仪器分析之 串联质谱

三重四级杆的定性定量方式
三重四级杆的扫描方式
DAU子离子扫描 PAR母离子扫描 CNL中性碎片丢失扫描 SIR选择离子监测 MRM多反应监测
子离子质谱图DAU
MS1
Collision
MS2
Cell
静态
扫描
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。
液相色谱-质谱联用
课程内容
串联质谱
串联质谱种类 三重四级杆质谱的扫描方式
分子量的定性能力
例如，美国1998版的NIST/EPA/NIH库[1],由Standard Reference Data Program资助，由the National Institute of Standards and Technology编辑，包含107,886个参考谱，已 经商品化应用于许多质谱仪上。
SIR与单四级杆仪器的SIM方式相当 对于信号强度，SIR方式更强 对于纯净基质，也许SIR的信噪比可能高于
MRM方式 对于复杂样品分析，多数情况下MRM方式
的灵敏度高于SIR方式
TIC\SIM\MRM方式的差别
信噪比（S/N）
信-信号 噪-噪音 用噪音的Standard Derivation表示 信噪比越高，表示结果的可靠性越高
多通道分析扫描 (MCA) 方式
只有一张质谱图，适合作为采集质谱图使用，但信噪 比高
Continuum
Centroid
MCA 扫描方式
四级杆质谱分辨率的定义
单位质量分辨率: FWHM = 0.5 - 0.8 amu with 10 - 20% valley
传统分辨率的定义: 分辨率R = m/m at 5% valley
三重四级杆仪器示意图
3. 样品离子根据其质荷比在 MS1中过滤分析
4. 被分析离子在六极杆碰 撞室中进行CID分析
wk.baidu.com
5. 碎片离子根据其质荷 比在MS2中过滤分析
2. 样品离子经六极杆透 镜聚焦进入质量分析器
1. 经HPLC分离的样品进入大气压电 离源
6. 光电倍增器检测分析离 子
LC-MSMS结构图
中性碎片丢失扫描质谱图
选择离子记录 (SIR)
MS1
Collision
MS2
Cell
静态 MS1质量分析器是静态，并且只监测指定的离子。
多反应监测
MS1
Collision
MS2
Cell
静态
静态
指定的母离子产生一指定的子离子，两个质量分析器都是静态 的。
选择离子记录扫描
多反应监测扫描
SIR和MRM的差别
度。 ➢ Trap有场，离子在阱内旋转，不会吸附在阱壁, 并
且撞在端盖电极上，并不影响环电极的电场。
➢ 分辨率低：单位质量分辨 ➢ 质量范围：50-2000u ➢ 真空要求：10-3 Torr ➢ 样品引入方式：GC，LC（API) ➢ 操作模式: MS，MS/MS，MSｎ
离子阱质量分析器
三重四级杆质谱仪
串联质谱的优势
更丰富的结构信息
弥补软电离带来的不足
更高的信噪比
更充分的使用质谱的分离能力
常见的串联质谱（Tandem Mass
三重四级杆 磁质谱 离子阱质谱（MSn）
Hybrid MS（杂交质谱）
MS1和MS2不同的称为Hybrid MS
离子阱质谱仪
离子阱的特点
➢ 离子阱也叫做四极离子阱，与四极杆原理相同 ➢ 离子阱相当于烧杯，可浓缩样品，提高仪器灵敏
X
去检测器
-
Y+
+
-
来自离子源
X
Y
RF Cycle
四级杆原理2
DC voltage U (volts)
90 80 70 60 50 40 30 20 10
0 0
Y stability boundary
X stable Y unstable
X stability boundary
X unstable Y stable
多电荷离子的MS-MS
一般都用丰度最强的质谱峰进行质谱质谱 分析，即使它是多电荷离子。
多电荷离子一般比单电荷离子需要更高的 碰撞气电压。
碎片离子可能比多电荷离子的质荷比大。
注意要保证流动相pH恒定，否则生成的多 电荷离子比例不同，造成定量误差。
例如，如果我们能确定被分析物分子量为283，这个分子 量在库中对应的可能的记录的数量为260个，总体减少了 99.75%的化合物。类似的，如果分子量测定为134，相应 的减少为99.7%，如果分子量为328，相应的减少为99.7%。 上述的分子量是随机选择的，减少的效果根据分子量不同 有所不同，这些数据清楚的显示了这个参数的鉴别能力。
MS-MS碰撞室
低能量碰撞 (简单的质谱裂解方式) 碰撞气为氩气 当用碰撞能量产生质谱碎片时，碰撞室压
力一般为 4-6 e-3 mbar。 使用低能量碰撞时，由于加钠和加钾离子
非常稳定，一般不会产生碎片离子。
CID 碰撞诱导解离 (Collision Induced Dissociation）
X and Y stable
200
400
600
800
RF amplitude Vo (volts)
质谱数据的采集方式
Continuum 连续方式
数据量最大，信息丰富 包含每次扫描质谱信息 每次扫描质谱峰的峰型
Centroid (“棒图”) 扫描方式
数据量较大，信息比较丰富 包含每次扫描的质谱信息
+
Activate Parent Ion +
unique loss of a CO(35,37)Cl
Collision With Carrier Gas +
Increased Vibrational Energy
Parent - 63 & Parent - 65
+
四级杆原理1
被分析离子由DC和RF电压控制
子离子扫描质谱图
母离子质谱图PAR
MS1
Collision
MS2
Cell
扫描
静态
用MS1质量分析器扫描能丢失指定质谱碎片的母离子，所得到的 母离子质谱峰一定是能丢失指定质谱碎片的母离子。
母离子扫描质谱图
中性碎片丢失扫描CNL
MS1
Collision
MS2
Cell
扫描
扫描
MS1质量分析器扫描能丢失指定中性碎片的母离子，MS2质量分 析器扫描丢失指定中性碎片的离子，所得到的质谱图是由MS1扫 描的母离子，母离子只能是丢失指定中性碎片的离子