【洞察】化学电离（CI）是离子源技术一种市场发展前景良好

2024-02-19 11:38

反应气需要具备不与样本发生化学反应的性能，选用不同反应气，电离反应效果存在差异。

化学电离（CI），是质谱离子源技术的一种，通过离子-分子反应实现电离，即采用试剂离子与样本分子进行反应的原理来实现样品电离，属于软电离技术。

化学电离的工作原理是，气化样品与反应试剂一起进入电离室，反应试剂比例高于样品，灯丝发射电子，反应试剂分子先被电子电离为离子，离子再与样品分子进行离子-分子反应，实现样品分子电离，产生样品离子。

化学电离的反应试剂为气体，即反应气，通常采用甲烷，也可采用氨气、异丁烷，此外还有氮气、一氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲胺、氩气、氦气等。反应气需要具备不与样本发生化学反应的性能，选用不同反应气，电离反应效果存在差异。

按照工作环境来划分，化学电离可以分为低压化学电离、中压化学电离、大气压化学电离。早期，化学电离需要在真空（低压）环境下工作，其应用受到限制。20世纪70年代，大气压化学电离技术被开发问世，扩大了其应用范围。按照化学反应来划分，化学电离可以分为正化学电离、负化学电离。

根据新思界产业研究中心发布的《2024-2028年中国化学电离（CI）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，化学电离可获得样品分子量信息、官能团信息，以及检测化合物选择性，通过调整反应试剂可以提高离子化能力，具有灵敏度高、响应速度快的优点。但化学电离也存在局限性，其样品必须气化，不适用难挥发、热不稳定样品分析；碎片离子信息少，质谱图重现性弱于电子轰击离子源（EI）。

离子源是质谱仪不可或缺的组成部分，采用化学电离技术制造而成的化学电离质谱仪（CI-MS）可检测痕量物质，包括大气VOCs、农产品农药残留、乳制品三聚氰胺、土壤极性农残等。

新思界行业分析人士表示，化学电离与电子轰击离子源工作原理有相似之处，但存在明显差异。电子轰击离子源是硬电离技术，受电子轰击，离子化学键会断裂，若样品分子不稳定，难以确定分子量信息。化学电离是软电离技术，反应试剂离子与样品分子进行反应实现电离，离子化学键不会断裂，可获得完整分子信息，可确定不稳定样品分子量信息。

在商用质谱仪中，为提高离子化能力，离子源通常采用EI/CI组合方式，二者优势互补。在气相色谱-质谱联用仪（GC-MS或GC-MS/MS）中，电子轰击离子源应用比例达到9成以上，若EI/CI组合作为离子源使用，则化学电离市场发展前景良好。

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