液质联用仪原理及操作注意事项课件

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液相色谱-质谱联用(lcms)的原理及应用

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<div align=center><font color=#ff0000 size=3><strong> 液相色谱-质谱联用(lc/ms)的原理及应用</strong></div>

<div align=left><br><strong>液相色谱—质谱联用的原理及应用</strong> <br>简介<br>1977年，LC/MS开始投放市场</font></div>

<p><font color=#ff0000 size=3>1978年，LC/MS首次用于生物样品分析</font></p>

<p><font color=#ff0000 size=3>1989年，LC/MS/MS取得成功</font></p> <p><font color=#ff0000 size=3>1991年，API LC/MS用于药物开发</font></p>

<p><font color=#ff0000 size=3>1997年，LC/MS/MS用于药物动力学高通量筛选</font></p>

液相色谱-质谱(LC-MS)联用的原理及应用课件

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. • 基峰: 在质谱图中，指定质荷比范围内强度最大的离
子峰称作基峰. • 总离子流图；质量色谱图；准分子离子；碎片离子；
多电荷离子；同位素离子
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液相色谱—质谱联用的原理及应用
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1
简介
• 色谱质谱的在线联用将色谱的分离能力与质谱的定性功能结合起来，实现对复杂混合物更准确的定量和定性分析。而且也简化了样品的前处理过程，使样品分析更简便。
• 色谱质谱联用包括气相色谱质谱联用(GC-MS)和液相色谱质谱联用(LC-MS)，液质联用与气质联用互为补充，分析不同性质的化合物。
激光解吸电离飞行时间质谱仪（MALDI-TOF-MS）。 API-MS的特点是可以和液相色谱、毛细管电泳等分离手段联用，扩展了应用范围，包括药物代谢、临床
和法医学、Fra Baidu bibliotek境分析、食品检验、组合化学、有机化
学的应用等；MALDI-TOF-MS的特点是对盐和添加物的耐受能力高，且测样速度快，操作简单。
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质谱原理简介：
• 质谱分析是先将物质离子化，按离子的质荷比分离，然后测量各种离子谱峰的强度而实现分析目的的一种分析方法。以检测器检测到的离子信号强度为纵坐标，离子质荷比为横坐标所作的条状图就是我们常见的质谱图。

化学液相色谱质谱联用仪的原理及应用PPT教案

检测器
Detector
数据处理系统
Data System
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真空系统
质谱仪的离子源、质量分析器和检测器必须处于高真空状态。若真空度过低，则会造成离子源灯丝损坏、本底增高、图谱复杂化、干扰离子源的调节、加速极放电等问题。
一般质谱仪都采用机械真空泵（前级低真空泵）预抽真空，再用高效率油扩散泵或分子涡轮泵（高真空泵）连续地运行以保持真空。
因此，接口是色谱质谱联用技术中的关键装置。
3
第3页/共79页
色谱质谱联用的分类
气相色wenku.baidu.com-质谱联用：开发最早的色谱联用仪器，适宜分析小分子
、易挥发、热稳定、能气化的化合物。
液相色谱-质谱联用：液相色谱-质谱联用的接口问题得到解决，近
年有了飞速发展。适宜分析大分子（包括蛋白、多肽多聚物等）、不挥发、热不稳定、极性的化合物。
特点：属于“软”电离方式，适于分析质量数小于2000u的弱极性小分子化合物。只产生单电荷离子，主要是准分子离子，很少有碎片离子。主要应用于液相色谱-质谱联用仪。
Nebulizer
HPLC inlet
APCI
+ +
+
++
Corona
大气压化学电离源示意图
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液质联用ppt课件

+ ++ ++ +
带电液滴
++
+
+++
++++
++
++
++ + +
+
++
++
ESI离子蒸发机理
22
23
大气压化学电离源
Atmospheric Pressure Chemical Ionization (APCI)
APCI 离子化过程 1. 高电压放电针与载气和溶剂反应产生初级的离子 O2 + e → O2+ + 2e N2 + e → N2+ + 2e 2. 通过一系列复杂的反应初级离子与溶剂分子反应生成溶剂离子 H3O+ and CH3OH2+
能被分析的化合物类型不同 1.APCI 弱极性，小分子化合物，且具有一定的挥发性 2.ESI 极性化合物和生物大分子。
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ESI和APCI的异同
流速 1.ESI 0.001到0.25 ml/min。 2.APCI 0.2到2 ml/min。
多电荷 1.APCI不能生成一系列多电荷离子，所以不适合分析大分子。 2.ESI 能生成一系列多电荷离子，特别适用于蛋白，多肽类等生物分子。

液相色谱-质谱联用技术及使用注意事项

– 适用于不挥发性化合物、极性化合物、热不稳定化合物、大分子量化合物（包括蛋白、多肽、多聚物等）的分析测定
液相色谱-质谱联用仪
第一章 LC-MS技术简介
真空系统
离
离
LC
子
源
子传输系
统
质量分析器
检测器
数据系统
大气
第一章 LC-MS技术简介
与质谱联用的液相色谱
• 液相色谱柱
一般来说，高流速需要更高的鞘气和辅助气流量，但不需要提高毛细管温度
高流速wk.baidu.com进行分流
电喷雾电离源(ESI)
第一章 LC-MS技术简介
电喷雾电离源(ESI)
第一章 LC-MS技术简介
第一章 LC-MS技术简介
大气压化学电离源(APCI)
第一章 LC-MS技术简介
液质联用仪的离子源
第一章 LC-MS技术简介
• ESI
离子源与液相色谱的流速
• APCI
1 μL/min - 1mL/min
200 μL/min - 2mL/min
最佳使用流速: 200 μL/min
最佳使用流速: 500 μL/min
一般来说, 高流速需要高的毛细管温度和鞘气、辅助气流量。
液相色谱-质谱联用技术及使用注意事项
主要内容

液相色谱质谱联用的原理ppt(共23张PPT)

节pH值。用电子轰击方式（EI）得到的谱图，可与标准谱库对比。
┗━━━━━╋━━━━━━┛
LC／MS接口避免进入不挥发的缓冲液，避免含磷和气质联用仪(GC-MS)是最早商品化的联用仪器，适宜分析小分子、易挥发、热稳定、能气化的化合物；
特定m/z离子在阱内一定轨道上稳定旋转，改变端电极电压，不同m/z离子飞出阱到达检测器；
7
大气压化学电离源(APCI)
APCI喷嘴的下游放置一个针状放电电极，通过放电电极的高压放电，使空气中某些中性
Nebulizer
HPLC inlet
分子电离，产生H3O+，N2+，
O2+ 和O+ 等离子，溶剂分子也会
APCI
被电离，这些离子与分析物分子
进行离子-分子反应，使分析物
++
+
+
+
分子离子化。
向垂直的两极板上检测信号。
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离子阱质量分析器特定m/z离子在阱内一定
轨道上稳定旋转，改变端电极电压，不同m/z离子飞出阱到达检测器；
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检测系统
真空系统质量分析器分离并加以聚焦的离子束，
液质联用（LC-MS）又叫液相色谱-质谱联用技术，它以液相色谱作为分离系统，质谱为检测系统。特定m/z离子在阱内一定轨道上稳定旋转，改变端电极电压，不同m/z离子飞出阱到达检测器；

液质联用

实验名称:液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）的各种模式探索

一、实验目的

1、了解LC-MS的主要构造和基本原理；

2、学习LC-MS的基本操作方法；

3、掌握LC-MS的六种操作模式的特点及应用。

二、实验原理

1、液质基本原理及模式介绍

液相色谱-质谱法（Liquid Chromatography/Mass Spectrometry，LC-MS）将应用范围极广的分离方法——液相色谱法与灵敏、专属、能提供分子量和结构信息的质谱法结合起来，必然成为一种重要的现代分离分析技术。

但是，LC是液相分离技术，而MS是在真空条件下工作的方法，因而难以相互匹配。LC-MS经过了约30年的发展，直至采用了大气压离子化技术（Atmospheric pressure ionization，API）之后，才发展成为可常规应用的重要分离分析方法。现在，在生物、医药、化工、农业和环境等各个领域中均得到了广泛的应用，在组合化学、蛋白质组学和代谢组学的研究工作中，LC-MS已经成为最重要研究方法之一。

质谱仪作为整套仪器中最重要的部分，其常规分析模式有全扫描模式（Scan）、选择离子监测模式（SIM）。

（一）全扫描模式方式（Scan）：最常用的扫描方式之一，扫描的质量范围覆盖被测化合物的分子离子和碎片离子的质量，得到的是化合物的全谱，可以用来进行谱库检索，一般用于未知化合物的定性分析。实例：（Q1 = 100-259m/z）（二）选择离子监测模式（Selective Ion Monitoring，SIM）：不是连续扫描某一质量范围，而是跳跃式地扫描某几个选定的质量，得到的不是化合物的全谱。主要用于目标化合物检测和复杂混合物中杂质的定量分析。实例：（Q1 = 259m/z）

液质联用讲座.ppt

• 了解母离子的结构
子离子扫描质谱图
水飞蓟亭（peak2-b）ESI-MS和ESI-MS-MS检测结果显示，在负模式下的全扫描模式下的分子离子峰[M-H]-质荷比为481；二级质谱的碎片离子峰质荷比分别为：463，453，435，433，337，325，179， 151，152，125。可知该化合物的分子量为482，化学结构中可能含有二氢黄酮醇基团。
• 扫描类型选择
• 全扫描(Full Scan) • 子离子扫描(Daughter Scan) • 母离子扫描(Parent Scan) • 中性碎片丢失扫描(Constant Neutral Loss Scan) • 选择离子监测(SIR) • 多反应监测(MRM)
全扫描
• 全扫描用于检测离子源产生的离子流中，各种离子的m/z和强度。从全扫描得到的信息可以知道目前样品中的组分状态。
用MS2质量分析器扫描指定母离子的子离子碎片，所得到的质谱图只能是由指定母离经碰撞产生。
子离子扫描，pruduct ion scan
• 子离子扫描可以得到母离子的碎片信息。这些信息可以帮助操作者了解母离子的结构信息，区别几种m/z相同的母离子，降低假阳性率。子离子扫描的作用是：
• 通过母离子碎片种类和强度的差异来区别 m/z相同的母离子
电喷雾离子源
电喷雾离子化分为三个过程: • 形成带电小液滴 • 溶剂蒸发和小液滴碎裂 • 最终形成气相离子

质谱及液质联用技术的应用 PPT课件

eV = mv2 / 2 但是，不同质荷比的离子具有不同的速度，利用离子的不同质荷比及其速度差异，质量分析器可将其分离，然后由检测器测量其强度。记录后获得一张以质荷比（m/z）为横坐标，以相对强度为纵坐标的质谱图。
质谱分析过程
质谱分析过程可以分为四个基本环节： 1. 通过合适的进样装置将样品引入并进行气化 2. 气化后的样品引入到离子源进行电离，即离子化过程 3. 电离后的离子经过适当的加速后进入质量分析器，按不
质量分析器
• 是质谱仪中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(M/Z)分开,将相同的M/Z离子聚焦在一起,组成质谱。
质量分析器的分类：
• 双聚焦扇形磁场-电场串联仪器(sector).
• 四极杆质谱仪(Q).
• 飞行时间质谱仪(TOF).
• 离子阱质谱仪（TRAP）
• 傅里叶变换-离子回旋共振质谱仪(FT-ICRMS).
同的质荷比进行分离 4. 经检测、记录，获得一张谱图上述过程可归纳在图1中。
质谱仪的组成
典型的质谱仪一般由进样系统、离子源、分析器、检测器和记录系统等不分组成，此外，还包括真空系统和自动控制数据处理等辅助设备。下图为单聚焦质谱仪的示意图
真空系统
• 质谱仪的离子源、质量分析器和检测器必须在高真空状态下工作，以减少本底的干扰，避免发生不必要的离子分子反应。所以质谱反应属于单分子分解反应。利用这个特点，我们用液质联用的软电离方式可以得到化合物的准分子离子，从而得到分子量。

液质联用仪原理及操作注意事项安捷伦ppt课件

四、质谱系统的日常维护及故障排除

2.清洗电喷雾雾化室将仪器设置为standby,待离子源温度冷却后，用50%异丙醇-水溶液浸湿无尘布，擦拭弧形电极和喷雾挡盖以及周围。（切禁直接对着毛细管末端冲洗，压力会增大，造成涡轮泵负载急剧增加，容易损坏涡轮泵）
四、质谱系统的日常维护及故障排除
3.打开气镇阀必须每周逆时针拧开气镇阀到底，维持20-30min，把油气分离器内多余的泵油放回泵内，然后顺时拧紧，关闭气镇阀。关机前务必确认气镇阀处于关闭状态，否则泵油可能因此回流到质谱的真空腔内，损坏仪器
1.重新校正质量轴 2.确定调谐用离子，估计样品离子的质量范围并显示强稳定的信号
1.确保LC 在工作，在正确的瓶中有足够溶剂 2.检查LC 故障提示 3.检查阻塞情况 4.修理或更换任何阻塞部件 5检查是否存在渗漏
6.保证MS
气流选择器设定在与液相色谱仪联通的位置
Q&A
THANK
ESI离子源的原理
ESI将溶液中的离子转变为气相离子三大步骤： 2. 反吹干燥系统，加速喷雾的溶剂挥发，减少溶剂簇和流动 1. 直角喷雾离子源设计，大大减少了未离子化的中性液滴进 1.在喷雾毛细管尖端产生带电雾滴 2. 通过溶剂蒸发和雾滴分裂使带电雾滴变小，这一过程反复进行，直至生成很小相的附加离子，在 standby状态时，仍维持一定的干燥气温度入质谱中，降低噪音，保证毛细管和离子光路更干净，抗污的带电雾滴和流量，避免空气吸入质谱真空系统，极大的减少了污染染 3.由很小带电雾滴产生气相离子

ppt药品分析技术液质联用技术.pptx

第3课时-第11章节
（1）高普适性：有效的解决了热不稳定性化合物分析检测的难题。（2）高分离能力：质谱分析不仅可以有效的检测出所有化合物的分子量，而且还可以通过二级质谱图给出不同化合物各自的结构信息。（3）高灵敏度：质谱仪具有很高的灵敏度，一般在<10-12 g水平下的样品都可以通过质谱法进行检测。与此同时，对于没有紫外吸收的复杂化合物，质谱分析法表现的更是得心应手。
比m/z分开，将相同m/z的离子聚集在一起，组成质谱。质量分析器类
型：磁分析器、飞行时间、四极杆、离子捕获等。
第3课时-第11章节
3. 液相色谱-质谱联用技术特点质谱分析是先将物质离子化，变为气态离子混合物，并按离子
质荷比的不同而分离，然后测量各种离子谱峰的强度而实现分析目的的一种分析方法。它不仅弥补了液相色谱的不足之处，而且还有以下优点：
液相色谱和质谱的成功联用不仅可以解决色谱难于解决的化合物的定性问题，而且也将为质谱的分析提供极大的方便性和灵活性，为质谱提供更加广阔的应用前景，为复杂样品的分析提供更为强有力的手段。
第3课时-第11章节
2.液相色谱-质谱联用的仪器组成液相色谱或质谱仪器类型很多，用途不同，但多数仪器的组
成结构基本相同。它们是液相色谱系统、质谱系统及数据处理系统等。只要采用适当的连接方式，将色谱柱出口和质谱进样口连接起来，即可成为液相色谱和质谱联用的系统。去掉连接件，将色谱柱接回到色谱检测器，仍是可独立使用的液相色谱和质谱仪。

液质联用仪的基本原理

液质联用仪是一种将高效液相色谱和质谱仪结合在一起的分析仪器，它主要用于复杂有机物的定性、定量分析。这种仪器的主要优点是可以实现对目标化合物的高灵敏度、高选择性和高分辨率的检测。

一、基本原理

液质联用仪的基本工作流程可以分为四个步骤：样品预处理、高效液相色谱分离、离子化和质谱检测。

1. 样品预处理：首先，需要对样品进行前处理，包括提取、浓缩、净化等步骤，以便去除可能干扰分析结果的杂质，并使目标化合物达到适合进入液相色谱的浓度。

2. 高效液相色谱分离：然后，经过预处理的样品被送入高效液相色谱系统，通过与固定相（色谱柱）的相互作用，根据各组分在流动相和固定相之间分配系数的不同，实现各组分的分离。

3. 离子化：接着，从液相色谱流出的各个组分进入离子源，在这里，样品分子被转化为带电离子，这个过程被称为离子化。常用的离子化方式有电喷雾离子化（ESI）、大气压化学电离（APCI）等。

4. 质谱检测：最后，离子化的样品分子进入质量分析器，根据其质量和电荷的比例（即质荷比，m/z）进行分离和检测，从而得到样品的质谱图。通过对质谱图的解析，可以获取样品中各组分的结构信息和相对含量。

二、应用领域

由于液质联用仪具有高灵敏度、高选择性和高分辨率的特点，因此在许多领域都得到了广泛的应用。例如，在环境科学中，液质联用仪常用于检测水、土壤和空气中各种有机污染物的浓度；在药物研究中，液质联用仪可用于新药的研发和已有药物的质量控制；在食品科学中，液质联用仪可用来检测食品中的农药残留、添加剂和有害物质等。

液质联用技术的原理及在药学研究中的应用PPT参考课件

稳定的离子不稳定的离子
检测器
离子源
直流和交流控制电信号
四极杆的工作原理
V. Ramachandran — Ph.D. Dissertation Defense
12
April 20, 2005
B
A
A B
V. Ramachandran — Ph.D. Dissertation Defense
To Detector 去检测器
APCI 为大气压力化学电离源，样品先形成雾，然后电晕放电针对其放电，在高压电弧中，样品被电离，然后去溶剂化形成离子，最后检测，对极性小的样品效果较好。
APPI：大气压光电离源，适用于弱极性的化合物，如多环芳烃等
V. Ramachandran — Ph.D. Dissertation Defense
有些分析物由于结构和极性方面的原因，用ESI不能产生足够强的离子，可以采用APCI方式增加离子产率，可以认为APCI是ESI的补充。APCI主要产生的是单电荷离子，所以分析的化合物分子量一般小于 1000Da。用这种电离源得到的质谱很少有碎片离子，主要是准分子离子。
V. Ramachandran — Ph.D. Dissertation Defense
北京润德康医药技术有限公司
液质联用的原理及在药学研究中的应用
张明 Ph.D 2016.08

液质联用原理及应用

液质联用原理及应用 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

液相色谱—质谱联用的原理及应用

简介

1977年，LC/MS开始投放市场

1978年，LC/MS首次用于生物样品分析

1989年，LC/MS/MS取得成功

1991年，API LC/MS用于药物开发

1997年，LC/MS/MS用于药物动力学高通量筛选

2002年美国质谱协会统计的药物色谱分析各种不同方法所占的比例。1990年，HPLC高达85%，而2000年下降到15%，相反，LC/MS所占的份额从3%提高到大约80%。我们国家目前在这方面可能相当于美国1990年的水平。为此我们还有很长的一段路要走色谱质谱的在线联用将色谱的分离能力与质谱的定性功能结合起来，实现对复杂混合物更准确的定量和定性分析。而且也简化了样品的前处理过程，使样品分析更简便。

色谱质谱联用包括气相色谱质谱联用(GC-MS)和液相色谱质谱联用(LC-MS)，液质联用与气质联用互为补充，分析不同性质的化合物。

液质联用与气质联用的区别:

气质联用仪(GC-MS)是最早商品化的联用仪器，适宜分析小分子、易挥发、热稳定、能气化的化合物；用电子轰击方式（EI）得到的谱图，可与标准谱库对比。

液质联用(LC-MS)主要可解决如下几方面的问题：不挥发性化合物分析测定；极性化合物的分析测定；热不稳定化合物的分析测定；大分子量化合物（包括蛋白、多肽、多聚物等）的分析测定；没有商品化的谱库可对比查询，只能自己建库或自己解析谱图。

现代有机和生物质谱进展