质谱联用仪组成及原理高效液相色谱一质谱联用仪hplc／ms讲课讲稿.ppt

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1、质谱联用仪组成及原理高效液相色谱一质谱联用仪HPLCMS 1、概述、概述 高效液相色谱一质谱联用法高效液相色谱一质谱联用法高效液相色谱一质谱联用法高效液相色谱一质谱联用法(High Performance(High Performance Liquid ChromatographyMassSpectrometryLiquid ChromatographyMassSpectrometry，HPLCMS)HPLCMS)是一种将待测样品通过液相色谱分离后，流是一种将待测样品通过液相色谱分离后，流是一种将待测样品通过液相色谱分离后，流是一种将待测样品通过液相色谱分离后，流出液经接口部分或全部进入离子源

2、。所产生离子在加速出液经接口部分或全部进入离子源。所产生离子在加速出液经接口部分或全部进入离子源。所产生离子在加速出液经接口部分或全部进入离子源。所产生离子在加速电压的作用下，进入质谱质量分析器，按照离子的质荷电压的作用下，进入质谱质量分析器，按照离子的质荷电压的作用下，进入质谱质量分析器，按照离子的质荷电压的作用下，进入质谱质量分析器，按照离子的质荷比大小分离并列谱的分析方法。比大小分离并列谱的分析方法。比大小分离并列谱的分析方法。比大小分离并列谱的分析方法。HPLCMSHPLCMS适用于极性适用于极性适用于极性适用于极性强、挥发度低、分子量大及热不稳定的混合有机物体系。强、挥发度低、分子量

3、大及热不稳定的混合有机物体系。强、挥发度低、分子量大及热不稳定的混合有机物体系。强、挥发度低、分子量大及热不稳定的混合有机物体系。与气相色谱质谱联用技术与气相色谱质谱联用技术与气相色谱质谱联用技术与气相色谱质谱联用技术(Gas Mass(Gas Mass Spectrometry)Spectrometry)相比，气相色谱质谱联用技术发展较早，相比，气相色谱质谱联用技术发展较早，相比，气相色谱质谱联用技术发展较早，相比，气相色谱质谱联用技术发展较早，技术较为成熟，但技术较为成熟，但技术较为成熟，但技术较为成熟，但GCGC样品要求有一定的蒸汽压，实际应样品要求有一定的蒸汽压，实际应样品要求有一定的

4、蒸汽压，实际应样品要求有一定的蒸汽压，实际应用中只有少部分样品可以不经过预先处理可达到用中只有少部分样品可以不经过预先处理可达到用中只有少部分样品可以不经过预先处理可达到用中只有少部分样品可以不经过预先处理可达到GCGC的分的分的分的分离要求，多数情况下需要做预处理或衍生化使之成为易气离要求，多数情况下需要做预处理或衍生化使之成为易气离要求，多数情况下需要做预处理或衍生化使之成为易气离要求，多数情况下需要做预处理或衍生化使之成为易气化的样品才能进行化的样品才能进行化的样品才能进行化的样品才能进行GC-MSGC-MS分析；而液相色谱不受上述限分析；而液相色谱不受上述限分析；而液相色谱不受上述限分

5、析；而液相色谱不受上述限制，可分离高极性的和热不稳定的化合物，这使得液相色制，可分离高极性的和热不稳定的化合物，这使得液相色制，可分离高极性的和热不稳定的化合物，这使得液相色制，可分离高极性的和热不稳定的化合物，这使得液相色谱质谱联用技术具有更广阔的应用前景谱质谱联用技术具有更广阔的应用前景谱质谱联用技术具有更广阔的应用前景谱质谱联用技术具有更广阔的应用前景 。2、液相色谱、液相色谱-质谱联用技术的特点质谱联用技术的特点 高效液相色谱是以液体溶剂作为流动相的色谱技术，高效液相色谱是以液体溶剂作为流动相的色谱技术，高效液相色谱是以液体溶剂作为流动相的色谱技术，高效液相色谱是以液体溶剂作为流动相的

6、色谱技术，一般在室温下操作，可以直接分析不挥发性化合物、极性一般在室温下操作，可以直接分析不挥发性化合物、极性一般在室温下操作，可以直接分析不挥发性化合物、极性一般在室温下操作，可以直接分析不挥发性化合物、极性化合物和大分子化合物（包括蛋白、多肽、多糖、多聚物化合物和大分子化合物（包括蛋白、多肽、多糖、多聚物化合物和大分子化合物（包括蛋白、多肽、多糖、多聚物化合物和大分子化合物（包括蛋白、多肽、多糖、多聚物等），分析范围广，而且不需衍生化步骤。等），分析范围广，而且不需衍生化步骤。等），分析范围广，而且不需衍生化步骤。等），分析范围广，而且不需衍生化步骤。质谱是化合物质谱是化合物质谱是化合物质

7、谱是化合物(或单质或单质或单质或单质)固有特性之一，不同的化合物固有特性之一，不同的化合物固有特性之一，不同的化合物固有特性之一，不同的化合物除一些异构体外，均有不同的质谱，利用这一性质可进行除一些异构体外，均有不同的质谱，利用这一性质可进行除一些异构体外，均有不同的质谱，利用这一性质可进行除一些异构体外，均有不同的质谱，利用这一性质可进行定性分析。定性分析。定性分析。定性分析。对于色谱工作者来说，质谱仪的使用可以：对于色谱工作者来说，质谱仪的使用可以：1 1、作为液相常规检测器（紫外、荧光、电化学等、作为液相常规检测器（紫外、荧光、电化学等、作为液相常规检测器（紫外、荧光、电化学等、作为液相

8、常规检测器（紫外、荧光、电化学等 等）的补等）的补等）的补等）的补 充；充；充；充；2 2、质谱仪是通用性检测器，响应值与分子中的某个特定基、质谱仪是通用性检测器，响应值与分子中的某个特定基、质谱仪是通用性检测器，响应值与分子中的某个特定基、质谱仪是通用性检测器，响应值与分子中的某个特定基团无关；团无关；团无关；团无关；3 3、质谱仪是质量数型检测器，可以获得待测物的分子量信、质谱仪是质量数型检测器，可以获得待测物的分子量信、质谱仪是质量数型检测器，可以获得待测物的分子量信、质谱仪是质量数型检测器，可以获得待测物的分子量信息；息；息；息；4 4、质谱仪可同时提供定性和定量分析的结果。、质谱仪可

9、同时提供定性和定量分析的结果。、质谱仪可同时提供定性和定量分析的结果。、质谱仪可同时提供定性和定量分析的结果。对于质谱工作者来说，与液相色谱联用可以：对于质谱工作者来说，与液相色谱联用可以：1 1、分析不能用、分析不能用、分析不能用、分析不能用GCGC测定的化合物（大分子、极性、热不稳定性测定的化合物（大分子、极性、热不稳定性测定的化合物（大分子、极性、热不稳定性测定的化合物（大分子、极性、热不稳定性化合物）；化合物）；化合物）；化合物）；2 2、通过液相的高分离性能，提供更多的有关物质结构信息；、通过液相的高分离性能，提供更多的有关物质结构信息；、通过液相的高分离性能，提供更多的有关物质结构

10、信息；、通过液相的高分离性能，提供更多的有关物质结构信息；3 3、通过流动注射技术，实现全自动的探索分析。、通过流动注射技术，实现全自动的探索分析。、通过流动注射技术，实现全自动的探索分析。、通过流动注射技术，实现全自动的探索分析。3、液相色谱、液相色谱-质谱联用仪组成及原理质谱联用仪组成及原理 高效液相色谱一质谱联用仪高效液相色谱一质谱联用仪(HPLCMS)通常由液相色谱系统、进样接口、离子通常由液相色谱系统、进样接口、离子源、质量分析器、检测器、计算机控制及源、质量分析器、检测器、计算机控制及数据处理系统、真空系统等构成。数据处理系统、真空系统等构成。3.1 进样系统进样系统 高效液相色谱

11、一质谱联用仪的进样方式有直高效液相色谱一质谱联用仪的进样方式有直高效液相色谱一质谱联用仪的进样方式有直高效液相色谱一质谱联用仪的进样方式有直接进样和柱后分离进样两种方式，将试样导入质接进样和柱后分离进样两种方式，将试样导入质接进样和柱后分离进样两种方式，将试样导入质接进样和柱后分离进样两种方式，将试样导入质谱仪。谱仪。谱仪。谱仪。3.2 离子源离子源 样品进行质谱检测时，需将中性样品样品进行质谱检测时，需将中性样品样品进行质谱检测时，需将中性样品样品进行质谱检测时，需将中性样品(不带不带不带不带电性电性电性电性)变成带正电荷的离子或带负电荷的离子才变成带正电荷的离子或带负电荷的离子才变成带正电

12、荷的离子或带负电荷的离子才变成带正电荷的离子或带负电荷的离子才能检测，在质谱仪中实现此过程的装置叫离子源。能检测，在质谱仪中实现此过程的装置叫离子源。能检测，在质谱仪中实现此过程的装置叫离子源。能检测，在质谱仪中实现此过程的装置叫离子源。3.2.1 离子源的分类及特点离子源的分类及特点 从质谱的离子源角度来划分，主要包括：从质谱的离子源角度来划分，主要包括：从质谱的离子源角度来划分，主要包括：从质谱的离子源角度来划分，主要包括：热喷雾热喷雾热喷雾热喷雾(TSP)(TSP)，等离子体喷雾，等离子体喷雾，等离子体喷雾，等离子体喷雾(PSP)(PSP)，粒子束，粒子束，粒子束，粒子束(L INC)(

13、L INC)，大气压电离，大气压电离，大气压电离，大气压电离(API)(API)和动态快原子轰击和动态快原子轰击和动态快原子轰击和动态快原子轰击(FAB)FAB)。离子源的性能决定了离子化效率，很大。离子源的性能决定了离子化效率，很大。离子源的性能决定了离子化效率，很大。离子源的性能决定了离子化效率，很大程度上决定了质谱仪的灵敏度。程度上决定了质谱仪的灵敏度。程度上决定了质谱仪的灵敏度。程度上决定了质谱仪的灵敏度。API API 技术是当今质谱界最为活跃的领域，它技术是当今质谱界最为活跃的领域，它技术是当今质谱界最为活跃的领域，它技术是当今质谱界最为活跃的领域，它是一种常压电离技术，不需要真空

14、，减少了许多是一种常压电离技术，不需要真空，减少了许多是一种常压电离技术，不需要真空，减少了许多是一种常压电离技术，不需要真空，减少了许多设备，使用方便，因而近年来得到了迅速的发展。设备，使用方便，因而近年来得到了迅速的发展。设备，使用方便，因而近年来得到了迅速的发展。设备，使用方便，因而近年来得到了迅速的发展。API API 主要包括电喷雾离子化主要包括电喷雾离子化主要包括电喷雾离子化主要包括电喷雾离子化(ESI)(ESI)，气动辅，气动辅，气动辅，气动辅助电喷雾即离子喷雾离子化助电喷雾即离子喷雾离子化助电喷雾即离子喷雾离子化助电喷雾即离子喷雾离子化(ISI)(ISI)和大气压化学离和大气压

15、化学离和大气压化学离和大气压化学离子化子化子化子化(APCI)3(APCI)3 种模式。它们的共同点是样品的离种模式。它们的共同点是样品的离种模式。它们的共同点是样品的离种模式。它们的共同点是样品的离子化在处于大气压下的离子化室内完成，离子化子化在处于大气压下的离子化室内完成，离子化子化在处于大气压下的离子化室内完成，离子化子化在处于大气压下的离子化室内完成，离子化效率高，大大增强了分析的灵敏度和稳定性。效率高，大大增强了分析的灵敏度和稳定性。效率高，大大增强了分析的灵敏度和稳定性。效率高，大大增强了分析的灵敏度和稳定性。（1）电喷雾离子化）电喷雾离子化(ESl)工作原理工作原理 样品溶液从毛

16、细管流出时，在电场的作用下喷射形成样品溶液从毛细管流出时，在电场的作用下喷射形成样品溶液从毛细管流出时，在电场的作用下喷射形成样品溶液从毛细管流出时，在电场的作用下喷射形成带电雾状微液滴，在加热条件下，液滴内溶剂蒸发，液滴带电雾状微液滴，在加热条件下，液滴内溶剂蒸发，液滴带电雾状微液滴，在加热条件下，液滴内溶剂蒸发，液滴带电雾状微液滴，在加热条件下，液滴内溶剂蒸发，液滴直径不断变小，使表面电荷密度不断增加，当达到雷利限直径不断变小，使表面电荷密度不断增加，当达到雷利限直径不断变小，使表面电荷密度不断增加，当达到雷利限直径不断变小，使表面电荷密度不断增加，当达到雷利限度，即表面电荷所产生的库仑斥

17、力与液滴的表面张力相等度，即表面电荷所产生的库仑斥力与液滴的表面张力相等度，即表面电荷所产生的库仑斥力与液滴的表面张力相等度，即表面电荷所产生的库仑斥力与液滴的表面张力相等或超过时，液滴即爆裂，从而产生更小的液滴。此过程不或超过时，液滴即爆裂，从而产生更小的液滴。此过程不或超过时，液滴即爆裂，从而产生更小的液滴。此过程不或超过时，液滴即爆裂，从而产生更小的液滴。此过程不断重复，直到液滴变得足够小，表面电场足够强，最终把断重复，直到液滴变得足够小，表面电场足够强，最终把断重复，直到液滴变得足够小，表面电场足够强，最终把断重复，直到液滴变得足够小，表面电场足够强，最终把样品离子从液滴中解吸出来，形

18、成样品离子进入质量分析样品离子从液滴中解吸出来，形成样品离子进入质量分析样品离子从液滴中解吸出来，形成样品离子进入质量分析样品离子从液滴中解吸出来，形成样品离子进入质量分析器被检测。器被检测。器被检测。器被检测。ESI ESI的适用范围：中等极性或极性有机分子，配合物，的适用范围：中等极性或极性有机分子，配合物，的适用范围：中等极性或极性有机分子，配合物，的适用范围：中等极性或极性有机分子，配合物，蛋白质，多肽，糖蛋白，核酸及其他多聚物。蛋白质，多肽，糖蛋白，核酸及其他多聚物。蛋白质，多肽，糖蛋白，核酸及其他多聚物。蛋白质，多肽，糖蛋白，核酸及其他多聚物。（2）离子喷雾离子化）离子喷雾离子化(

19、ISI)工作原理工作原理 与与与与ESIESI基本相同，但液滴的形成借助气流雾化的帮助。基本相同，但液滴的形成借助气流雾化的帮助。基本相同，但液滴的形成借助气流雾化的帮助。基本相同，但液滴的形成借助气流雾化的帮助。（3）大气压化学电离）大气压化学电离(APCI)工作原理工作原理 APCI APCI是由是由是由是由ESIESI派生出来的，它是利用大气压下电晕放派生出来的，它是利用大气压下电晕放派生出来的，它是利用大气压下电晕放派生出来的，它是利用大气压下电晕放电来产生反应离子，这些反应离子再与样品分子发生离子电来产生反应离子，这些反应离子再与样品分子发生离子电来产生反应离子，这些反应离子再与样品

20、分子发生离子电来产生反应离子，这些反应离子再与样品分子发生离子分子反应，从而产生样品分子的带电离子或加合离子被质分子反应，从而产生样品分子的带电离子或加合离子被质分子反应，从而产生样品分子的带电离子或加合离子被质分子反应，从而产生样品分子的带电离子或加合离子被质谱检测。谱检测。谱检测。谱检测。APCI APCI主要应用于低极性或中等极性小分子分析，要主要应用于低极性或中等极性小分子分析，要主要应用于低极性或中等极性小分子分析，要主要应用于低极性或中等极性小分子分析，要求待测化合物易挥发且有一定的热稳定性。由于极少形求待测化合物易挥发且有一定的热稳定性。由于极少形求待测化合物易挥发且有一定的热稳

21、定性。由于极少形求待测化合物易挥发且有一定的热稳定性。由于极少形成多电荷离子，分析的分子量范围受到质量分析器质量成多电荷离子，分析的分子量范围受到质量分析器质量成多电荷离子，分析的分子量范围受到质量分析器质量成多电荷离子，分析的分子量范围受到质量分析器质量范围的限制。范围的限制。范围的限制。范围的限制。3.3 质量分析器质量分析器 将带电离子根据其质荷比进行分离，用于记录各种离将带电离子根据其质荷比进行分离，用于记录各种离将带电离子根据其质荷比进行分离，用于记录各种离将带电离子根据其质荷比进行分离，用于记录各种离子的质量数和丰度。子的质量数和丰度。子的质量数和丰度。子的质量数和丰度。根据结构的

22、差异，质量分析器包括扇型磁场质量分析根据结构的差异，质量分析器包括扇型磁场质量分析根据结构的差异，质量分析器包括扇型磁场质量分析根据结构的差异，质量分析器包括扇型磁场质量分析器、四极杆质量分析器、离子阱质量分析器、飞行时间质器、四极杆质量分析器、离子阱质量分析器、飞行时间质器、四极杆质量分析器、离子阱质量分析器、飞行时间质器、四极杆质量分析器、离子阱质量分析器、飞行时间质量分析器及傅立叶变换离子回旋共振质量分析器。量分析器及傅立叶变换离子回旋共振质量分析器。量分析器及傅立叶变换离子回旋共振质量分析器。量分析器及傅立叶变换离子回旋共振质量分析器。3.3.1 四极杆质量分析器四极杆质量分析器 仪器

23、由四根截面为双曲面或圆形的棒状电极组成，两仪器由四根截面为双曲面或圆形的棒状电极组成，两仪器由四根截面为双曲面或圆形的棒状电极组成，两仪器由四根截面为双曲面或圆形的棒状电极组成，两组电极间施加一定的直流电压和频率为射频范围的交流电组电极间施加一定的直流电压和频率为射频范围的交流电组电极间施加一定的直流电压和频率为射频范围的交流电组电极间施加一定的直流电压和频率为射频范围的交流电压。压。压。压。当离子束进入筒形电极所包围的空间后，离子作横向当离子束进入筒形电极所包围的空间后，离子作横向当离子束进入筒形电极所包围的空间后，离子作横向当离子束进入筒形电极所包围的空间后，离子作横向摆动，在一定的直流电

24、压、交流电压和频率，以及一定的摆动，在一定的直流电压、交流电压和频率，以及一定的摆动，在一定的直流电压、交流电压和频率，以及一定的摆动，在一定的直流电压、交流电压和频率，以及一定的尺寸等条件下，只有某一种（或一定范围）质荷比的离子尺寸等条件下，只有某一种（或一定范围）质荷比的离子尺寸等条件下，只有某一种（或一定范围）质荷比的离子尺寸等条件下，只有某一种（或一定范围）质荷比的离子能够到达收集器并发出信号（这些离子称共振离子），其能够到达收集器并发出信号（这些离子称共振离子），其能够到达收集器并发出信号（这些离子称共振离子），其能够到达收集器并发出信号（这些离子称共振离子），其他离子在运动的过程中

25、撞击在筒形电极上而被他离子在运动的过程中撞击在筒形电极上而被他离子在运动的过程中撞击在筒形电极上而被他离子在运动的过程中撞击在筒形电极上而被“过滤过滤过滤过滤”掉，掉，掉，掉，最后被真空泵抽走（称为非共振离子）。最后被真空泵抽走（称为非共振离子）。最后被真空泵抽走（称为非共振离子）。最后被真空泵抽走（称为非共振离子）。如果使交流电压的频率不变而连续地改变直流和交流如果使交流电压的频率不变而连续地改变直流和交流如果使交流电压的频率不变而连续地改变直流和交流如果使交流电压的频率不变而连续地改变直流和交流电压的大小（但要保持它们的比例不变）（电压扫描），电压的大小（但要保持它们的比例不变）（电压扫描

26、），电压的大小（但要保持它们的比例不变）（电压扫描），电压的大小（但要保持它们的比例不变）（电压扫描），或保持电压不变而连续地改变交流电压的频率（频率扫描）或保持电压不变而连续地改变交流电压的频率（频率扫描）或保持电压不变而连续地改变交流电压的频率（频率扫描）或保持电压不变而连续地改变交流电压的频率（频率扫描），就可使不同质荷比的离子依次到达收集器（检测器）而，就可使不同质荷比的离子依次到达收集器（检测器）而，就可使不同质荷比的离子依次到达收集器（检测器）而，就可使不同质荷比的离子依次到达收集器（检测器）而得到质谱图。得到质谱图。得到质谱图。得到质谱图。3.3.2 离子阱质量分析器离子阱质量分

27、析器 离子阱质量分析器（离子阱质量分析器（离子阱质量分析器（离子阱质量分析器（ion trap Mass Analyserion trap Mass Analyser）实际）实际）实际）实际是一种三维空间旋转对称四极杆质量分析器。是一种三维空间旋转对称四极杆质量分析器。是一种三维空间旋转对称四极杆质量分析器。是一种三维空间旋转对称四极杆质量分析器。离子阱由一个双曲线表面的中心环形电极和上下两个离子阱由一个双曲线表面的中心环形电极和上下两个离子阱由一个双曲线表面的中心环形电极和上下两个离子阱由一个双曲线表面的中心环形电极和上下两个端电极间形成一个室腔（阱）。直流电压和高频电压加在端电极间形成一个

28、室腔（阱）。直流电压和高频电压加在端电极间形成一个室腔（阱）。直流电压和高频电压加在端电极间形成一个室腔（阱）。直流电压和高频电压加在环形电极和端盖电极之间，两端电极都处于地电位，在适环形电极和端盖电极之间，两端电极都处于地电位，在适环形电极和端盖电极之间，两端电极都处于地电位，在适环形电极和端盖电极之间，两端电极都处于地电位，在适当条件（环形电极半径、两端电极的距离、直流电压、高当条件（环形电极半径、两端电极的距离、直流电压、高当条件（环形电极半径、两端电极的距离、直流电压、高当条件（环形电极半径、两端电极的距离、直流电压、高频电压）下，由离子源（频电压）下，由离子源（频电压）下，由离子源（

29、频电压）下，由离子源（EIEI或或或或CICI）注入的特定）注入的特定）注入的特定）注入的特定m/zm/z的离子的离子的离子的离子在阱内稳定区，其轨道振幅保持一定大小，并可长时间留在阱内稳定区，其轨道振幅保持一定大小，并可长时间留在阱内稳定区，其轨道振幅保持一定大小，并可长时间留在阱内稳定区，其轨道振幅保持一定大小，并可长时间留在阱内，反之不稳定态离子（未满足特定条件者）振幅很在阱内，反之不稳定态离子（未满足特定条件者）振幅很在阱内，反之不稳定态离子（未满足特定条件者）振幅很在阱内，反之不稳定态离子（未满足特定条件者）振幅很快增长，撞击到电极而消失，质量扫描方式和四极滤质器快增长，撞击到电极而

30、消失，质量扫描方式和四极滤质器快增长，撞击到电极而消失，质量扫描方式和四极滤质器快增长，撞击到电极而消失，质量扫描方式和四极滤质器相似，即在恒定的直流交流比下扫描高频电压以得到质谱相似，即在恒定的直流交流比下扫描高频电压以得到质谱相似，即在恒定的直流交流比下扫描高频电压以得到质谱相似，即在恒定的直流交流比下扫描高频电压以得到质谱图。图。图。图。3.3.3 飞行时间质谱仪飞行时间质谱仪 飞行时间质谱是应用不同的飞行时间质谱是应用不同的飞行时间质谱是应用不同的飞行时间质谱是应用不同的m/z m/z 离子的飞行速度不同，离子的飞行速度不同，离子的飞行速度不同，离子的飞行速度不同，离子飞行通过相同的路

31、径到达检测器的时间不同而获得质离子飞行通过相同的路径到达检测器的时间不同而获得质离子飞行通过相同的路径到达检测器的时间不同而获得质离子飞行通过相同的路径到达检测器的时间不同而获得质量分离。量分离。量分离。量分离。飞行时间质谱仪特点为：飞行时间质谱仪特点为：飞行时间质谱仪特点为：飞行时间质谱仪特点为：（1 1）质量分析器既不需要磁场，又不需要电场，只需要直）质量分析器既不需要磁场，又不需要电场，只需要直）质量分析器既不需要磁场，又不需要电场，只需要直）质量分析器既不需要磁场，又不需要电场，只需要直线飘移空间。因此，仪器的机械结构较简单。线飘移空间。因此，仪器的机械结构较简单。线飘移空间。因此，仪

32、器的机械结构较简单。线飘移空间。因此，仪器的机械结构较简单。（2 2）扫描速度快，可在）扫描速度快，可在）扫描速度快，可在）扫描速度快，可在1010-5-51010-6-6s s时间内观察、记录整段时间内观察、记录整段时间内观察、记录整段时间内观察、记录整段质谱，使此类分析器可用于研究快速反应。质谱，使此类分析器可用于研究快速反应。质谱，使此类分析器可用于研究快速反应。质谱，使此类分析器可用于研究快速反应。（3 3）不存在聚焦狭缝，因此灵敏度很高。）不存在聚焦狭缝，因此灵敏度很高。）不存在聚焦狭缝，因此灵敏度很高。）不存在聚焦狭缝，因此灵敏度很高。（4 4）测定的质量范围仅决定于飞行时间，可达

33、到几十万）测定的质量范围仅决定于飞行时间，可达到几十万）测定的质量范围仅决定于飞行时间，可达到几十万）测定的质量范围仅决定于飞行时间，可达到几十万u u。3.3.4 傅立叶变换质谱仪傅立叶变换质谱仪 傅立叶变换质谱是近十几年发展的一种新技术，其工傅立叶变换质谱是近十几年发展的一种新技术，其工傅立叶变换质谱是近十几年发展的一种新技术，其工傅立叶变换质谱是近十几年发展的一种新技术，其工作原理与上述几种质量分析器有本质的差别，该技术应用作原理与上述几种质量分析器有本质的差别，该技术应用作原理与上述几种质量分析器有本质的差别，该技术应用作原理与上述几种质量分析器有本质的差别，该技术应用快速傅立叶变换方

34、法将离子的频率信号转换为质谱信号。快速傅立叶变换方法将离子的频率信号转换为质谱信号。快速傅立叶变换方法将离子的频率信号转换为质谱信号。快速傅立叶变换方法将离子的频率信号转换为质谱信号。优点是分辨率高，而且灵敏度随分辨率提高而提高。优点是分辨率高，而且灵敏度随分辨率提高而提高。优点是分辨率高，而且灵敏度随分辨率提高而提高。优点是分辨率高，而且灵敏度随分辨率提高而提高。3.3.5 质量分析器的主要技术参数质量分析器的主要技术参数 分辨率（分辨率（分辨率（分辨率（ResolutionResolution）灵敏度（灵敏度（灵敏度（灵敏度（SensitivitySensitivity）质量范围（质量范围

35、（质量范围（质量范围（MassRangeMassRange）（1 1）理论分辨率规定为两个质量为理论分辨率规定为两个质量为理论分辨率规定为两个质量为理论分辨率规定为两个质量为M1M1和和和和M2M2的相邻质谱峰的相邻质谱峰的相邻质谱峰的相邻质谱峰刚好分开时仪器的分辨本领，用刚好分开时仪器的分辨本领，用刚好分开时仪器的分辨本领，用刚好分开时仪器的分辨本领，用R R表示，即两峰质量的平表示，即两峰质量的平表示，即两峰质量的平表示，即两峰质量的平均值与它们的质量差的比值。均值与它们的质量差的比值。均值与它们的质量差的比值。均值与它们的质量差的比值。（2 2）灵敏度是表示质谱峰强度与所需样品量之间关系

36、的量）灵敏度是表示质谱峰强度与所需样品量之间关系的量）灵敏度是表示质谱峰强度与所需样品量之间关系的量）灵敏度是表示质谱峰强度与所需样品量之间关系的量度。度。度。度。目前有机质谱的灵敏度的测试一般用某一浓度的利血目前有机质谱的灵敏度的测试一般用某一浓度的利血目前有机质谱的灵敏度的测试一般用某一浓度的利血目前有机质谱的灵敏度的测试一般用某一浓度的利血平平平平(Reserpine)(Reserpine)，绝对进样量为，绝对进样量为，绝对进样量为，绝对进样量为pgpg级时所产生质谱信号的级时所产生质谱信号的级时所产生质谱信号的级时所产生质谱信号的信噪比信噪比信噪比信噪比(S(SN N，即峰高与基线宽度

37、之比，即峰高与基线宽度之比，即峰高与基线宽度之比，即峰高与基线宽度之比)表示。表示。表示。表示。一般来说，有机质谱仪的分辨率和灵敏度是相互制约一般来说，有机质谱仪的分辨率和灵敏度是相互制约一般来说，有机质谱仪的分辨率和灵敏度是相互制约一般来说，有机质谱仪的分辨率和灵敏度是相互制约的。的。的。的。（3 3）有机质谱仪的质量范围是指仪器能够准确测定离子）有机质谱仪的质量范围是指仪器能够准确测定离子）有机质谱仪的质量范围是指仪器能够准确测定离子）有机质谱仪的质量范围是指仪器能够准确测定离子的最大质量数。最大质量数的获得与加速电压有直接的的最大质量数。最大质量数的获得与加速电压有直接的的最大质量数。最

38、大质量数的获得与加速电压有直接的的最大质量数。最大质量数的获得与加速电压有直接的联系。加速电压同质荷比联系。加速电压同质荷比联系。加速电压同质荷比联系。加速电压同质荷比mmz z成反比，降低加速电压，成反比，降低加速电压，成反比，降低加速电压，成反比，降低加速电压，可提高所测的最大质量数，但同时会造成分辨率和灵敏可提高所测的最大质量数，但同时会造成分辨率和灵敏可提高所测的最大质量数，但同时会造成分辨率和灵敏可提高所测的最大质量数，但同时会造成分辨率和灵敏度的降低。度的降低。度的降低。度的降低。3.4、串联质量分析器串联质量分析器 二级质谱串联是选择一定质量的离子通过一级质谱二级质谱串联是选择一

39、定质量的离子通过一级质谱二级质谱串联是选择一定质量的离子通过一级质谱二级质谱串联是选择一定质量的离子通过一级质谱(MS1)(MS1)，使其进入碰撞室，与室内充有的碰撞气体，使其进入碰撞室，与室内充有的碰撞气体，使其进入碰撞室，与室内充有的碰撞气体，使其进入碰撞室，与室内充有的碰撞气体(常用常用常用常用气体为气体为气体为气体为HeHe，Ar Ar，XeXe，CHCH4 4 等等等等)进行碰撞诱导裂解进行碰撞诱导裂解进行碰撞诱导裂解进行碰撞诱导裂解(CID)(CID)，发生离子，发生离子，发生离子，发生离子-分子碰撞反应，产生子离子，再经第二级分子碰撞反应，产生子离子，再经第二级分子碰撞反应，产生

40、子离子，再经第二级分子碰撞反应，产生子离子，再经第二级质谱质谱质谱质谱(MS2)(MS2)进行分析。进行分析。进行分析。进行分析。串联质量分析器的优势在于不仅能够提供分子量信串联质量分析器的优势在于不仅能够提供分子量信串联质量分析器的优势在于不仅能够提供分子量信串联质量分析器的优势在于不仅能够提供分子量信息，而且可以提供分子结构信息。息，而且可以提供分子结构信息。息，而且可以提供分子结构信息。息，而且可以提供分子结构信息。MS/MS MS/MS 仪主要有仪主要有仪主要有仪主要有3 3 种数据采集方式种数据采集方式种数据采集方式种数据采集方式:（1 1）子离子扫描：选择一定的母离子经）子离子扫描

41、：选择一定的母离子经）子离子扫描：选择一定的母离子经）子离子扫描：选择一定的母离子经CID CID 活化，活化，活化，活化，MS2 MS2 记记记记录产生的子离子。录产生的子离子。录产生的子离子。录产生的子离子。（2 2）母离子扫描：选择）母离子扫描：选择）母离子扫描：选择）母离子扫描：选择MS2 MS2 中的某一子离子，测定中的某一子离子，测定中的某一子离子，测定中的某一子离子，测定MS1 MS1 中中中中的所有母离子。的所有母离子。的所有母离子。的所有母离子。（3 3）中性丢失扫描：）中性丢失扫描：）中性丢失扫描：）中性丢失扫描：MS1MS1和和和和MS2 MS2 同时扫描，但同时扫描，但

42、同时扫描，但同时扫描，但MS2 MS2 与与与与MS1 MS1 始终保持质量差始终保持质量差始终保持质量差始终保持质量差m m，最终的谱图将显示那些来自一级谱，最终的谱图将显示那些来自一级谱，最终的谱图将显示那些来自一级谱，最终的谱图将显示那些来自一级谱图中通过裂解丢失中性碎片图中通过裂解丢失中性碎片图中通过裂解丢失中性碎片图中通过裂解丢失中性碎片(m)(m)的离子。的离子。的离子。的离子。3.5 检测器检测器 质谱检测器通常为光电倍增器或电子倍增器，电子质谱检测器通常为光电倍增器或电子倍增器，电子质谱检测器通常为光电倍增器或电子倍增器，电子质谱检测器通常为光电倍增器或电子倍增器，电子倍增器（

43、又称转换打拿极，倍增器（又称转换打拿极，倍增器（又称转换打拿极，倍增器（又称转换打拿极，ConversionDynodeConversionDynode）将离）将离）将离）将离子流转化为电流，所采集的信号经放大并转化为数字信子流转化为电流，所采集的信号经放大并转化为数字信子流转化为电流，所采集的信号经放大并转化为数字信子流转化为电流，所采集的信号经放大并转化为数字信号，通计算机处理后得到质谱图。号，通计算机处理后得到质谱图。号，通计算机处理后得到质谱图。号，通计算机处理后得到质谱图。3.6 真空系统真空系统 有机质谱仪的真空系统一般为大抽速机械泵和涡轮分有机质谱仪的真空系统一般为大抽速机械泵和

44、涡轮分有机质谱仪的真空系统一般为大抽速机械泵和涡轮分有机质谱仪的真空系统一般为大抽速机械泵和涡轮分子泵组合构成差分抽气高真空系统，其真空度需达到子泵组合构成差分抽气高真空系统，其真空度需达到子泵组合构成差分抽气高真空系统，其真空度需达到子泵组合构成差分抽气高真空系统，其真空度需达到1.33101.3310-2-21010-5-5PaPa，即，即，即，即1010-5-5 mmHg mmHg1010-7-7mmHgmmHg。3.7 数据处理数据处理 在液质联用过程中，不同组分的色谱保留时间和由在液质联用过程中，不同组分的色谱保留时间和由在液质联用过程中，不同组分的色谱保留时间和由在液质联用过程中，

45、不同组分的色谱保留时间和由质谱得到其离子的相对强度组成色谱总离子流图，即质质谱得到其离子的相对强度组成色谱总离子流图，即质质谱得到其离子的相对强度组成色谱总离子流图，即质质谱得到其离子的相对强度组成色谱总离子流图，即质量色谱图。量色谱图。量色谱图。量色谱图。亦可固定某质荷比，对整个色谱流出物进行选择离亦可固定某质荷比，对整个色谱流出物进行选择离亦可固定某质荷比，对整个色谱流出物进行选择离亦可固定某质荷比，对整个色谱流出物进行选择离子检测子检测子检测子检测(Selected lon Monitoring(Selected lon Monitoring，SIM)SIM)，得到选择离，得到选择离，得

46、到选择离，得到选择离子流图。子流图。子流图。子流图。质谱离子的多少用丰度质谱离子的多少用丰度质谱离子的多少用丰度质谱离子的多少用丰度(Abundance)(Abundance)表示，即具有某表示，即具有某表示，即具有某表示，即具有某质荷比离子的数量。质荷比离子的数量。质荷比离子的数量。质荷比离子的数量。4、液相色谱、液相色谱-质谱联用仪的维护质谱联用仪的维护4.1 仪器检定仪器检定 参考国家教育委员会参考国家教育委员会参考国家教育委员会参考国家教育委员会“JJ“JJ（教委）（教委）（教委）（教委）00319960031996有机质谱仪检定规程有机质谱仪检定规程有机质谱仪检定规程有机质谱仪检定规

47、程”进行检定。进行检定。进行检定。进行检定。4.1.1 技术要求技术要求（1 1）外观要求）外观要求）外观要求）外观要求 仪器应有规定标志；仪器各部件应完好无仪器应有规定标志；仪器各部件应完好无仪器应有规定标志；仪器各部件应完好无仪器应有规定标志；仪器各部件应完好无损，整个仪器系统的连接应正确无误。损，整个仪器系统的连接应正确无误。损，整个仪器系统的连接应正确无误。损，整个仪器系统的连接应正确无误。（2 2）安装条件安装条件安装条件安装条件 仪器应置于平稳工作台上，仪器室应无剧仪器应置于平稳工作台上，仪器室应无剧仪器应置于平稳工作台上，仪器室应无剧仪器应置于平稳工作台上，仪器室应无剧烈震动，无

48、有机蒸气及腐蚀性气体，附近无强电场和强烈震动，无有机蒸气及腐蚀性气体，附近无强电场和强烈震动，无有机蒸气及腐蚀性气体，附近无强电场和强烈震动，无有机蒸气及腐蚀性气体，附近无强电场和强磁场干扰，室内应有空气交换系统，通风良好，室温应磁场干扰，室内应有空气交换系统，通风良好，室温应磁场干扰，室内应有空气交换系统，通风良好，室温应磁场干扰，室内应有空气交换系统，通风良好，室温应在在在在15C15C2525，相对湿度小于，相对湿度小于，相对湿度小于，相对湿度小于70%70%，仪器供电电压，仪器供电电压，仪器供电电压，仪器供电电压220V10V,220V10V,频率频率频率频率50Hz50Hz。4.1.

49、2 检定项目检定项目（1 1）真空系统真空系统真空系统真空系统 （2 2）质量范围）质量范围）质量范围）质量范围 （3 3）质量稳定度及准确度）质量稳定度及准确度）质量稳定度及准确度）质量稳定度及准确度 （4 4）分辨率）分辨率）分辨率）分辨率 （5 5）全扫描）全扫描）全扫描）全扫描MS/MSMS/MS灵敏度灵敏度灵敏度灵敏度（6 6）数据系统）数据系统）数据系统）数据系统 仪器控制软件仪器控制软件仪器控制软件仪器控制软件 4.1.3 检定方法检定方法（1 1）检查仪器的安装是否符合要求，外观是否完整，）检查仪器的安装是否符合要求，外观是否完整，）检查仪器的安装是否符合要求，外观是否完整，）

50、检查仪器的安装是否符合要求，外观是否完整，联接联接联接联接 是否有误。是否有误。是否有误。是否有误。（2 2）真空度真空度真空度真空度 高真空铝发射真空计显示真空度达到高真空铝发射真空计显示真空度达到高真空铝发射真空计显示真空度达到高真空铝发射真空计显示真空度达到1010-5-5 mmHg mmHg1010-7-7mmHgmmHg。4.1.3 检定方法检定方法（3 3）质量范围及质量数检定）质量范围及质量数检定）质量范围及质量数检定）质量范围及质量数检定 配制一定浓度含有咖啡因、吗啡、高聚物配制一定浓度含有咖啡因、吗啡、高聚物配制一定浓度含有咖啡因、吗啡、高聚物配制一定浓度含有咖啡因、吗啡、高