大气压化学电离（APCI）更适合用于分析极性较小的化合物。一些化合物，如卤化类似物和芳香族化合物可以用APCI分析，而对ESI没有响应或响应很小。APCI基于API与ESI生成离子类似，但过程完全不同。APCI技术是基于气体的辅助，液体洗脱液喷入加热室[450-550°C]，喷雾器气流的高温会导致溶剂和分析物立即蒸发。除了在高温下的挥发性外，分析物的热稳定性也是成功应用APCI的先决条件（例如，葡萄糖醛酸可能会分解并以质子化苷元的形式出现）。分析物的电离发生在气相后，由于电晕放电针的高通量电子，样品被电离，溶剂分子与电子反应并形成离子，通过二次反应生成质子化溶剂离子。然后这些质子化溶剂离子转移一个质子形成质子化分析物。为了有效的电离，所用的流动相应该是挥发性的，并且也适合气相中的酸碱反应。APCI技术不易受到离子的抑制，由于电离作用主要发生在气相中，因此比ESI的动态检测范围更广。此外，与传统ESI（0.1-0.5 mL/min）相比，APCI通常具有更高的流速[1-2 mL/min]。
大气压化学电离（APCI）原理（图片来源：中国科学院宁波材料技术与工程研究所）
大气压光电离（APPI）
大气压光电离（APPI）是一种比较新的电离方法。该技术可用于电离不易被ESI和APCI电离的分析物。APPI的应用范围与APCI相似，但略向非极性化合物倾斜。APPI离子源与APCI离子源非常相似，只是APCI的电晕放电针被光离子灯取代。根据分析物相对于流动相组成的质子亲和性，可获得自由基分子离子（通常用于非极性化合物）或质子化分子离子（通常用于极性化合物）。APPI在药物代谢物分析的应用中具体潜力，但仍需要更多的研究来充分了解影响电离效率的重要参数和因素。此外，APPI还有一个优点，即其受表面活性剂和磷酸缓冲盐的影响很小。
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参考资料：Roskar, Robert , and T. Trdan . Analytical Methods for Quantification of Drug Metabolites in Biological Samples. Chromatography - The Most Versatile Method of Chemical Analysis. 2012.
电喷雾电离（ESI）
迄今为止，ESI是代谢产物鉴定及定量的首选方法，可以将分析物中的离子从液相转变为气相，进而用质谱进行分析。ESI适合极性和热不稳定的化合物的分析，如药物代谢物，尤其是葡萄糖醛酸和其他II相代谢物。ESI技术需要在进入离子源前对溶液中的分析物进行电离，因此非常适合于碱性或酸性化合物。ESI依靠电压，将分析物溶液碎裂成带正电荷或负电荷的液滴。随着溶剂蒸发，带点液滴减小，电荷密度增加，当电荷之间的斥力超过液滴的内聚力时，发生库仑爆炸，生成更小的带点液滴，这个过程反复进行，直到最终产生气相离子。溶液中的离子是在不加热的情况下转变为气相的，因此ESI适用于分析热不稳定化合物。很多参数都会影响离子的形成过程，如分析物和溶液的特性：pKa，分析物浓度，溶液中其它电解质，电介质溶剂常数等等。ESI可以根据分析物的化学结构，形成多个带电荷的分子离子，非常适合分析生物大分子（如蛋白质）。尽管ESI有很多优点，但它很容易受到基质溶液中高浓度缓冲液、盐和其他内源性化合物中离子的抑制。
电喷雾电离（ESI）原理（图片来源：中国科学院宁波材料技术与工程研究所）
大气压化学电离（APCI）
大气压化学电离（APCI）更适合用于分析极性较小的化合物。一些化合物，如卤化类似物和芳香族化合物可以用APCI分析，而对ESI没有响应或响应很小。APCI基于API与ESI生成离子类似，但过程完全不同。APCI技术是基于气体的辅助，液体洗脱液喷入加热室[450-550°C]，喷雾器气流的高温会导致溶剂和分析物立即蒸发。除了在高温下的挥发性外，分析物的热稳定性也是成功应用APCI的先决条件（例如，葡萄糖醛酸可能会分解并以质子化苷元的形式出现）。分析物的电离发生在气相后，由于电晕放电针的高通量电子，样品被电离，溶剂分子与电子反应并形成离子，通过二次反应生成质子化溶剂离子。然后这些质子化溶剂离子转移一个质子形成质子化分析物。为了有效的电离，所用的流动相应该是挥发性的，并且也适合气相中的酸碱反应。APCI技术不易受到离子的抑制，由于电离作用主要发生在气相中，因此比ESI的动态检测范围更广。此外，与传统ESI（0.1-0.5 mL/min）相比，APCI通常具有更高的流速[1-2 mL/min]。
大气压化学电离（APCI）原理（图片来源：中国科学院宁波材料技术与工程研究所）
大气压光电离（APPI）
大气压光电离（APPI）是一种比较新的电离方法。该技术可用于电离不易被ESI和APCI电离的分析物。APPI的应用范围与APCI相似，但略向非极性化合物倾斜。APPI离子源与APCI离子源非常相似，只是APCI的电晕放电针被光离子灯取代。根据分析物相对于流动相组成的质子亲和性，可获得自由基分子离子（通常用于非极性化合物）或质子化分子离子（通常用于极性化合物）。APPI在药物代谢物分析的应用中具体潜力，但仍需要更多的研究来充分了解影响电离效率的重要参数和因素。此外，APPI还有一个优点，即其受表面活性剂和磷酸缓冲盐的影响很小。
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参考资料：Roskar, Robert , and T. Trdan . Analytical Methods for Quantification of Drug Metabolites in Biological Samples. Chromatography - The Most Versatile Method of Chemical Analysis. 2012.
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