《常用仪器分析》PPT课件.ppt

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1、MS Analysis质谱法质谱法常用仪器分析（常用仪器分析（3）MS Analysis质谱及其应用质谱及其应用MS AnalysisR与何因素有关？与何因素有关？何为质谱？何为质谱？MS Analysis偏转程度与带电离子质量有关，质偏转程度与带电离子质量有关，质量越大，偏转越小，反之越大。量越大，偏转越小，反之越大。MS Analysis偏转程度与带电离子质量有关，质偏转程度与带电离子质量有关，质量越大，偏转越小，反之越大。量越大，偏转越小，反之越大。MS Analysis与质量和电荷有关60022006002200MS Analysis什么叫质谱？什么叫质谱？样品（样品（SampleSa

2、mple）M MM M1 1+，M M2 2+（碎（碎片离子或分子离子）片离子或分子离子）带电离子在磁场中产生偏转，（偏转程带电离子在磁场中产生偏转，（偏转程度与带电离子质量有关）。从而使这些不同度与带电离子质量有关）。从而使这些不同质量的带电离子分开，将这些不同质量的离质量的带电离子分开，将这些不同质量的离子用检测器进行检测，得到质谱图。子用检测器进行检测，得到质谱图。MS AnalysisSampleIntroductionIon SourceMass Analyzer+Mass Spectrometry:Mass Spectrumm/zMS AnalysisSample Introduc

3、tion:Gas Phase(GC)Liquid Phase(LC)SolidIon Source:EI（电子轰击源电子轰击源）CI（化学电离源化学电离源）ESI（电喷雾离子化）（电喷雾离子化）FAB（快原子轰击源快原子轰击源)APCI(大气压离子源大气压离子源)SIMSMALDIAnalyzers:QuadrupolesSectorsIon TrapTOFMS Analysis电子轰击源（电子轰击源（EI）热电子（热电子（70eV）轰击分子，使其电离）轰击分子，使其电离丰富的碎片离子丰富的结构信息丰富的碎片离子丰富的结构信息“指纹指纹”俵e-M m1m3m2作用作用（1 1）使被分析的物质离

4、化成正）使被分析的物质离化成正(或负或负)离子离子CHCH4 4+eCH+eCH4 4+2e+2e （2 2）使离化的离子形成具有一定几何形状和一）使离化的离子形成具有一定几何形状和一定能量的离子束定能量的离子束MS Analysis m/z 162m/z 124m/z 94 m/z 70质荷比/m/z m/z质荷比质荷比 MS Analysis毒鼠强中毒者血液提取物的毒鼠强中毒者血液提取物的GS-MS图谱图谱A：全谱扫描方式总离子流图；：全谱扫描方式总离子流图；B：毒鼠强的质量碎片图；：毒鼠强的质量碎片图；检测分析条件：检测分析条件：HP-1毛细管柱毛细管柱30m，柱温，柱温100（1min

5、）20/min280（15min），进样口温度），进样口温度250，接口温度，接口温度280，离子源温度，离子源温度230，EI电压电压70ev 。MS Analysis优点优点（1 1）电离效率高，）电离效率高，离子流的强度能满足离子流的强度能满足测量要求测量要求（2 2）结构简单，操）结构简单，操作方法作方法（3 3）碎片离子多，）碎片离子多，可以提供可以提供“指纹指纹”信信息息缺点缺点（1 1）样品必须汽化，）样品必须汽化，不适用于难挥发热不稳不适用于难挥发热不稳定性化合物定性化合物（2 2）某些样品如醇类，）某些样品如醇类，不出现分子离子峰，难不出现分子离子峰，难判别分子量判别分子量

6、MS Analysis化学电离源化学电离源(CI)原理原理把反应气引入电离室使之电离，然后把反应气引入电离室使之电离，然后与样品分子进行离子分子反应而使样与样品分子进行离子分子反应而使样品分子电离。品分子电离。有正、负两种模式：有正、负两种模式：PCI、NCIMS Analysis优点优点（1）MH+为准分子离子，为准分子离子，是偶电子离子是偶电子离子,稳定，稳定，MH+峰的强度高，便峰的强度高，便于识别分子量于识别分子量（2）可以用来研究离子）可以用来研究离子-分子反应分子反应缺点缺点（1）样品需汽化，因此不适）样品需汽化，因此不适应于热不稳定及难挥发性应于热不稳定及难挥发性化合物化合物（2

7、）碎片离子少，缺乏指纹）碎片离子少，缺乏指纹信息信息（3）谱态随反应气压力，种）谱态随反应气压力，种类，温度不同而不同类，温度不同而不同MS Analysis1)LC流出液经一毛细管流出液经一毛细管,在在N2的作用下的作用下雾化雾化2）在所加的高电压作用下，原始液滴含）在所加的高电压作用下，原始液滴含有的两种极性的离子，其中一种占优有的两种极性的离子，其中一种占优势势电喷雾离子化（电喷雾离子化（ESI）MS Analysis3)随着溶剂蒸发（液滴表面）电场强度增随着溶剂蒸发（液滴表面）电场强度增强，离子移向（液滴）表面强，离子移向（液滴）表面4)当达到临界电场时，离子发生库仑爆炸，当达到临界电

8、场时，离子发生库仑爆炸，从液滴中喷发出来，喷发出来的离子从液滴中喷发出来，喷发出来的离子（在电场作用下）引入到质谱仪当中（在电场作用下）引入到质谱仪当中电喷雾离子化（电喷雾离子化（ESI）MS Analysis特点 软电离技术。通常只产生分子离子峰。软电离技术。通常只产生分子离子峰。因此可以测定热不稳定的极性化合物，并因此可以测定热不稳定的极性化合物，并可直接测定混合物可直接测定混合物 多电荷离子的形成可以为分析大分子量多电荷离子的形成可以为分析大分子量化合物，如蛋白质和寡核苷酸提供方便化合物，如蛋白质和寡核苷酸提供方便 通过调节离子源参数可以控制离子的断裂，通过调节离子源参数可以控制离子的断

9、裂，从而给出结构信息（源内从而给出结构信息（源内CID）电喷雾质谱（电喷雾质谱（Electrospray Ionization Mass Spectrometry,ESI-MS）MS Analysis大气压化学电离（大气压化学电离（APCI）1)LC 馏份在雾化气作用下进入加热器馏份在雾化气作用下进入加热器2)流动相蒸发流动相蒸发3)高压放电，带质子的溶剂离子化高压放电，带质子的溶剂离子化（反应离子反应离子）4)样品和反应离子反应产生质子化分子样品和反应离子反应产生质子化分子MS Analysis特点特点 软的电离方式，只产生单电荷峰。软的电离方式，只产生单电荷峰。适合于弱极性的小分子化合物适

10、合于弱极性的小分子化合物 可快速的适合高低含量水溶液的可快速的适合高低含量水溶液的流动相。适合于做梯度洗脱流动相。适合于做梯度洗脱 源内源内CID可获得结构信息可获得结构信息MS AnalysisSample Introduction:Gas Phase(GC)Liquid Phase(LC)SolidIon Source:EI（电子轰击源电子轰击源）CI（化学电离源化学电离源）ESI（电喷雾离子化）（电喷雾离子化）FAB（快原子轰击源快原子轰击源)APCI(大气压离子源大气压离子源)SIMSMALDIAnalyzers:QuadrupolesSectorsIon TrapTOFMS Anal

11、ysis质量分析器质量分析器 将离子按质荷比分开的部分，离子通过分将离子按质荷比分开的部分，离子通过分析器后，按不同质荷比析器后，按不同质荷比(M/Z)分开，相同分开，相同的的M/Z离子累积在一起，形成质谱。离子累积在一起，形成质谱。MS Analysis分类分类 常见质量分析器常见质量分析器:双聚焦扇形磁场双聚焦扇形磁场-电场串联仪器电场串联仪器(Sector)四极杆四极杆(Q)离子阱（离子阱（TRAP）飞行时间飞行时间(TOF)付利叶变换付利叶变换-离子回旋共振离子回旋共振(FT-ICR)单纯型，如单纯型，如QQQ，TOF-TOF串联多级质谱仪串联多级质谱仪 (MS/MS)混合型，如混合型

12、，如 Q+TOF，Q+LITMS Analysis 两组对称的电极加有直流电压两组对称的电极加有直流电压和射频电压。相对的两个电极和射频电压。相对的两个电极电压相同，相邻的两个电极上电压相同，相邻的两个电极上电压大小相等，极性相反。带电压大小相等，极性相反。带电粒子射入高频电场中，在场电粒子射入高频电场中，在场半径限定的空间内振荡。在一半径限定的空间内振荡。在一定的电压和频率下，只有一种定的电压和频率下，只有一种质荷比的离子可以通过四极杆质荷比的离子可以通过四极杆达到检测器，其余离子则因振达到检测器，其余离子则因振幅不断增大，撞在电极上而被幅不断增大，撞在电极上而被“过滤过滤”掉。掉。四极分析器四极分析器 （Quadrupole，Q）MS Analysis 利用电压或频率扫描，可以检测利用电压或频率扫描，可以检测不同质荷比的离子。不同质荷比的离子。优点是扫描速度快优点是扫描速度快,比磁式质谱价比磁式质谱价格便宜格便宜,体积小体积小,常作为台式进入常规实常作为台式进入常规实验室验室,缺点是质量范围及分辨率有限缺点是质量范围及分辨率有限MS Analysis离子阱质量分析器离子阱质量分析器 F:/06jiaoxue/speech/%E7%A6%BB%E5%AD%90%E9%98%B1%E5%8A%A8%E7%94%BB.exe）