1.质谱基本原理
质谱分析1
方向聚焦:相同质
荷比,入射方向不 同的离子会聚; 分辨率不高,适合 于能量分散较小的 离子源。
24
单聚焦分析器:假定离子的初始能量为零。实际初始能量不 为零且各不相同。具有相同质荷比的离子,其初始能量不同 通过质量分析器后也不能完全聚焦在一起。
离子能量分散对分辨率的影响
25
2. 双聚焦质量分析器
22
1. 单聚焦质量分析器
依据离子在磁场的运动行为,将不同质量的离子分开 进入分析器前,加速离子的动能为:
1 2 mv zV 2
进入分析器后,在磁场H作用下,改作圆周运动,只有离心力与
向心力相等时,离子才能飞出弯曲区,即按曲线轨迹飞行。
f离 = f向
m v2 Hzv R
2 2
23
m H r 质谱方程式: z 2V
常用离子源:电子轰击电离源(EI)、化学电离源(CI)、场致 电离源( FI )、场解析电离源( FD )、快原子轰击电离源( FA
B)、激光解析电离源(LD)、电喷雾电离源(ESI)等。
硬源:离子化能量高,伴有化学键的断裂,谱图复杂,可得到 分子官能团的信息; 软源:离子化能量低,产生的碎片少,谱图简单,可得到分子 离子峰,即得到分子量信息。
12
水平方向:灯丝与阳极间 (70V 电压 )
—高能电子 — 冲击样品—正离子 垂直方向: G3-G4 加速电极 ( 低电压 )
— 较小动能 — 狭缝准直 G4-G5 加速电
极 ( 高电压 )— 较高动能 — 狭缝进一步 准直—离子进入质量分析器。
加速 聚焦 加速
特 点:
使用最广泛,谱库最完整;电离效率 高;结构简单,操作方便;但分子离 子峰强度较弱或不出现 ( 因电离能量 最高)。
质谱分析法
离 子
C•+ D+
§7-3
质谱分析法应用
通过解析质谱图可以推断化合物的相对分子质量, 确定化学式和结构式。已知化合物的质谱解析较易, 而未知物的的解析比较困难。
根据质谱图上的分子离子峰的m/z可以准确地 确定该化合物的相对分子质量。除同位素峰外,分 子离子峰一定是质谱图上质量数最大的峰,位于质 谱图的最右端。但是若分子离子峰稳定性差、很弱 或不存在,无法识别分子离子峰。
(2)固定R,B,连续改变加速电压U,电场扫描法。
固定R,U,连续改变磁场强度B,磁场扫描法。
检测器和记录系统
检测器的作用原理:
有质量分析器出射的离子,具有一定的能量,轰击电 子倍增管发射出二次电子,电子在电场的作用下,多次撞 击倍增极,最后可以检测到10-17A的微弱电流,经放大器 放大后,用记录仪快速记录到光敏记录纸上,或用计算机 处理结果。
质量分析器
质量分析器的作用:
将离子源产生的离子按m/z的大小分离聚焦。
质量分析器的种类:
1.单聚焦质量分析器 2.双聚焦质量分析器
3.飞行时间质量分析器
4.四极质量分析器
质量分析器原理
正离子被电位差为800~8000V的负高压电场 加速,加速后离子的动能 :
1 m 2 zU 2
m:离子质量 :离子的速度 z:离子所带的电荷数 U:加速电压
检测器的种类:
电子倍增管、法拉第筒、照相板、闪烁计数器等
§7-2
质谱图和主要离子峰
一、质谱图与质谱表
以质荷比m/z为 横坐标,离子强 度为纵坐标来表 示质谱数据。以 质谱中最强峰的 高度为100%。最 强峰称为基峰。
质谱表是用表格形式表示质谱数据,准确给出m/z值和相对强度。
质谱的原理及质谱仪的各主要部件以及作用。
质谱的原理及质谱仪的各主要部件以及作用。
答:①高真空系统:由旋转泵和扩散泵串联组成;保证质谱仪的金羊系统,李子园,质量分析器。
检测器等大道一定真空度。
真空度过低,会造成离子散射和参与气体分子碰撞,引起能量的变化,本底增高和记忆效应,使谱图变得复杂,干扰离子源的调节,
②进样导入系统:高校重复的将样品导入离子源并不引起真空度下降。
③离子源:将导入的样品离子转化为离子,并使其具有一定的能量;
④质量分析器:依据不同方式将离子源中形成的离子按质荷比进行分离的装置;得到按质合比大小顺序排列的质谱图。
⑤离子检测器:接受分离的离子进行离子计数并转换成电压信号放大输出,经计算机采集和处理,得到按不同质荷比排列和对应离子丰度的质谱图。
质谱基础知识汇总(1)
质谱基础知识汇总质谱,物质的分子在高真空下,经物理作用或化学反应等途径形成带电粒子,某些带电粒子可进一步断裂,形成离子,每一离子的质量与所带电荷的比称为质荷比(m∕z, 曾用m∕e),不同质荷比的离子经质量分离器一一分离后,由检测器测定每一离子的质荷比及相对强度,由此得出的谱图称为质谱。
不同离子的概念1、分子离子分子被电子束轰击失去一个电子形成的离子称为分子离子。
分子离子用疗表示。
分子离子是一个游离基离子。
在质谱图中与分子离子相对应的峰为分子离子峰。
分子离子峰的质荷比就是化合物的相对分子质量,所以,用质谱法可测分子量。
2、同位素离子含有同位素的离子称为同位素离子。
在质谱图上,与同位素离子相对应的峰称为同位素离子峰。
3、碎片离子分子离子在电离室中进一步发生键断裂生成的离子称为碎片离子。
4、重排离子经重排裂解产生的离子称为重排离子。
其结构并非原来分子的结构单元。
在重排反应中,化学键的断裂和生成同时发生,并丢失中性分子或碎片。
5、奇电子离子与偶电子离子具有未配对电子的离子为奇电子离子。
这样的离子同时也是自由基,具有较高的反应活性。
无未配对电子的离子为偶电子离子。
6、多电荷离子分子中带有不止一个电荷的离子称为多电荷离子。
当离子带有多电荷离子时,其质核比下降,因此可以利用常规的四极质量分析器来检测大分子量化合物。
7、亚稳离子从离子源出口到检测器之间产生的离子。
即在飞行过程中发生裂解的母离子。
由于母离子中途已经裂解生成某种离子和中性碎片,记录器中只能记录这种离子,也称这种离子为亚稳离子,由它形成的质谱峰为亚稳峰。
8、准分子离子比分子量多或少1质量单位的离子称为准分子离子,如:(M+H) + , (M-H)+o其不含未配对电子,结构上比较稳定。
分子离子峰1、分子离子峰强度分子离子是质谱图中最有价值的信息,它不但是测定化合物分子量的依据,而且可以推测化合物的分子式,用高分辨质谱可以直接测定化合物的分子式。
一般来讲,从分子中失去的电子应该是分子中束缚最弱的电子,如双键或叁键的π电子,杂原子上的非键电子。
质谱法1
15 H 3C 71 71 H3C 57 H3C 43 H3C 29 H3C 15 CH3
29 CH2
分子离子峰
同位素离子峰
而其相对强度之比I17/I16=0.011。而在丁烷(C4H10)中,出现 一个13C的几率是甲烷的4倍,则分子离子峰m/z = 59、58的强度 之比I59/I58 = 4×0.011 =0.044;
同位素M+1峰及M+2峰贡献的计算 a. 分子中只含C、H、O原子 (M+1)%=M+1/M×100%=1.12nc%≈1.1nc % (M+2)%=M+2/M×100%=(0.006nc2 + 0.20nc) % b. 分子中只含C、H、O、N、S、F、I、P,而不含Cl、 Br、Si原子 (M+1)%=(1.1nc+0.36nN+0.80nS ) % (M+2)%=(0.006nc2 + 0.20nO+4.44nS ) % c. 分子中含Cl 、Br原子 (M+2)%=(31.98nCl+ 97.28nBr ) % ≈(100/3nCl + 100nBr ) %
如何鉴别分子离子峰? 1)原则上除同位素峰外,分子离子峰是最高质量的峰。 2) N律 由C、H、O、X(卤素)组成的有机化合物,M一定是偶数。 由C、H、O、N组成的有机化合物,N奇数,M奇数。 由C、H、O、N组成的有机化合物,N偶数,M偶数。 3) 与邻近的峰相差是否合理 分子离子不可能裂解出三个以上的氢原子和小于一个甲基的 基团,故分子离子峰的左面不可能出现小于 3 ~ 14 个质量单 位的峰。 4)EI源中,当电子轰击电压(70 eV)降低,强度不增加的峰不 是分子离子峰。
质谱分析法概述和原理1
1
9.1 概述
9.1.1质谱分析法 质谱法是通过将样品转化为运动的气态离
子并按质荷比(M/Z)大小进行分离并记录其 信息的分析方法.所得结果以图谱表达,即 所谓的质谱图.根据质谱图提供的信息可以 进行多种有机物及无机物的定性和定量分析、 复杂化合物的结构分析、样品中各种同位素 比的测定及固体表面的结构和组成分析等.
特点:分辨率高 (>150,000)
eE mv 2 , eV 1 mv 2
Re
2
Re
2V E
mv 2 Ee
动能大,投射到+极
动能小,在-极放电
一定能量的离子到达出口
同能量的离子汇聚
(方向焦面)
(能量焦面)
32
❖能量聚焦
双聚焦质量分析器是将一静电场分析器置
于离子源和磁分离器之间.当质量为m、电 荷为e的离子通过一个与其飞行方向垂直的 强度为E的电场时,则要受到一个F=eE的
3
9.1 概述
9.1.2质谱仪的发展简史 1912年: 世界第一台质谱装置 1940年代: 质谱仪用于同位素测定 1950年代:分析石油 1960年代:研究GC-MS联用技术 1970年代:商品GC-MS出现,计算机引入, GC-MS技术基本成熟。 1980年代:大气压电离的LC-MS出现 1990年代:基质辅助激光解吸飞行时间 质谱 仪出现,质谱技术大量用于生物医 药领域,出现“生物质谱”概念。
依次通过出口狭缝
28
2)原理:
R
29
结论: 1 离子的m/z大,偏转半径也大,通过磁场
可以把不同离子分开 2 在一定磁感应强度B下,改变加速电压V 可以使不同离子先后通过检测器, 实现质量扫描,得到质谱。
质谱基本原理
质谱基本原理质谱(Mass Spectrometry,MS)是一种用于分析化合物分子结构和确定化合物分子量的重要分析技术。
它通过将化合物分子转化为离子,然后根据离子的质量和电荷比进行分析,从而得到化合物的质谱图谱。
质谱技术在化学、生物、药学等领域具有广泛的应用,是一种非常重要的分析手段。
质谱的基本原理可以简单地概括为离子化、分离、检测和数据处理四个步骤。
首先,样品中的化合物分子被转化为离子,这一过程通常通过电离源完成。
常用的电离源包括电子轰击电离源、化学电离源和电喷雾电离源等。
不同的电离源适用于不同类型的化合物,选择合适的电离源对于获得准确的质谱数据至关重要。
接下来,离子经过质谱仪中的分析部分,根据其质荷比(m/z)进行分离。
质谱仪通常包括离子源、质量分析器和检测器。
质量分析器的种类有多种,包括飞行时间质谱仪、四级杆质谱仪和离子阱质谱仪等。
这些质谱仪能够根据离子的质荷比进行高效分离,从而得到高质量的质谱数据。
在检测部分,分离后的离子被检测器检测到,并转化为电信号。
这些信号随后被转化为质谱图谱,显示出离子的质荷比和相对丰度。
通过分析质谱图谱,可以得到化合物的分子量、结构信息以及相对丰度等重要数据。
最后,得到的质谱数据需要进行处理和解释。
数据处理包括质谱图谱的峰识别、质谱数据的校正和质谱图谱的解释等步骤。
这些步骤需要借助专业的质谱数据处理软件进行,以确保得到准确可靠的结果。
总的来说,质谱的基本原理是将化合物分子转化为离子,然后根据离子的质量和电荷比进行分析,最终得到化合物的质谱数据。
质谱技术在化学、生物、药学等领域具有广泛的应用,对于研究化合物的结构和性质具有重要意义。
随着质谱技术的不断发展,相信它将在更多领域展现出强大的应用潜力。
质谱1
加速后离子的动能 : (1/2)m (1/2)mυ 2= e V ( 1)
m:正离子质量 υ :正离子速度 e :单位电荷电量 V :加速电压
在磁场存在下,带电离子按曲线轨迹飞行; 在磁场存在下,带电离子按曲线轨迹飞行; 离心力 =向心力; 向心力; m υ2 / r = H e υ (2) r: 分离管半径 H: 磁场强度 m:正离子质量 υ :正离子速度
质谱仪需要在高真空下工作:离子源( 质谱仪需要在高真空下工作:离子源(10-3 ∼10 -5 Pa ) 质量分析器(10 -6 Pa ) 质量分析器( 原因 (1) 大量氧会烧坏离子源的灯丝; 大量氧会烧坏离子源的灯丝; (2) 用作加速离子的几千伏高压会引起放电; 用作加速离子的几千伏高压会引起放电; (3) 引起额外的离子-分子反应,改变裂解模型,谱图复杂 引起额外的离子-分子反应,改变裂解模型, 化。
第四章
质
谱(MS)
(Mass spectrometry)
质谱法(mass spectroscopy, MS) 是利 谱法(mass 用电磁学原理对电荷分子和亚分子碎片依 用电磁学原理对电荷分子和亚分子碎片依 其质荷比进行分离和分析的方法。 其质荷比进行分离和分析的方法。而质谱 (mass spectrum) 是指所记录的这些碎片的 相对丰度按其质荷比(m/z) 的分布曲线。 相对丰度按其质荷比(m/z) 的分布曲线。
二、准分子离子
分子离子得到一个氢形成[M+1] 分子离子得到一个氢形成[M+1]+峰,失去一个 形成[M称为准分子离子峰。 氢,形成[M-1]+峰,称为准分子离子峰。准分 子离子不含未配对的电子,结构比较稳定, 子离子不含未配对的电子,结构比较稳定, 常用软电离技术产生。 常用软电离技术产生。
质谱-1
60
(M•+)
50
40
30
20
M+1
(2)质谱表
m/z 值 38
10
0
10
20
30
40
39 45 50 51 62
50
60
m/z
63 65
70
80
91
M+2
90 100
92(M•+) 93 94
相对丰度% 4.4 5.3 3.9 6.3 9.1 4.1 8.6 11 100(基峰) 68 4.9 0.21
10
位100%,称之为基峰。
• 其他离子的信号强度与基峰比 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90 100
m/z
较,得到离子的相对强度,称
之为相对丰度,反应了该离子
在总离子流中的含量。
黄石理工波学院谱医学解院药析学系
3、 质谱的表示
CH3
分子量=92
100
(1)质谱图
90
80
基峰
相对 丰度%
70
分子离子峰
分子量必为偶数;而含奇数个氮原子的分子,其分 子量必为奇数。这个规律成为氮规则。 应有合理的碎片丢失。在质谱中与分子离子峰紧邻 的碎片离子峰,必定是由分子离子失去一个化学上
适当的基团或小分子形成的;如失去H、CH3、H2O、 C2H5…….,因而质谱图中可看到M-1,M-15,M18,M-28等峰,而不可能出现M-3,M-14,M-24等
按研究对象分类,质谱分为同位素质谱、无机质 谱和有机质谱。黄石Βιβλιοθήκη 工波学院谱医学解院药析学系概述
质谱测定的基本原理
质谱测定的基本原理
质谱测定的基本原理是利用质谱仪对样品中的分子进行分析和鉴定。
它包括以下几个步骤:
1. 样品的进样:样品可以是气体、液体或固体,它们需要经过适当的前处理步骤,如挥发、抽取或溶解等,以便能够进入质谱仪进行分析。
2. 离子化:样品分子经过电离源(如电子轰击、电喷雾、化学电离等)使其成为带电离子,一般为正离子。
离子化的目的是使分子能够在质谱仪的离子光束中产生可探测的信号。
3. 离子分离和加速:带电离子通过一系列离子光学元件(如电场、磁场等)进行分离和加速,使它们能够以不同的速度进入质谱仪的质量分析器。
4. 质量分析:质谱仪的质量分析器一般采用质量过滤器或质量分析器,如磁扇形质量分析器、四极杆质量分析器、飞行时间质量分析器等。
这些质量分析器能够根据离子的质量/电荷比(m/z)对离子进行分离和筛选。
5. 检测和信号处理:离子依次通过质量分析器后,被探测器探测到。
探测器可以是电子倍增器、离子化检测器、光电倍增管等。
探测器将离子的信号转化为电信号,并送入信号处理系统进行放大、记录和分析。
通过分析不同m/z的离子的丰度和相对分子质量,可以确定样
品中存在的化合物的种类和含量。
质谱测定广泛应用于化学、生物、医药、环境科学等领域。
质谱解析入门-基本规律
5
Shimadzu International Trading (Shanghai) Co. Limited
质谱解析入门-基本规律
同位素峰
同位素丰度的分布可帮助判断峰的元素组成。对于大气压下电离,方法如下: 1、获取准分子离子峰 2、找到单同位素峰 3、推断元素个数 优先考虑A+2型元素存在的可能性,因A+2峰受A+1元素的影响较小,A+2 元素同位素的自然丰度也较高,容易判断,尤其是氯和溴。 然后再判断 A+1 元素,可根据其与 A峰的强度比,大致判断 A+1 元素的种 类和所含个数。
邻近带电位点的键的裂解伴随电荷转移并丢失一稳定的小分子偶电子离子裂解反应服从宇称规律一个偶电子离子产生另一偶电子离子及中性碎片质谱解析基本的偶电子离子裂解反应质谱解析基本的偶电子离子裂解反应1单键裂解伴随电荷的迁移ch3ch2oh2ch3ch2h2o2键的裂解伴随环化及电荷的迁移如果杂原子处于适当的位置易于发生环化反应则产物离子的强度较高3环状离子断裂两个键电荷
15
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为了解释互补离子an-Bn和wn的形成,提出了几种裂解途径,例如:
上述裂解途径中首先通过1,2消除丢失碱基。这一消除可能是由于分子间的碱催 化产生的(3’磷酸酯基的带负电的氧原子)。然后,由这一中间体通过磷酸二酯 基的3’C-O键的开裂产生an-Bn和wn碎片。
Байду номын сангаас
mi 1 [M (i 1)M H ] /(i 1)
将MH=1代入以上两个公式,可以得出 i (mi 1 1) /(mi mi 1 ) 取1060和1131两个质荷比代入上式计算: i=(1060-1)/(1131-1060)=1059/71=14.9≈15 M=15×1131-15=16950。 该蛋白质为马心肌红蛋白除去血红素辅基后剩下的 肽链部分(153个氨基酸)。
质谱知识总结
第四章:质谱法第一节经验1)在正离子模式下,样品主要以[M+H]+、[M+Na]+、[M+K]+准分子离子被检测;在负离子模式下,样品则大多以[M-H]-、[M+Cl]-准分子离子被检测。
2)正离子模式下,样品还会出现M—1(M-H),M—15(M-CH3), M—18(M-H2O),M—20(M—HF), M-31(M—OCH3)等的峰.分子离子峰应具有合理的质量丢失。
也即在比分子离子质量差在4—13,21—26,37-,50-53,65,66 是不可能的也是不合理的,否则,所判断的质量数最大的峰就不是分子离子峰,。
因为一个有机化合物分子不可能失去4~13个氢而不断键。
如果断键,失去的最小碎片应为CH3,它的质量是15个质量单位.3)分子离子峰应为奇电子离子,它的质量数应符合氮规则:在有机化合物中,凡含有偶数氮原子或不含氮原子的,相对分子质量一定为偶数,反之,凡今吸奇数氮原子的,相对分子质量一定是奇数,这就是氮规则。
运用氮规则将有利于分子离子峰的判断和分子式的推定,经元素分析确定某化合物的元素组成后,若最高质量的离子的质量与氮规则不符,则该离子一定不是分子离子。
如果某离子峰完全符合上述3项判断原则,那么这个离子峰可能是分子离子峰;如果3项原则中有一项不符合,这个离子峰就肯定不是分子离子峰.应该特别注意的是,有些化合物容易出现M-1峰或M+1峰。
基峰研究高质量端离子峰, 确定化合物中的取代基M-15(CH3); M-16(O, NH2M-17(OH, NH3); M-18(H2O);M-19(F); M-26(C2H2);M-27(HCN, C2H3); M-28(CO, C2HM-29(CHO, C2H5); M-30(NO);M-31(CH2OH, OCH3); M-32(S, CHM-35(Cl); M-42(CH2CO, CH M-43(CH3CO, C3H7); M-44(CO2, CS15 (。
高效液相色谱 质谱 原理
高效液相色谱质谱原理高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)是一种在液相中进行物质分离和分析的技术。
其原理是基于样品在固定的固相填料上与流动相之间进行相互作用,根据它们在填料上的相对亲和性的差异,在流动相携带下进行分离。
在HPLC中,液相为流动相,样品以溶液形式加载到流动相中。
流动相通过一个带有固定填料的柱子,称为液相色谱柱。
填料通常是由细小颗粒构成的,具有较大的内表面积。
当流动相通过色谱柱时,样品中的各组分会因与填料的相互作用而在填料表面停留更长或更短的时间。
这样,样品中的各组分会按照它们的亲和性被逐渐分离。
HPLC可以通过调整流动相的性质,如溶剂的组成、流速和温度等参数,来控制分离的效果。
在分离完成后,可以通过检测器来检测到样品中各组分的信号,如紫外检测器或质谱检测器。
其中,紫外检测器通过测量样品在紫外光的吸收来确定各组分的浓度;质谱检测器通过离子化分析物质并根据质量-电荷比来鉴定和定量样品中的化合物。
质谱(Mass Spectrometry,MS)是一种通过将样品中的分子离子化并在磁场中按照质量-电荷比进行分离和检测的技术。
质谱仪由离子源、质量分析器和检测器等组成。
在质谱中,样品首先被离子源离子化,然后形成离子流,经过质量分析器的分离作用,离子按照它们的质量和电荷比被分离并产生不同位置的电流信号。
最后,检测器对这些电流信号进行放大和记录。
质谱的原理基于离子在磁场中运动的轨迹受到质量-电荷比的影响。
不同质量的离子在磁场中的运动轨迹也不同,从而实现了对离子的分离和检测。
质谱的输出结果一般是一个质谱图,横轴表示质量-电荷比,纵轴表示信号强度或流量。
通过结合HPLC和质谱技术,可以实现物质的高效分离和精确的化合物鉴定。
这种技术在药物分析、环境分析、食品分析等领域得到广泛应用。
色谱质谱原理
色谱质谱原理
色谱质谱是一种联合分析技术,它将色谱和质谱两个分析方法结合起来,旨在实现对样品中不同化合物的同时分离和鉴定。
色谱质谱原理基于两个主要的分析原理:色谱分离和质谱鉴定。
色谱分离是指将混合物中的化合物通过在静态或移动相上的分配系数差异来分开的过程。
这种分离方法有许多种,例如气相色谱(GC)、液相色谱(LC)和毛细管电泳等。
通过色谱分离,可以将样品中的化合物分离出来,以实现后续的鉴定和定量分析。
质谱鉴定是通过测量化合物分子在质谱仪中的离子化行为和质谱图谱,来确定化合物的分子结构和组成。
质谱仪将化合物分子转化为带正电荷的离子,并根据质量-电荷比(m/z)将离子
进行分离和检测。
通过质谱图谱的分析,可以确定化合物的分子量、分子结构以及可能的裂解途径。
色谱质谱技术将色谱和质谱结合在一起,可以实现对样品中多种化合物的同时分离和鉴定。
首先,样品通过色谱分离方法进行分离,然后将分离后的化合物逐个送入质谱仪进行离子化和检测。
通过质谱仪得到的质谱图谱,可以对每一个化合物进行鉴定。
总之,色谱质谱原理是基于色谱分离和质谱鉴定两个主要的分析原理。
通过将这两个分析方法联合起来,能够实现对样品中多种化合物的同时分离和鉴定,并且具有高灵敏度、高选择性和高分辨率的优势。
质谱结构解析
质谱结构解析一、质谱结构解析是啥呢?哎呀,质谱结构解析啊,就像是给那些神秘的微观粒子做一个超级详细的身份鉴定呢。
你想啊,那些微小的粒子,它们可不会自己说话告诉我们自己是什么结构,这时候质谱结构解析就闪亮登场啦。
二、质谱结构解析的重要性这可太重要啦。
就好比你要了解一个复杂的机械装置,你得知道每个零件是啥样的,怎么组合的,质谱结构解析就是为了搞清楚那些微小粒子的“零件”和组合方式。
这样呢,在很多科学研究里,像化学研究啊,生物研究啊,我们就能明白物质的本质啦,说不定还能根据这个创造出一些超级有用的新东西呢。
三、质谱结构解析的基本原理其实就是利用磁场和电场的作用,把带电粒子按照它们的质荷比分开。
你可以想象成一群不同大小和重量的小球,在一个特殊的场里,按照一定的规则各自跑到自己的位置上,这样我们就能根据它们的位置来推断它们的结构啦。
四、质谱结构解析的过程1. 样品制备。
这就像是给要鉴定的粒子们先打扮打扮,让它们能更好地进入质谱仪这个大舞台。
我们要把样品处理成合适的状态,可能是气态啊,或者离子化的状态,这样才能被质谱仪检测到。
2. 离子化。
这一步就是把样品变成带电的离子,就像给那些粒子们穿上带电的小衣服,这样它们才能在电场和磁场里听话地动起来。
3. 分离。
然后呢,在质谱仪里,通过电场和磁场的作用,那些带不同电荷和质量的离子就会分开啦,各自沿着不同的轨迹走。
4. 检测。
最后,我们有专门的检测设备来发现这些分开的离子,然后根据它们的信号来推断它们的结构。
五、质谱结构解析的挑战这个过程也不是一帆风顺的呢。
有时候样品很复杂,就像一个大杂烩,里面各种粒子混在一起,很难分得清清楚楚。
而且离子化的过程也可能会出问题,比如说有些粒子不听话,不愿意好好地变成离子。
还有检测的时候,可能会有一些干扰信号,就像在一个嘈杂的环境里听人说话,很难听清楚一样。
六、总结质谱结构解析是一个超级有趣又超级重要的事情。
虽然它有不少挑战,但是只要我们不断研究,不断改进技术,就能更好地解开那些微观粒子的结构之谜啦。
质谱仪的构造和工作原理
质谱仪的构造和工作原理
质谱仪是一种利用质谱原理进行分析和检测的仪器。
它通常由离子源、质量分析器和检测器三部分组成。
离子源用于将样品中的分子转化为带电的离子,质量分析器用于根据离子质量、电荷比和能量将离子分离并检测,检测器则用于对检测到的离子进行计数和记录。
质谱仪的工作原理是将样品原子或分子通过电离源产生带电离子,然后经过质量分析器进行分离并检测。
其中,离子源的类型有多种,如电子轰击离子源、化学电离源和光电离源等。
不同的离子源会对样品进行不同的离子化反应,因此在选择离子源时需要考虑样品性质和分析需求。
质量分析器是质谱仪最核心的部分,它可以将离子根据其质量、电荷比和能量进行分离。
常用的质量分析器有四极杆质谱仪、飞行时间质谱仪和离子阱质谱仪等。
每种质量分析器的工作原理不同,但都是根据离子在电场中的运动规律进行离子分离和检测。
检测器是质谱仪的最后一部分,它的作用是对分离和检测到的离子进行计数和记录。
常用的检测器有电子增强器、多道计数器和荧光屏等。
在选择检测器时需要考虑样品的离子强度和信噪比等因素。
总之,质谱仪是一种非常重要的分析仪器,它可以广泛应用于化学、生物、医学、环境等领域,为科学研究和产业发展提供了有力的支持。
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质谱流式原理
质谱流式原理嘿,朋友们!今天咱来唠唠质谱流式原理。
这玩意儿啊,就像是一个超级侦探,能把细胞里的各种小秘密都给挖出来!你想啊,细胞就像是一个小小的世界,里面有各种各样的分子在活动。
而质谱流式呢,就好比是一个有着超级敏锐嗅觉的侦探,可以分辨出这些分子的不同。
它是怎么做到的呢?简单来说,它先给细胞们打上各种“标记”,这些标记就像是给每个细胞发了一个独特的身份证。
然后,当这些带着标记的细胞通过一个特殊的通道时,就像是过安检一样,质谱流式这个侦探就能把它们一个个都识别出来,还能清楚地知道它们身上的各种特征。
这可太神奇了!就好像你在一个大集市里,能一下子就分辨出每个摊位卖的是什么东西,而且还能知道这些东西的质量好坏。
质谱流式不就是这样嘛,能把细胞里那些复杂的信息都搞得明明白白的。
咱再打个比方,细胞就像是一本厚厚的书,里面的内容丰富多彩。
而质谱流式就是那个能快速读懂这本书的高手,它能迅速翻到关键的页面,找到最重要的信息。
你说这得多厉害啊!有了它,科学家们就能更好地了解细胞的各种状态和变化,就像是知道了一个神秘世界的运行规律。
这对于研究疾病啊、开发新药啊,那可都是有着巨大的帮助呢!而且啊,质谱流式的厉害之处还在于它的准确性和高分辨率。
它不会被那些相似的东西给糊弄住,总能准确地找到真正的目标。
这就好比是一个神枪手,百发百中,绝不会打偏。
想象一下,如果没有质谱流式,我们对细胞的了解得少多少啊!那可真是不敢想。
它就像是为我们打开了一扇通往细胞世界的大门,让我们能更深入地探索其中的奥秘。
所以啊,质谱流式原理可真是个了不起的东西!它让我们对生命的奥秘有了更多的了解,也为医学和科学的发展做出了巨大的贡献。
咱可得好好感谢那些研究出这个技术的科学家们,是他们让我们看到了细胞世界的精彩!怎么样,朋友们,现在是不是对质谱流式原理有了更清楚的认识啦?。
质谱中分子获得钠离子
质谱是一种常用于确定分子结构的方法,而获得钠离子则是质谱中常用的操作之一。
在质谱中,分子获得钠离子通常是通过电离和化学反应来实现的。
首先,质谱中的分子在电离过程中会失去或获得电子,从而成为带电离子。
这些离子随后在电场和磁场的作用下被分离和检测。
其次,质谱中的分子可以通过与钠离子发生化学反应来获得钠离子。
例如,一些分子可以通过与钠离子发生取代反应或加成反应来获得钠离子。
这些反应通常需要在特定的条件下进行,例如高温或高压。
总之,质谱中分子获得钠离子是通过电离和化学反应来实现的。
这些操作可以提供有关分子结构和化学性质的重要信息,有助于进一步研究和开发。
质谱工作原理
质谱工作原理
质谱工作原理是一种以将样品分子离子化为基础的分析技术。
其基本原理是通过对样品分子施加高能量,使其发生离子化。
离子化过程可以通过不同的方法实现,常见的方法包括电子轰击、化学电离和电喷雾等。
一旦样品分子发生离子化,离子将被引导进入一个磁场中的离子束(束斑),其中磁场的强度可以根据离子的质量-电荷比来进行调整。
在具有不同质量-电荷比的离子束经过磁场时,它们将会受到不同的偏转力,从而形成一个质量分离的谱图。
离子束离开磁场后,它们会进入一个称为质谱仪的仪器。
质谱仪通常包含一个质量分析器和一个检测器。
质量分析器的作用是根据离子的质量-电荷比将其分离,并将其发送到检测器进行检测。
在检测器中,离子被转化为可以进行检测的电信号。
这个电信号的大小和强度取决于离子的数量和种类。
通过测量这些电信号,我们可以确定样品中存在的离子的种类和相对浓度。
最后,通过将离子信号与已知的离子质谱数据库进行比较,我们可以确定样品中离子的具体身份,从而实现对样品分子的定量和定性分析。
综上所述,质谱工作原理是通过将样品分子离子化,并通过磁场分离和检测器的电信号测量,来实现对样品的分析和鉴定。
这种技术广泛应用于化学、生物学、环境科学等领域中的分析和研究工作。
蛋白质谱原理
蛋白质谱原理
蛋白质谱原理是一种用于确定蛋白质的分子质量和结构的方法。
该方法基于质量分析仪器和蛋白质样品之间的相互作用。
蛋白质质谱原理可以分为三个主要步骤:样品制备、质谱分析和数据处理。
在样品制备阶段,首先需要从生物样品中提取目标蛋白质。
这通常通过细胞裂解和纯化的过程来实现。
一旦蛋白质被纯化,它可以被加入到质谱仪器中进行分析。
在质谱分析阶段,蛋白质样品被注入到质谱仪器中,并受到电离源中的离子化方法的作用。
最常用的方法是电喷雾电离(ESI)和基质辅助激光解析电离(MALDI)。
在ESI中,样
品在带有高压电荷的喷雾器中被溶解,并形成带有电荷的离子。
在MALDI中,样品被与基质混合,并形成带有电荷的离子。
这些离子被引导到质量分析仪器中。
在质谱仪器中,离子通过离子束(磁场或电场)和资料采集系统被分离和检测。
分离的过程是基于离子的质量-电荷比(m/z)进行的。
在检测器中,离子被记录下来,并转化为信号。
这些信号被放大并传输到数据采集系统进行记录。
在数据处理阶段,通过分析并处理原始质谱数据可以得到蛋白质的质量信息。
这包括质谱峰的分析和质谱峰的匹配。
通过将实验观察到的质谱峰与已知蛋白质质谱库中的质谱峰进行比较,可以确定蛋白质的分子质量和标识。
总结来说,蛋白质质谱原理是一种利用质谱仪器和蛋白质样品之间的相互作用来确定蛋白质分子质量和结构的方法。
这个过程包括样品制备、质谱分析和数据处理三个主要步骤。
通过这个原理,科学家可以研究蛋白质的结构以及其在生物体内的功能。
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TRACE QUANTITATION TOOL (LC/MS application note 15; 5ppb onion sample)
Operator: VARIAN Date: 3/10/2003 1:27 PM
Overlaid Chromatogram Plots
File: c:\varianws\data\11 mars matrice oi001.xms Sample: MRM matrice oignon Scan Range: 1 - 1392 Time Range: 0.04 - 11.98 min. Sample Notes: 11 mars matrice oignon
MECOPROP
MECOPROP
5 MCounts 30 20 10 0 MCounts 10.0 7.5 RIC 3 11 mars matrice oi.xms 1200 CENTROID FILTERED
0 MCounts 1.5 1.0 0.5 0.0 MCounts 2.0 1.5 1.0
•时间分离质谱
• 离子阱质量分析器(IT) • 飞行时间质量分析器(TOF):质量范围宽,扫描速度 快,灵敏度高 • 傅立叶变换离子回旋共振质谱仪(FT-MS) :分辨率极 高,分析灵敏度高
四极杆和离子阱均属于四极电场原理
41
四极杆质量分析器
42
离子源
RF/DC
mabove m mbelow
X+,X-
•离子阱质谱仪:分辨率高,线性低,准高分辨质谱仪,用于判断质 谱峰带的电荷数
•四极杆质谱仪:分辨力低,线性好,不属于高分辨质谱仪
17
扫描时间
• 色谱峰的数据点数目和峰宽以及扫描时间有关 • 较短的扫描时间,可以获得良好的峰型,但是不利于信 号采集
• 较长的扫描时间,有助于信号采集,但是峰型不好
• 峰型和信号,二者需折衷考虑
9
基本原理(以四极杆质谱为例)
离子源
RF/DC
mabove m mbelow
X+,X-
RF/DC
离子源
质量分析器
检测器
四极杆作为质量过滤器
10
2、技术指标
11
质量范围
质量范围是质谱仪所能测定的离子质荷比的范围 质荷比:m/z 质量单位:amu或u,Da或D
12
质量范围
不同仪器:
四极杆:4000Da 离子阱质谱:4000Da 磁质谱:10000Da 傅立叶变换离子回旋共振质谱仪(FT-MS) 50000 Da 飞行时间质谱:无上限
50
0 40 90 (m a i i ) Re se rp i nlb ne 140 190 240
53
LC/MS/MS
一级MS,ESI
二级MS,ESI 子离子扫描
54
TQ vs. SQ
Overlaid Chromatogram Plots
File: c:\varianws\data\11 mars matrice oi.xms Sample: SIM matrice oignon Scan Range: 1 - 1392 Time Range: 0.04 - 11.98 min. Sample Notes: 11 mars matrice oignon
当仪器分辨力达到770时, 只能够只分开 CO-C2H4 。
当仪器分辨力达到1100时,能够分开CO-C2H4 和N2-C2H4 当仪器分辨力超过2500时,三者全部分开。 一般低分辨仪器在2000左右。10000以上时称高分辨。 16 FT-MS分辨力可达2百万。
分辨率
不同仪器: •磁质谱,飞行时间质谱仪,傅立叶变换离子回旋共振质谱仪:分辨 率、线性和稳定性好,属高分辨质谱仪
18
高斯分布的色谱峰
理想的高斯峰应有35个数据点
100.00
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00 3.90
4.00
4.10
4.20
4.30
4.40
4.50
19
高斯分布的色谱峰
同一个色谱峰,但数据点减半
100.00
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00 3.90
4.00
4.10
GC
只能分析 20%的挥发性物质 通常在高温下分析,要求样 品必须具有热稳定性 使用毛细管柱可以获得很 高的柱效 流动相只用来带动样品,不 参与分离作用 分析样品分子量一般小于 500 amu
31
4、离子源
32
离子源
——将待分析样品电离,得到带有样品信息的离子
固体样品
液体样品
气体样品
转化成固体
转化成溶液
数学定义:
m1 m1 RP Δm m 2 m1……(1)
15
m1和m2代表两个相邻峰的质量数
m RP Δm
……(2) m代表某一峰的质量,△m代表半峰宽
质量数为28的三种分子组成的精确质量
组成 CO N2 C2H4 整数质量 28 28 28 精确质量 27.994914 28.006158 28.031299
转化成气体
根据待分析物 的化学性质
根据待分析物 的化学性质
33
MALDI
APCI
APPI
ESI
CI
EI
离子源
•GC • EI:电子电离源,最常用的气相离子源,有标准谱库 • CI:化学电离源,可获得准分子离子。PCI,NCI •LC • ESI:电喷雾源,最常用的液相离子源,适用于极性较强的化 合物,可用于热不稳定化和物的分析 • APCI:大气压化学电离源,适用于中等极性或弱极性的小分 子量化合物,尤其是含杂原子的化合物,不适合热不稳定或 在溶液中容易电离的化合物 • APPI:大气压光电离源,适用于弱极性的化合物,如多环芳 烃等 • MALDI :基质辅助激光解吸电离,适合于分析生物大分子 , 主要与TOF联用
• 需要三个四极杆 ( 三级四极杆)
离子阱, MS/MS是时间串联
Q1
Q2
Q3
仅 195通过
仅RF电压—所有 离子通过——Ar 碰撞解离
扫描100-195 子离子
51
串联质谱仪
样品导入 喷雾室 - 样品雾化
,离子化,去溶剂
毛细管,取样锥、四极预杆 – 传输离子,从大气压到高
一级四极杆 –
过滤母离子
RF/DC
离子源
质量分析器
检测器
四极杆作为质量过滤器
43
双聚焦质量分析器
44
离子阱质量分析器
45
飞行时间质量分析器
46
6、检测器
47
高能转换打拿极检测器
48
一体化的检测器
Q3
Multiplier PS
+/- 5 kv
49
7、串联质谱仪
50
串联质谱仪
穿越式四极杆,MS/MS 是空间串联
4.20
4.30
4.40
4.50
20
7个数据点
100.00
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00 3.90
4.00
4.10
4.20
4.30
4.40
4.50
21
5个数据点
100.00
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00 3.90
4.00
4.10
4.20
4.30
4.40
4.50
基本原理
质谱:称量离子质量的工具
12 units
Number of counts
8
9
10 11 12 13 14 15 16
8
mass
基本原理
•质谱分析法主要是通过对样品离子质荷比的分析而实现对样品 进行定性和定量的一种方法
•电离装置把样品电离为离子 •质量分析装置把不同质荷比的离子分开 •经检测器检测之后可以得到样品的质谱图
34
EI:电子离子源
35
ESI:电喷雾源
36
ESI :电喷雾源四Leabharlann 预杆干燥气喷雾针装置
毛细管
喷雾室
37
APCI:大气压化学电离源
38
APPI:大气压光电离源
39
5、质量分析器
40
质量分析器
——将离子源产生的离子按m/z顺序分开并排列成谱
•空间分离质谱:
• 四极杆质量分析器 • 双聚焦分析器:分辨率高,但扫描速度慢,操作、调整 比较困难,价格高
RIC 3 11 mars matrice oi001.xms 1200 CENTROID FILTERED
2,4-D 来自基质较强的背景干扰
RIC 4 11 mars matrice oi.xms 1200 CENTROID FILTERED
2,4-D
RIC 4 11 mars matrice oi001.xms 1200 CENTROID FILTERED
4
基本原理
质谱:称量离子质量的工具
12 units 12 units
5
基本原理
质谱:称量离子质量的工具
12 units 12 units
8
9
10 11 12 13 14 15 16
6
基本原理
质谱:称量离子质量的工具
12 units 14 units
8
9
10 11 12 13 14 15 16
7
22
数据点-错误结果
35 30 25 20 15 10 5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 samples accross peak