模拟使用分子动力学模拟:从散装溶液到气态离子的连续运行的电子喷射电离发射器:从散装溶液到气态离子

科学领域:

• 分析化学 分析化学
• 物理化学 物理化学
• 计算化学的计算化学

背景情况:

• 电子喷射电离 (ESI) 对于质谱 (MS) 分析至关重要,它将溶液物种转化为气相离子.
• 然而,ESI的详细机制,特别是滴滴形成和离子释放,仍然不完全理解.
• 现有的ESI分子动力学 (MD) 模拟仅限于有限的溶液体积,将分析限制在短爆发.

研究的目的:

• 开发和验证一种新的MD算法,用于从发射毛细管中模拟连续电喷射电离 (ESI).
• 为了实现整个ESI过程的持续,长期的MD模拟,克服以前的计算限制.
• 提供前所未有的洞察力,了解泰勒圆和新生滴滴在ESI期间的物理行为.

主要方法:

• 开发一种新的MD算法,将轨迹接与"解决方案回收"相结合,用于连续模拟.
• 实施一种方法,定期去除喷射的液滴,并用新鲜的溶液补充发射器.
• 从50ns以上的发射毛细血管中模拟水性NaCl溶液ESI.

主要成果:

• 这种新的算法可实现基于MD的连续ESI模拟,这与以前的方法相比是一个显著的进步.
• 计算效率大大提高,将估计的5000天墙钟时间减少到50秒模拟的20天.
• 获得了对泰勒形动力学和新形成的ESI滴的行为详细的见解.

结论:

• 开发的MD方法提供了整个ESI过程的第一个全面的,连续的模拟.
• 这种方法显著提高了ESI-MS中详细的机制研究的可行性.
• 这些发现提供了对ESI基本过程的更深入的理解,从解决方案到离子生成.