色谱质谱联用仪_课件.pdf

包错质错寐用仅18、4、2 GCMS联用仪器SampleA/D SampleGas Chromatograph(GC)SeparationI_ISpectrometerIdentificationGCMS中得分子分离器填充柱色谱需要分子分离器分离载气,浓缩试样分子。毛细管色谱柱可直接与质谱联结。分子分离器类型：微孔玻璃式、半透膜式和喷射式三种。喷射式分子分离器：由一对同轴收缩型喷嘴 构成，喷嘴被封在一真空 室中。可做成多级。色谱质谱联用仪得三维谱图250GMS联用仪的三维谱图色谱四极质谱联用仪镀金的金属陶亮四极杆电子流 四极杆质量分禺器-|-电压扫描频率扫描改变扫描电 压，将使不 同3e的分 子碎片离子 到达检测器，获得质谱图0仪器结构色谱-四极杆质谱仪结构示意图仪器与结构四极杆质谱内部结构示意图镀金的金属陶宛四极杆色谱飞行时间质谱联用仪色-质谱联用仪18、4、3 LCMS联用仪器发展比GC-MS晚,80年代中期实用化。主要问题:溶剂去除。LC流速:0、5数mL真空泵抽气速度100此热不稳定，挥发度低,生物分子电离。关键:特殊接口与电离源技术（提出有27种）实际应用：热喷雾,80年代较多应用，后被APCI取代快原子轰击大气压化学电离：APCI电喷雾电离:ESI1、电喷雾电离接口电喷雾电离:毛细管加电压36 kV,液滴表面电荷密度增 加到临界点，静电场得排斥力大于表面张力，液滴越来越小。Charged DropletsAnalyte IonsSolvent Ion ClustersSalts/lon pairsEvaporationRayleig h Limit ReacheNeutrals准分子离子其他离子试样离子电喷雾电离Electrospray,ESI流出液在高电场下形成带电喷雾，在电场力作用下穿 过气帘。气帘得作用:雾化;蒸发溶剂;阻止中性溶剂分子。大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点电喷雾电离分子不裂解，产生多电荷离子,相对分子质量,计算：选相邻峰，电荷4n+1=(Mr+)/2 m2=(Mr+n+1)/(+1)质荷比电荷数相对分子质量(m/z)(n)(Mr)1 5 42.041116 95 1.401 413.5 91216 95 0.951 304.931316 95 0.941 211.801416 95 1.111 131.121516 95 1.621 060.461616 95 1.26998.111716 95 0.67942.751816 95 1.30893.151916 95 0.71848.5 72016 95 1.25808.212116 95 1.14771.92216 95 0.72平均16 95 1.09标准偏差S 10.30计算结果如表。不适用于非极性 化合物o0050 1装翼00 500 40032000011o0000900 8700电喷雾电离多电荷离子100%r,平均分子依 16951.639标准偏差 1.1480-60-40-1413.7221304.9371211.7281131.0991060.452998.090942.804893.208848,710强度21.13 48.4591.60 93.93100.00 86.89 84.7349.27 16.79强度592.79二聚物N负荷121314151617181920峥 9分子量 16952.56 16951.07 16950.08 16951.36 16951.10 16950.39 16952.33 16951.80 16954.0416951.6(b)Ol总计平均分子量 16951.639昧准偏差 1.14强度 二聚物 二峰592.79 913500 14000 14500 1500015500 1600016500Mass肌红蛋白的ES1-MS质谱图|MS|两类:离子阱质谱仪;回旋共振质谱仪 时间上进行选择。无论就是哪种方式得串联,都必须有碰撞活化室，从第 一级MS分离出来得特定离子，经碰撞活化后，再经第二级 MS进行质量分析，取得更多得信息。3、碰撞活化分解软电离:准分子离子峰，碎片很少,缺结构信息。准分子离子一“打碎”一碎片离子质谱分析串联质谱:碰撞活化、碰撞诱导分解(Collision activated dissociation,CAD;Collision Induced dissociation,CID)技术 把离子“打碎”。能量E盘室 一-邈磁式质谱仪:离子加速电压超过1000V,高能CAD方式 四极杆，离子阱:不超过100V,低能CID。4、MS-MS串联质谱工作方式和主要信息(1)三级四极(Q-Q-Q)得工作方式和信息Qi：四级杆用于质量分离Q2：四极杆用于碰撞活化(CID)Q3：四极杆用于质量分离 主要工作方式有四种Q Q QI-I I-I I-I S RR1 D一 -主要工作方式：a子离子扫描:MS1选定-质量,CID碎裂,MS2扫描得子离子谱。b母离子扫描:MS2选定一子离子,MS1扫描,得到得就是能产 生选定子离子得那些离子,即母离子谱。c中性丢失谱扫描:MS1和MS2同时扫描。保持固定得质量差,只有满足相差-固定质量得离子才得到检测。d多离子反应监测:MS1选择一或几个特定离子,碰撞碎裂，由其子离子中选出一特定离子,只有同时满足MS1和MS2选定 得一对离子时,才有信号产生。(2)离子阱质谱仪MSMS工作方式和信息A阶段:打开电子门,基础电压置于低质量得截止 值,使所有得离子被阱集，利用辅助射频电压抛射掉所有高于被分析母离子得离子。B阶段:增加基频电压,抛掉低于被分析母离 子得离子。收集即将碰撞活化得离子。C阶段:利用加在端电极上得辅助射频电压激 发母离子,使其与阱内本底气体碰撞，D阶段:扫描基频电压,抛射并接收所有CID过 程形成得子离子,获得子离子谱。多级子离子谱,还可以提供母离子谱,中 性丢失谱和多反应监测(MRM)。打 离子阱J 一(a)基础RF电压开J关(b)电子门 开 I-1_关(C)辅助RF电压(3)FT质谱仪MSMS工作方式和信息FTMS得扫描方式:快速扫频脉冲对所有离子“同时”激发。MS-MS 功能得 FTMS:其快速扫频脉冲可以选择性得留下频率“缺口”，用频率“缺口”选择性得留下欲分析得母离子,其她离子被激发并抛 射到接收极。使母离子受激，使其运动半径增大又控制其轨道不要与接收 里相撞。此时母离子在室内与本底气体或碰撞气体碰撞产生子 离子。再改变射频频率接收子离子。还可由子离子谱中选一个离 子再做子离子谱。离子损失很少,FTMS可以做到5-6级子离子谱。(4)飞行时间质谱仪得源后裂解离子在飞行过程中如果发生裂解,新产生得离子仍然以 母离子速度飞行。因此在直线型漂移管中观测不到新生成 得离子。采用带有反射器得漂移管；新生成得离子与其母离子动能不同，可在反射器中被分 开。这种操作方式称为源后裂解(Post source deposition,PSD)。通过PSD操作可以得到结构信息，可以认为反射型 TOFMS也具有MS-MS功能。TOF-TOF串联质谱仪已经出现。18、4、7质谱仪性能指标1、质量范围质谱仪所能够进行分析得样品得相对原子质量(或 相对分子质量)范围。通常采用原子质量单位(unified atomic mass unit,符 号u)进行度量。原子质量单位就是由12c来定义得，即一个处于基态得 12c中性原子得质量得1/12,即_ 1 12.00000g/mol12CU 12 6.02214x 1023 12CJM/mol,2C=1.6605 4x1()24 g/i2c原子=1.6605 4x10-27 kg/2c原子质量范围:质量范围就是质谱仪所能测定得离子质荷比得范围。对于单电荷离子,质量范围实际上就就是可以测定得 分子量范围；对于电喷雾源，形成得多电荷离子，尽管质量范围只有 几千，但可以测定得分子量可达10万以上。质量范围得大小取决于质量分析器。四极杆分析器得 质量范围上限一般在1000左右，也有得可达3000,而飞行时 间质量分析器可达几十万。GC-MS:质量范围达到800即可；LC-MS:质量范围要宽。2、分辨率定义1：将相邻两个质量分开 得能力。常用尺表示：R=M/AM两峰分开就是指两峰间得“峰谷”就是峰高得10%（每个提 供5%）定义2:质量为M得质谱峰其峰高5%处得峰宽（半峰宽）为 AMo则分辨率为：MR=A%05