大氣壓離子化技術(shù)（API）是一類軟離子化方式，它的出現(xiàn)，成功地解決了二手LC-MS液相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用的接口問題，使二手LC-MS液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用逐漸發(fā)展成為成熟的技術(shù)。API主要包括電噴霧離子化（ESI）、離子噴霧離子化（ISI）和大氣壓化學(xué)離子化（APCI）3種模式。它們的共同點(diǎn)是樣品的離子化在處于大氣壓下的離子化室完成，離子化效率高，大大增強(qiáng)了分析的靈敏度和穩(wěn)定性。ESI，ISI和APCI，3種電離方式同時(shí)可作為二手LC-MS的接口。

二手LC-MS液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用 - 電噴霧電離ESI
    ESI過程中大致可以分為液滴的形成，去溶劑化，氣相離子的形成3個(gè)階段。
液滴的形成和霧化：樣品溶液通過霧化器進(jìn)入噴霧室，這時(shí)霧化氣體通過圍繞噴霧針的同軸，套管進(jìn)入噴霧室， 由于霧化氣體強(qiáng)的剪切力及噴霧室上篩網(wǎng)電極與端板上的強(qiáng)電壓( 2~6 kV) ，將樣品溶液拉出，并將其碎裂成小液滴。隨著小液滴的分散，由于靜電引力的作用，一種極性的離子傾向于移到液滴表面，結(jié)果樣品被載運(yùn)并分散成帶電荷的更微小液滴。如果有液滴進(jìn)入真空系統(tǒng)時(shí)，會引起噪聲，因此，霧化器要以“正交”的方式噴霧進(jìn)入真空的入口，能避免這種影響。
去溶劑化和離子的形成：進(jìn)入噴霧室內(nèi)的液滴，由于加熱的干燥氣-氮?dú)獾哪媪魇谷軇┎粩嗾舭l(fā)，液滴的直徑隨之變小，并形成一個(gè)“突出”使表面電荷密度增加。當(dāng)達(dá)到Rayleigh( 雷利) 極限時(shí)，電荷間的庫侖排斥力足以抵消液滴表面張力時(shí), 液滴發(fā)生爆裂，即庫侖爆炸，產(chǎn)生了更細(xì)小的帶電液滴。
氣相離子的形成：隨著溶劑的繼續(xù)蒸發(fā)，重復(fù)這一過程， 當(dāng)液滴表面的電場強(qiáng)達(dá)到108 V/ cm3 時(shí)，裸離子從液滴表面發(fā)射出來， 即轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w離子。
在ESI中，離子的形成是被測分子在帶電液滴的不斷收縮過程中噴射出來的，即離子化是在液態(tài)下完成的。經(jīng)二手液相色譜分離的樣品溶液流入離子源。在N2流下汽化后進(jìn)入強(qiáng)電場區(qū)域，強(qiáng)電場形成的庫侖力使小液滴樣品離子化，借助于逆流加熱N2分子離子顆粒表面液體進(jìn)一步蒸發(fā)，使分子離子相互排斥形成微小分子離子顆粒。這些離子可能是單電荷或多電荷，這取決于所得的帶有正、負(fù)電荷的分子中酸性或堿性基團(tuán)的體積和數(shù)量。多電荷離子峰的形成使質(zhì)量范圍為3000u的四極桿濾過器質(zhì)譜儀也能檢測到生物大分子的準(zhǔn)確分子量。
在電噴霧過程中，溶液中一種極性離子（比如正離子）隨著噴出的霧滴而離去，相反極性的離子（比如負(fù)離子）則留在毛細(xì)管的溶液中，如果毛細(xì)管為金屬材料并與高壓電源（Ve）的一極相連，那么留在毛細(xì)管中的這些離子會在金屬管壁上發(fā)生氧化或還原反應(yīng)，通過這些電化學(xué)反應(yīng)使溶液中電荷消失，從而維持連續(xù)地噴霧，例如OH-在金屬管壁上發(fā)生以下電化學(xué)反應(yīng)：伴隨電化學(xué)反應(yīng)會有氣體產(chǎn)生，因此在電路的連接上應(yīng)考慮此因素，否則在毛細(xì)管中會出現(xiàn)氣泡，影響電噴霧的穩(wěn)定性。
                                      

  二手LC-MS 液相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用 要發(fā)生穩(wěn)定的噴霧，需要滿足3個(gè)條件。
1）毛細(xì)管末端要有足夠強(qiáng)的電場（Ee）。
①把溶液中正、負(fù)離子分開并使一種極性離子聚集在毛細(xì)管末端，因而噴出的霧滴主要是攜帶一種極性電荷，進(jìn)而引起樣品分子離子化。
②強(qiáng)的電場與聚集在毛細(xì)管末端離子的相互作用使溶液發(fā)生電噴霧。
2）毛細(xì)管中液體要有一定的流動線速度（臨界線速度），保持穩(wěn)定的電噴霧。
3）毛細(xì)管中溶液要含有一定量的電介質(zhì)（離子）。在ESIMS中通常是在溶液中加入大約0.5%-1%（體積）乙酸，由于乙酸是揮發(fā)性的，不會引起堵塞，而且有利于被分析物形成質(zhì)子化離子。
    電噴霧電離ESI的特征之一是可生成高度帶電的離子而不發(fā)生碎裂，這樣可將質(zhì)荷比降低到各種不同類型的質(zhì)量分析儀都能檢測的程度。通過檢測帶電狀態(tài)，可計(jì)算離子的真實(shí)分子量。同時(shí)，解析分子離子的同位素峰也可確定帶電數(shù)和分子量，因同位素峰間的質(zhì)荷比差與帶電數(shù)相對應(yīng)。盡管ESI容許使用少量緩沖液和鹽，但這些物質(zhì)可能與待測物形成加合物，導(dǎo)致產(chǎn)生難以指認(rèn)的分子量或抑制待測物離子的形成。當(dāng)樣品中不含鹽類和緩沖液時(shí)檢測情況較好。ESI的一大優(yōu)勢是可方便地與分離技術(shù)聯(lián)用，例如在使用ESI離子化前使用HPLC和毛細(xì)管電泳（CE）可方便地除去待測物中的雜質(zhì)。
 二手LC-MS液相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用 電噴霧電離ESI的特點(diǎn)：
1）高的離子化效率對蛋白質(zhì)而言接近100%。
2）多種離子化模式供選擇ESI（+），ESI（-），APCI（+），APCI（-）
3）對蛋白質(zhì)和核酸等分子可產(chǎn)生穩(wěn)定的多電荷離子，降低了質(zhì)荷比值，從而使大于104Da的分子由于生成了多電荷離子，能在一般的四極桿質(zhì)譜儀上檢測出來。蛋白質(zhì)分子量測定范圍可高達(dá)105u甚至上106u。
4）“軟”離子化方式提供了一種對大分子靈敏度高，沒有熱降解的質(zhì)譜測定方法，使熱不穩(wěn)定化合物得以分析并產(chǎn)生高豐度的準(zhǔn)分子離子峰。
5）氣動輔助電噴霧技術(shù)在接口中采用使得接口可與大流量（約1ml/min）的HPLC聯(lián)機(jī)使用。
6）儀器專用化學(xué)站的開發(fā)使得儀器在調(diào)試、操作、HPLC-MS聯(lián)機(jī)控制、故障自診斷等各方面都變得簡單可靠。
7）ESI調(diào)節(jié)離子源（源內(nèi)CID）電壓可以控制離子的斷裂，給出結(jié)構(gòu)信息。
    ESI的主要缺點(diǎn)是它只能接受非常小的液體流量（1-10μl/min），這一缺點(diǎn)已被1987年研制出來的離子噴霧接口（ISP）所克服（離子噴霧接口是一種借助氣動的電噴霧接口，它可適應(yīng)較高的流速）。ISP接口是將電噴霧器霧化和氣動霧化結(jié)合在一起，因此也常被稱為氣動協(xié)助或高流速電噴霧。離子噴霧使用干氣簾，流速可達(dá)2ml/min。ISP接口能夠處理具有高水含量的流動相，并且可用梯度洗脫系統(tǒng)進(jìn)行工作。   電噴霧應(yīng)用范圍廣，可分析的物質(zhì)包括：合成有機(jī)化合物、藥物及其代謝產(chǎn)物、天然產(chǎn)物、違禁藥物、蛋白質(zhì)、糖類、核苷酸與DNA、類脂、聚合物、無機(jī)物及金屬有機(jī)化合物、富勒烯、表面活性劑甚至是自組裝膜與膠束等。以電噴霧為電離源的二手質(zhì)譜還可以兼容多種樣品引入方式，如二手液相色譜、毛細(xì)管電泳、超臨界色譜、凝膠色譜及更多的其他進(jìn)樣方式。隨著技術(shù)進(jìn)步和理論研究的深入，電噴霧技術(shù)將在化學(xué)、材料科學(xué)、新藥研發(fā)以及生命科學(xué)領(lǐng)域等發(fā)揮更加重要的作用。