细胞产物分析技术质谱分析详解演示文稿
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质谱分析法.ppt
X
e
(快)
X
e
(热)
X
e
(快)
X
e
(热)
优点：无需进行加热气化，属于软电离方式；特别适合分析高极性、大 相对分子量、难挥发和热稳定性差的样品；既能得到强的分子离子或准 分子离子峰，也能得到较多的碎片离子峰。 缺点：重现性较差，检测灵敏度低
稳定化合物电离 缺点：不适合化合物结构鉴定；
阳极
+ +
++
+ +
++ +
++ + +
d<1mm 阴极
快原子轰击离子源（fast atom bombardment ionization source;FAB） 由电场使Xe原子电离并加速，产生快速离子，通过快原子枪产生电
荷交换得快速原子，快原子束轰击涂在金属板上的样品，使样品离子化。
缺点：重现性较差；不适合于难挥发、热不稳定的化合物
场致电离源（FI）
是采用强电场把冷电极附近的样品分子的电子拉出去，形成离子。电 场的两电极距离很近（d<1mm），施加电压为几千伏甚至上万伏稳定直流 电压。
场电离：将气体通过电场电离； 场解析：将固体样品涂在发射体表面使之电离
优点：分子离子峰强； 碎片离子峰少； 适用于较大分子量和热不
应用：质谱法测定的对象包括同位素、无机物、有机化合物、生物大 分子以及聚合物。广泛应用于化学、生物化学、生物医学、医药学、 生命科学以及工、农、林业、地质、石油、环保、公安国防等领域。
二、质谱仪及其工作原理
进样系统
离子源
质量分析器
检测器
质谱分析原理ppt课件.ppt
CH2 CH2 CH2 CH2
CH2 CH2
CH2 CH2
CH3 CH3
43 H3C 29 H3C 15 CH3
CH2 CH2
CH2 CH2 CH3
CH2
CH2 CH2 CH2 CH3
CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
三、α―断裂
BAZ
R CH2 OH R CH2 OR' R CH2 NR'2 R CH2 SR'
39 51 65 77
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
CH2 CH2 CH2 CH3
CH2CH2CH3
m/z=134
m/z=39 HC
m/z=65 CH
HC
CH
CH2 m/z=91
m/z=91
H2 C
CH2 CH H CH3
CH2 HC
四极杆质量分离器
二、仪器与结构
三、联用仪器
仪器内部结构
联用仪器（ THE GC/MS PROCESS ）
1.0 DEG/MI
N
HEWLET 5972A PTACKAR D
Mass Selective Detector
Sample
DC AB
Sample
HEWLETT PACKARD
5890
Gas Chromatograph (GC)
BCD• + A +
B• + A +
ABCD+
CD• + AB +
A•+ B+
碎
片
D• + C + 离
质谱定性分析及图谱解析PPT课件
比最大的峰是否在所有的峰中最后消
失。最后消失的峰即为分子离子峰。
整理版课件
12
MS
有机化合物的质谱分析，最常应
用电子轰击源作离子源，但在应用这
种离子源时，有的化合物仅出现很弱
的，有时甚至不出现分子离子分子峰，
这样就使质谱失去一个很重要的作用。
为了得到分子离子峰，可以改用其它
一些离子源，如场致电离源、化学电
17
MS
8.4.2 分子式的确定
各元素具有一定的同位素 天然丰度，因此不同的分子式， 其M+1/M和M+2/M的百分比都将 不同。
整理版课件
18Biblioteka MS若以质谱法测定分子离子峰及
其 分 子 离 子 的 同 位 素 峰 （ M+1 ，
M+2 ） 的 相 对 强 度 ， 就 能 根 据
M+1/M 和 M+2/M 的 百 分 比 确 定 分
最接近的是第5式（C9H10O2）， 这 个 式 子 的 M+2 也 与 0.9 很 接 近 ，
因此分子式应为整理版C课件9H10O2。
23
MS
8.4.3 根据裂解模型鉴定化合物和确定结构
各种化合物在一定能量的离子源中是按照 一定的规律进行裂解而形成各种碎片离子的， 因而所得到的质谱图也呈现一定的规律。所 以根据裂解后形成各种离子峰就可以鉴定物 质的组成及结构。
取长补短。
整理版课件
35
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就不是分子离子峰。
整理版课件
7
MS
（3）分子离子峰与邻近峰的质量差是否
合理。如有不合理的碎片峰，就不是分
质谱的原理和图谱的分析PPT课件
.
若某一元素有两种同位素，在某化合物中含有 m 个 该元素的原子，则分子离子同位素峰簇的各峰的相对 丰度可用二项式 (a+b)m 展开式的系数推算
若化合物含有 i 种元素，它们都有非单一的同位素 组成，总的同位素峰簇各峰间的强度可用下式表示：
(a1+b1)m1 (a2+b2)m2 … (ai+bi)mi
（3） 场致离（FI）和场解吸 （ FD ）
场致离（field ionization, FI） •气态样品分子在在强电场（107-108V/cm）的作用下 发生电离。 •要求样品分子处于气态, 灵敏度不高, 应用逐渐减少.
场解吸 （field desorption, FD ） • 样品不需汽化, 将样品吸附在作为场离子发射体的金属 丝上, 送入离子源, 然后通以微弱电流, 使样品分子从发 射体上解吸下来, 并扩散至高场强的场发射区, 进行离子 化.
稳离子。
.
二、分子离子与分子式
（1）分子离子峰的识别 • 在质谱图中，分子离子峰应是最高质荷比的离子峰。
（同位素离子及准分子离子峰除外）。 • 分子离子峰是奇电子离子峰。 • 分子离子能合理地丢失碎片（自由基或中性分子）。 • 符合氮律：
当化合物不含氮或含偶数个氮时，分子量为偶数； 当化合物含奇数个氮时，该化合物分子量为奇数。
例如：已知某化合物的质谱图中，M为166；M+1为10.15，
M+2为1.1。按Beynon表可以查到分子量为166的一些分子式为：
M+1 M+2
M+1 M+2
C8H8NO3 9.27 0.98 C9H10O3 10.00 1.05 C8H10N2O2 9.65 0.82 C9H12NO2 10.38 0.89 C8H12N3O 10.02 0.65 C9H14N2O 10.75 0.72 C8H14N4 10.40 0.49 C9H2N4 11.28 0.58 由上述数据可以看出， C9H10O.3 最符合上述条件。
若某一元素有两种同位素，在某化合物中含有 m 个 该元素的原子，则分子离子同位素峰簇的各峰的相对 丰度可用二项式 (a+b)m 展开式的系数推算
若化合物含有 i 种元素，它们都有非单一的同位素 组成，总的同位素峰簇各峰间的强度可用下式表示：
(a1+b1)m1 (a2+b2)m2 … (ai+bi)mi
（3） 场致离（FI）和场解吸 （ FD ）
场致离（field ionization, FI） •气态样品分子在在强电场（107-108V/cm）的作用下 发生电离。 •要求样品分子处于气态, 灵敏度不高, 应用逐渐减少.
场解吸 （field desorption, FD ） • 样品不需汽化, 将样品吸附在作为场离子发射体的金属 丝上, 送入离子源, 然后通以微弱电流, 使样品分子从发 射体上解吸下来, 并扩散至高场强的场发射区, 进行离子 化.
稳离子。
.
二、分子离子与分子式
（1）分子离子峰的识别 • 在质谱图中，分子离子峰应是最高质荷比的离子峰。
（同位素离子及准分子离子峰除外）。 • 分子离子峰是奇电子离子峰。 • 分子离子能合理地丢失碎片（自由基或中性分子）。 • 符合氮律：
当化合物不含氮或含偶数个氮时，分子量为偶数； 当化合物含奇数个氮时，该化合物分子量为奇数。
例如：已知某化合物的质谱图中，M为166；M+1为10.15，
M+2为1.1。按Beynon表可以查到分子量为166的一些分子式为：
M+1 M+2
M+1 M+2
C8H8NO3 9.27 0.98 C9H10O3 10.00 1.05 C8H10N2O2 9.65 0.82 C9H12NO2 10.38 0.89 C8H12N3O 10.02 0.65 C9H14N2O 10.75 0.72 C8H14N4 10.40 0.49 C9H2N4 11.28 0.58 由上述数据可以看出， C9H10O.3 最符合上述条件。
《质谱分析的原理与方法》PPT课件
最大峰
分子离子和碎片离子之间的质量差
氮规则：在分子中只含C,H,O,S,X元素时，相对 分子质量Mr为偶数；若分子中除上述元素外还 含有N，则含奇数个N时相对分子质量Mr为奇数， 含偶数个N时相对分子质量Mr为偶数。
[氮规则] 当分子中含有偶数个氮原子或不含氮原子时，分子量应为偶数； 当分子中含有奇数个氮原子时，分子量应为奇数。
b、羧酸酯羰基碳上的裂解有两种类型，其强 峰（有时为基准峰）通常来源于此；
c、由于McLafferty重排，甲酯可形成m/z=74, 乙酯可形成m/z=88的基准峰；
d、二元羧酸及其甲酯形成强的M峰，其强度随 两个羧基的接近程度增大而减弱。二元酸酯 出现由于羰基碳裂解失去两个羧基的M-90峰。
胺
特征：a、脂肪开链胺的M峰很弱，或者消失； 脂环胺及芳胺M峰明显；含奇数个N的胺其M 峰质量为奇数；低级脂肪胺芳香胺可能出现 M-1峰（失去·H)；
酚和芳香醇的特征：
a、和其他芳香化合物一样，酚和芳香醇的M峰 很强，酚的M峰往往是它的基准峰；
b、苯酚的M-1峰不强，而甲苯酚和苄醇的M-1 峰很强，因为产生了稳定的鎓离子；
c、自苯酚可失去CO 、HCO。
卤化物
特征： a、脂肪族卤化物M峰不明显，芳香族的明显； b、氯化物和溴化物的同位素峰非常特征； c、卤化物质谱中通常有明显的X、M-X、M-
质谱的应用
例：某化合物的质谱数据：M=181，PM%=100% P(M+1)%=14.68% P(M+2)%=0.97%
查[贝诺表]
分子式
M+1
M+2
(1) C13H9O
14.23
1.14
(2) C13H11N 14.61
分子离子和碎片离子之间的质量差
氮规则：在分子中只含C,H,O,S,X元素时，相对 分子质量Mr为偶数；若分子中除上述元素外还 含有N，则含奇数个N时相对分子质量Mr为奇数， 含偶数个N时相对分子质量Mr为偶数。
[氮规则] 当分子中含有偶数个氮原子或不含氮原子时，分子量应为偶数； 当分子中含有奇数个氮原子时，分子量应为奇数。
b、羧酸酯羰基碳上的裂解有两种类型，其强 峰（有时为基准峰）通常来源于此；
c、由于McLafferty重排，甲酯可形成m/z=74, 乙酯可形成m/z=88的基准峰；
d、二元羧酸及其甲酯形成强的M峰，其强度随 两个羧基的接近程度增大而减弱。二元酸酯 出现由于羰基碳裂解失去两个羧基的M-90峰。
胺
特征：a、脂肪开链胺的M峰很弱，或者消失； 脂环胺及芳胺M峰明显；含奇数个N的胺其M 峰质量为奇数；低级脂肪胺芳香胺可能出现 M-1峰（失去·H)；
酚和芳香醇的特征：
a、和其他芳香化合物一样，酚和芳香醇的M峰 很强，酚的M峰往往是它的基准峰；
b、苯酚的M-1峰不强，而甲苯酚和苄醇的M-1 峰很强，因为产生了稳定的鎓离子；
c、自苯酚可失去CO 、HCO。
卤化物
特征： a、脂肪族卤化物M峰不明显，芳香族的明显； b、氯化物和溴化物的同位素峰非常特征； c、卤化物质谱中通常有明显的X、M-X、M-
质谱的应用
例：某化合物的质谱数据：M=181，PM%=100% P(M+1)%=14.68% P(M+2)%=0.97%
查[贝诺表]
分子式
M+1
M+2
(1) C13H9O
14.23
1.14
(2) C13H11N 14.61
第六章质谱分析法MSppt课件
正离子在电场作用下被加速 所有离子同时飞越长度为L的无场空间，先后到达检测器
eV 1 m v2 1 m( L )2
2
2t
m/e
2V L2
t2
V,L不变时， t由m/e决定 一般，1-30s
25
5 飞行时间分析器
26
5 飞行时间分析器
特点： ➢简单、耐用，无质量范围限制。 ➢取样速度快，适用于快速GC/MS；分析适用于脉冲离子化
3 四极杆分析器 (quadrupole mass analyzer) 四极滤质器， quadrupole mass filter 结构: 四根棒状电极，相对的两个电极相连，形成四极场 1，3棒：+(Vdc + Vrf) 2，4棒：- (Vdc+ Vrf )
特点：扫描速度快，灵敏度高。 适用于GC-MS。
数据系统：计算机 蛋白质库……
主要信息：准分子离子（单多级质谱）；子离子；母离子； 中性丢失谱（多级质谱）
软电离，得到准分子离子。结构解析需MS-MS。一般不适用于非 极性化合物。
36
3 串联质谱 (tandem mass spectrometry，MS/MS, MSn)
mass separation-mass spectra characterization 串联方式： p318 Q-Q-Q(triple quadrupole mass spectrometer) Q-TOF(quadrupole-time-of-flight tandem instruments) MSn
ESI使蛋白质产生多个带多电荷离子
11
6.2 质谱仪器
6.2.2 离子源
4 介质辅助激光解吸电离源 (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization MALDI) 常用于 •Time-of-flight mass spectrometry 特点： 用于生物大分子，尤其是蛋白质的质量测定 主要产生 [M+ H]+ [M - H]+和加和离子
eV 1 m v2 1 m( L )2
2
2t
m/e
2V L2
t2
V,L不变时， t由m/e决定 一般，1-30s
25
5 飞行时间分析器
26
5 飞行时间分析器
特点： ➢简单、耐用，无质量范围限制。 ➢取样速度快，适用于快速GC/MS；分析适用于脉冲离子化
3 四极杆分析器 (quadrupole mass analyzer) 四极滤质器， quadrupole mass filter 结构: 四根棒状电极，相对的两个电极相连，形成四极场 1，3棒：+(Vdc + Vrf) 2，4棒：- (Vdc+ Vrf )
特点：扫描速度快，灵敏度高。 适用于GC-MS。
数据系统：计算机 蛋白质库……
主要信息：准分子离子（单多级质谱）；子离子；母离子； 中性丢失谱（多级质谱）
软电离，得到准分子离子。结构解析需MS-MS。一般不适用于非 极性化合物。
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3 串联质谱 (tandem mass spectrometry，MS/MS, MSn)
mass separation-mass spectra characterization 串联方式： p318 Q-Q-Q(triple quadrupole mass spectrometer) Q-TOF(quadrupole-time-of-flight tandem instruments) MSn
ESI使蛋白质产生多个带多电荷离子
11
6.2 质谱仪器
6.2.2 离子源
4 介质辅助激光解吸电离源 (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization MALDI) 常用于 •Time-of-flight mass spectrometry 特点： 用于生物大分子，尤其是蛋白质的质量测定 主要产生 [M+ H]+ [M - H]+和加和离子
《质谱分析》幻灯片PPT
〔1〕单聚焦分析器〔single focusing mass analyzer〕
• 自 离 子 源 发 生 的 离 子 束 在 加 速 电 极 电 场 〔800 ～ 8000V〕的作用下，使质量m的正离子获得速度v ， 以直线方向运动，其动能为：
•
zU＝1/2mv2
•式中，z为离子电荷数，U为加速电压。
EI的缺点： 对于分子量较大或稳定性差的样品，常常得不到分子离子峰，
因而也不能测定其分子量。
2〕化学离子源 (chemical ionization source;CI)
〔1〕甲烷电离
C 4 e H C 4 C 3 H C 2 H C H C H H
〔2〕甲烷离子与分子反响生成加合离子
测定气体用的质谱仪，一般质量测定范围在2～100，而 有机质谱仪一般可达几千。
〔3〕灵敏度(sensitivity) 用一定量的某样品在一定条件下，产生该样品分子离子峰
的信噪比(S/N)来表示。
10.3 质谱图及其应用
横坐标是质荷比；纵坐标是离子的相对强度〔丰度〕。 图中最高的峰称为基峰，其相对丰度定为100%，其它离子峰的强度按基峰 的百分比表示。
质谱仪主要性能指标
〔1〕分辨率 分辨率是指仪器对质量非常接近的两种离子的分辨能力。 对两个相等强度的相邻峰，当两峰间的峰谷不大于其峰 高10%时，那么认为两峰已经分开。
R m1 m1 m2m1 m
其中m1、m2为质量数，且m1＜m2，故在两峰质量数
较小时，要求仪器分辨率越大。
〔2〕质量范围
质量范围是指质谱仪能测量的最大m/z值，它决定仪器 所能测量的最大相对分子量。
C4 H C4 H C5 H C3H
C 3 H C 4 H C 2 H 5 H 2
《质谱解析》幻灯片PPT
羰基化合物经简单断裂所产生的含羰基的碎片离子可以发生失 CO的反响：
苯环上有两个邻位取代基容易共同消去小分子，这 称为苯环的“邻位效应〞，其通式为：
杂芳环也有邻位效应：
4〕 四员环重排
含饱和杂原子的化合物，可以发生失去乙烯〔或取代乙 烯〕的重排。
以单键与杂原子相连的烷基长于两个碳时，杂原子在与 碳链断裂的同时，氢原子经四员环转移和杂原子结合 〔烷基有两个以上碳原子才能进展氢的四员环转移，但 烷基越大发生此重排的几率越低〕。
• 该重排产生的离子如仍然满足此重排的两个条件，可 再次发生该重排。
2〕 逆 Diels-Alder 反响〔RDA〕
当分子中存在含一根 键的六员环时，可发生Diels-Alder 反响。 该重排反响为：
该重排反响正好是Diels-Alder 反响的逆反响。 含原双键的局部带正电荷的可能性大些。
的氢原子来自 C-3位置，18%来自C-4位置；溴化物失 溴化氢时，86%的氢原子来自C-2到C-4位置。低分子 量的溴化物、碘化物除失HX之外，还失H2X。
其他化合物如R-CN失HCN，硫醇失去H2S。 可失去的中性分子还有HOAc、CH3OH、CH2=C=O等。
芳环或杂环上有含杂原子的取代基团时，很容易失去小分子。
2、简单断裂的规律
1)含杂原子的化合物存在着三种断裂方式
①邻接杂原子的C-C键发生断裂
由这种断裂方式产生的离子在质谱中是很常见的。 键断裂时，正电荷常在含杂原子的一侧，从而显示含 杂原子的碎片离子；但也有另一侧带电的情况。
无论是饱和的杂原子(它以 σ 键和碳原子相连)还是不 饱和的杂原子(它以 σ 键及л键与碳原子相连)，发生这 种断裂均很常见。
—OH一般按①进展；—OR可按①、②两种方式进展。 —SR按①、②两种方式进展且按②进展的几率更大些。 溴化物和碘化物易按③进展。 总之，处于中间情) 邻接碳、碳不饱和键的C-C键易断裂。如：
细胞产物分析技术细胞产物分离方法优秀课件
经典分离方法——液相微萃取法
与液液萃取法比较 ❖适应了绿色分析技术发展的需要（液液萃取消耗
mL 级有机溶剂，液相微萃取仅需μL 级） ❖富集倍数大，萃取效率高（富集倍数达1000 倍），
可使分析方法的灵敏度提高两个数量级以上 ❖便于与具有微量进样方法的特定仪器联用。 ❖样品溶液用量少(l~10mL 左右)
经典分离方法——液相微萃取法
单滴液相微萃取( SD-LPME)是将萃取用的有机溶 剂液滴悬挂在微量进样器的针端。同液-液萃取一 样，单滴液相微萃取也是基于分析物在不同相中分 配系数不同而达到萃取的目的。有机相液滴体积一 般为1-5微升，远远小于样品体积，所以可以达到 对待测物的富集。
经典分离方法——液相微萃取法
经典分离方法——液相微萃取法
连续流动液相微萃取法（CFME）是在直接液相 微萃取方法上改进而来。先用泵将被萃取的水溶 液充满PEEK管以及萃取单元的玻璃容器中，再将 所需体积的有机溶剂用微量注射器从玻璃容器的 注射口注射到样品水溶液中，并在针尖形成液滴 悬挂，在蠕动泵的作用下，不停流动的水溶液不 断与有机液滴接触，分析物不断被富集到微滴中， 萃取完成后将有机液滴吸回，直接进样分析。
待分离的一相称为被萃相，萃取后成为萃余相，用 做分离剂的相 称为萃取相。
经典分离方法——液-液萃取法
被萃取组分在萃取相中的溶解度要大于被萃取 相。
一般一相为水相，一相为有机相。在水相中增 加盐离子浓度可以降低有机相在水中的溶解度。
萃取应采用少量多次原则。 从水相中萃取有机物质时，单级萃取时一般选
根据悬挂液滴位置的不同可以分为直接液相微萃取 (D-LPME) 和顶空液相微萃取(HS-LPME) ；
根据操作方式的不同可以分为静态液相微萃取( SLPME) 、动态液相微萃取(D-LPME) 和连续流动 液相微萃取(CFME) ；
第七讲质谱分析(共58张PPT)
EI 与 ESI
质谱计的主要技术指标
质量范围： 指质谱计所检测的单电荷离子的质核比范围
分辨率（R）：分辨率是质谱计分开相邻两离子质量的能力。
R = m /m
m为质谱计可分辨的相邻两峰的质量差 m为可分辨的相邻两峰的平均质量
分辨率（ R ）是两峰间的峰谷为峰高的10%时的测定值，即 两峰各以5%的高度重叠。
◆质谱是分子离子及碎片离子的质量与其相对 强度的谱, 谱图与分子结构有关
◆质谱法进样量少, 灵敏度高, 分析速度快
◆质谱是唯一可以给出分子量, 确定分子式的方 法, 而分子式的确定对化合物的结构鉴定是至关 重要的。
质谱计框图
真空系统
加速区
Output
计算机数据 处理系统
Sample
进样系统
inlet
射方向不同的离
子会聚；
S1
分辨率不高
B
离子源
磁场
R
S2 收集器
双聚焦分析器
方向聚焦：
相同质荷比，入射 方向不同的离子会聚；
能量聚焦：
相同质荷比，速 度(能量)不同的离子 会聚；
电场
+ -
S1 离子源
磁场
S2 收集器
质量相同，能量不同的离子通过电场和磁场时，均产生能量 色散；两种作用大小相等，方向相反时互补实现双聚焦；
第七讲质谱分析
Spectrometry NOT Spectroscopy
Spectroscopy n. 光谱学, 波谱学, 光谱仪 Spectrometry n. 质谱术，质谱计
Spectrometry : Spectrometer Abbreviated to: Mass spec. or MS
细胞产物分析技术质谱分析详解演示文稿
原理：不锈钢毛细管被加以3-5kV的正电压，与相距 约1cm接地的反电极形成强静电场。被分析的样品溶 液从毛细管流出时在电场作用下形成高度荷电的雾状 小液滴；在向质量分析器移动的过程中，液滴因溶剂 的挥发逐渐缩小，其表面上的电荷密度不断增大。当 电荷之间的排斥力足以克服表面张力时，液滴发生裂 分；经过这样反复的溶剂挥发－液滴裂分过程，最后 产生单个多电荷离子。
基质辅助激 光解吸电离 方法
Wolfgang Paul
1989年诺贝 尔物理奖 离子阱技术
John Bennet Fenn 2002年诺贝 尔化学奖 电喷雾离子 化
基质辅助激光解吸/电 离飞行时间质谱仪
基质辅助激光解吸串 联飞行时间质谱仪
MALDI-TOF MS
MALDI-TOF-TOF MS
串联四极杆线性 离子阱质谱仪
动态平衡法（色谱进样）：对一些组分较复杂的 混合物时，需将样品分离成一个个单一组分，再 进入质谱仪。最典型的就是气相或液相色谱通过 接口与质谱连接。
离子源
在离子源中样品被电离成离子，不同性质的样品可 能需要不同的电离方式。
电子轰击电离（electron impact, EI) 电子轰击电离使用具有一定能量的电子直接作用于 样品分子，使其电离。用钨或铼制作的灯丝在高真 空中发射出电子。灯丝与电离盒之间的电压称为电 离电压。对有机化合物通常选用70eV的电压。
大气压化学电离（atmospheric pressure chemical ionization, APCI)
在大气压下，化学电离反应的速率更大，电离效 率应更高。主要困难是将大气压力下产生的离子 转移到处于高真空（<10-6Torr)状态的质量分析器 中。现在常用的是电晕放电大气压电离。
基质辅助激 光解吸电离 方法
Wolfgang Paul
1989年诺贝 尔物理奖 离子阱技术
John Bennet Fenn 2002年诺贝 尔化学奖 电喷雾离子 化
基质辅助激光解吸/电 离飞行时间质谱仪
基质辅助激光解吸串 联飞行时间质谱仪
MALDI-TOF MS
MALDI-TOF-TOF MS
串联四极杆线性 离子阱质谱仪
动态平衡法（色谱进样）：对一些组分较复杂的 混合物时，需将样品分离成一个个单一组分，再 进入质谱仪。最典型的就是气相或液相色谱通过 接口与质谱连接。
离子源
在离子源中样品被电离成离子，不同性质的样品可 能需要不同的电离方式。
电子轰击电离（electron impact, EI) 电子轰击电离使用具有一定能量的电子直接作用于 样品分子，使其电离。用钨或铼制作的灯丝在高真 空中发射出电子。灯丝与电离盒之间的电压称为电 离电压。对有机化合物通常选用70eV的电压。
大气压化学电离（atmospheric pressure chemical ionization, APCI)
在大气压下，化学电离反应的速率更大，电离效 率应更高。主要困难是将大气压力下产生的离子 转移到处于高真空（<10-6Torr)状态的质量分析器 中。现在常用的是电晕放电大气压电离。
质谱分析的基本原理及方法33页PPT
感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
质谱分析的基本原理及方法 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
质谱分析的基本原理及方法 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
质谱分析技术-PPT课件
1）直接通过末端氨基酸序列分析鉴定蛋白质
2）结合肽谱数据库鉴定蛋白质（肽质量指纹谱）
3）蛋白质修饰鉴定
用MALDI-TOF MS检测特定部位氨基酸残基 的磷酸化
4）分子量测定： MALDI-TOF 的准确度高达0.1%~0.01%，远远 高于目前常规应用的SDS 电泳与高效凝胶色谱技术， 目前可测定生物大分子的分子量高达300KDa。
LNVWGKVEAD EKFDKFKHLK ALGGILKKKG IKYLEFISDA MTKALELFRN
IAGHGQEVLI TEAEMKASED HHEAELKPLA IIHVLHSKHP DIAAKYKELG
胰蛋白酶酶切Myoglobin产生的肽段及其分子量
1811.90 1606.85 1271.66 1378.83 1982.05 1853.95 1884.01 1502.66 748.43
实际质谱分析所得的肽质量指纹谱
GLSDGEWQQVLNVWGK GHHEAELKPLAQSHATK YLEFISDAIIHVLHSK KGHHEAELKPLAQSHATK
2）SELDI-TOF MS （原理示意图）
EAM: 能量吸收分子
SELDI-TOF MS分析使用的各种蛋白质芯片
SELDI-TOF MA检测结果与处理
IAGHGQEVLI TEAEMKASED HHEAELKPLA IIHVLHSKHP DIAAKYKELG
Myoglobin用胰蛋白酶限制酶切后产生的肽段 （从碱性氨基酸的羧基端切断） • Myoglobin GLSDGEWQQV RLFTGHPETL LKKHGTVVLT QSHATKHKIP GDFGADAQGA FQG
GLSDGEWQQVLNVWGK VEADIAGHGQEVLIR LFTGHPETLEK HGTVVLTALGGILK KGHHEAELKPLAQSHATK GHHEAELKPLAQSHATK YLEFISDAIIHVLHSK HPGDFGADAQGAMTK ALELFR
2）结合肽谱数据库鉴定蛋白质（肽质量指纹谱）
3）蛋白质修饰鉴定
用MALDI-TOF MS检测特定部位氨基酸残基 的磷酸化
4）分子量测定： MALDI-TOF 的准确度高达0.1%~0.01%，远远 高于目前常规应用的SDS 电泳与高效凝胶色谱技术， 目前可测定生物大分子的分子量高达300KDa。
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胰蛋白酶酶切Myoglobin产生的肽段及其分子量
1811.90 1606.85 1271.66 1378.83 1982.05 1853.95 1884.01 1502.66 748.43
实际质谱分析所得的肽质量指纹谱
GLSDGEWQQVLNVWGK GHHEAELKPLAQSHATK YLEFISDAIIHVLHSK KGHHEAELKPLAQSHATK
2）SELDI-TOF MS （原理示意图）
EAM: 能量吸收分子
SELDI-TOF MS分析使用的各种蛋白质芯片
SELDI-TOF MA检测结果与处理
IAGHGQEVLI TEAEMKASED HHEAELKPLA IIHVLHSKHP DIAAKYKELG
Myoglobin用胰蛋白酶限制酶切后产生的肽段 （从碱性氨基酸的羧基端切断） • Myoglobin GLSDGEWQQV RLFTGHPETL LKKHGTVVLT QSHATKHKIP GDFGADAQGA FQG
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大气压化学电离（atmospheric pressure chemical ionization, APCI)
在大气压下，化学电离反应的速率更大，电离效 率应更高。主要困难是将大气压力下产生的离子 转移到处于高真空（<10-6Torr)状态的质量分析器 中。现在常用的是电晕放电大气压电离。
快原子轰击（Fast atom bombardment, FAB)
基质辅助激 光解吸电离 方法
Wolfgang Paul
1989年诺贝 尔物理奖 离子阱技术
John Bennet Fenn 2002年诺贝 尔化学奖 电喷雾离子 化
基质辅助激光解吸/电 离飞行时间质谱仪
基质辅助激光解吸串 联飞行时间质谱仪
MALDI-TOF MS
MALDI-TOF-TOF MS
串联四极杆线性 离子阱质谱仪
动态平衡法（色谱进样）：对一些组分较复杂的 混合物时，需将样品分离成一个个单一组分，再 进入质谱仪。最典型的就是气相或液相色谱通过 接口与质谱连接。
离子源
在离子源中样品被电离成离子，不同性质的样品可 能需要不同的电离方式。
电子轰击电离（electron impact, EI) 电子轰击电离使用具有一定能量的电子直接作用于 样品分子，使其电离。用钨或铼制作的灯丝在高真 空中发射出电子。灯丝与电离盒之间的电压称为电 离电压。对有机化合物通常选用70eV的电压。
压的固体
概述——用途
求准确的分子量 化学式的确定 推测未知物的结构 鉴定同分异构体 测定分子中Cl、Br等的原子数 ……
概述——质谱的发展史
1912年世界上第一台现代意义质谱仪在英国剑桥Cavendish实 验室出现
1918年世界上第一台实际意义质谱仪在美国芝加哥大学实验 室出现(扇型磁场MS)
Linear Time Of Flight tube
ion source
detector
概述——特点
质谱是定性鉴定与研究分子结构的有效方法。 灵敏度高：绝对灵敏度可达5pg（pg为10-12g） 样品用量少：微克级 分析速度快：扫描1-1000u仅需1/1000秒 测定对象广：气体、液体、室温下具有10-7Pa蒸汽
化学电离（Chemical ionization, CI) 化学电离:是将样品气体和反应气体分子混合（其中 样品含量约0.1％），进入电离室后，首先用电子轰 击方式使反应气体电离，然后反应气体与样品气体 进行离子-分子反应而使样品气体电离，因此样品的 离子是由离子-分子反应产生的。这样产生的离子能 量较小，故碎片较少。 对于不稳定的有机化 合物，可得到较强的 分子离子峰。
即：
电子轰击 有机分子 (M)
( - e)
分子离子 ( M+)
裂解 碎片离子
分离、收集、记录 质谱
分子离子化，它通过在离子源中进行电子电 离、快速原子/离子轰击、基体辅助激光解 吸或电喷雾来实现；
带电分子的离子及其碎片必须根据其质荷比 来得到分离，这往往在质量分析器中进行；
最后，分离的带电荷的碎片必须通过检测器 检测。
子离子 Daughter Ion 由母子离子裂解后形成的离子。
常见术语:
质荷比: 离子质量(以相对原子量单位计)与它所带电荷(以电 子电量为单位计)的比值,写作m/Z.
峰: 质谱图中的离子信号通常称为离子峰或简称峰.
离子丰度: 检测器检测到的离子信号强度.
质谱仪的工作原理
由分子结构与裂解方式的经验规律,根据分子 离子和各种碎片离子的质荷比及其相对丰度,就 可以进行结构分析。
......
质谱的发展史
Joseph J. Thomson
1906年诺贝 尔物理奖 电荷在气体 中的运动
Francis William Aston
1922年诺贝 尔化学奖
质谱技术发 现同位素
Hans G. Dehmelt
1989年诺贝 尔物理奖 离子阱技术 年
Koichi Tanaka
2002年诺贝 尔化学奖
用加速的中性原子（快原子）撞击以甘油（底物） 调和后涂在金属表面的有机化合物（“靶面”）， 导致这些有机化合物电离的方法称之为快原子轰击 （FAB）。由于快原子轰击是一种软电离技术，被 分析样品不须经过气化而直接电离，所以，快原子 轰击质谱法常用于分析极性强、不易气化和热稳定 性差的样品。
电喷雾电离（Electro spray ionization, ESI)
真空系统
进样系统
直接进样法（静态法）：对纯的化合物来说，一 般为气体或挥发性液体，可直接进样到离子源室， 而不需要专用设备或器件，这类似于气相色谱中 的样品进样。
直接插入探针法：对于挥发性很小的固体样品， 需将样品放在不锈钢杆或探针顶端的小杯内，将 探针通过样品加入口放进离子源中，然后加热离 子源直至固体挥发。
1943年世界上第一台商业质谱仪 1953年四极杆质量分析器质谱仪 1955年飞行时间质量分析器质谱仪 60’s 开发GC/MS 60’s-70’s 大气压电离(APcI)源被发现(但并未被广泛应用) 70’s-80’s 开始广泛研究LC/MS 1982年离子束LC/MS接口出现 1984年第一台电喷雾MS仪宣告诞生 1988年电喷雾离子源MS 首次应用于蛋白质的分析
4000 QTRAP MS源自纳升液相-电喷雾 串联质谱仪
nanoESI Q-TOF MS
常见术语:
分子离子 Molecular Ion 试样分子失去或得到一个电子而形成的离子。它在 正离子场合下表示为M •＋。它的质荷比即表明试 样分子所对应的分子量数值。
母离子 Parent Ion 产生某一碎片的前体离子，母离子不一定是分子离 子。
细胞产物分析技术质谱分析 详解演示文稿
（优选）细胞产物分析技术 质谱分析
概述——基本概念
气体分子或固体、液体的蒸气受到一定能量的电子流 轰击或强电场作用，丢失价电子生成分子离子；同时， 化学键也发生某些有规律裂解，生成各种碎片离子。 这些带正电荷的离子在电场和磁场的作用下，按质荷 比（即质量与电荷比值 m/z） 的大小分开，排列成谱， 记录下来即为质谱（Mass Spectroscopy）。