色谱质谱联用 气质联用
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
扣除背景之前
GC-MS的定量方法
选择未分离色谱峰
GC-MS的定量方法
定量分析一般使用SIM模式以提高灵敏度 Scan模式获得的数据可以通过提取离子流
的方式，获得特定质荷比离子的色谱图进 行定量分析，比使用总离子流计算要准确 的多。
GC-MS的定量方法
外标法 内标法
一般内标法 同位素内标法
况 信噪比相对TIC图可以高出10~1000倍
GC-MS的定性方法
图谱库检索
商品化质谱库
NIST库
有标准化合物谱图13万
Willey库
近30万张
Pfleger, Maurer, Weber Drug and Pesticide Library
实验室也可以根据分析需求建立自己的质 谱库
采样速率
气相色谱峰宽在1~5s之间 定量分析需要10点 定性分析需要至少5点
适当的离子源
EI 通用的离子源 CI 电负性强的物质，如含卤素的分子
常用的质量分析器
四级杆 TOF 磁质谱
质谱仪的工作模式
扫描模式（Scan Mode）
对一定质量范围的离子记录质合比和强度信 息
可以进行谱库检索，常用于定性分析
选择离子监测模式（SIM Mode）
Selected Ion Monitor，SIM 需要过滤型的质量分析器 选择特定质荷比离子到达检测器 不能进行谱库检索，但灵敏度高5-10倍左右
气质联用的数据处理
色谱质谱联用产生的谱图
质谱图（MS）
Mass Spectrum
总离子流色谱图（TIC）
色谱-质谱联用
卫生检验学系 乔善磊 电话：86868402 Email：alexqiao@139.com
气相色谱质谱联用
气相色谱质谱联用
什么是气相色谱质谱联用 对气相色谱的要求 对质谱的要求 气质联用的数据处理
气相色谱质谱联用（GC-MS）
GC/MS 是一种高效的分析技术 该技术利用气相色谱的分离能力让混合物
SIM模式下获得的质谱图。
总离子流色谱图（TIC）
是一张色谱图 横轴为采样图谱序号，可换算成保留时间 纵轴为当前采样点上所有质荷比离子丰度
之和 用于观察所有物质流出情况 由于所有共流出物都会产生信号响应，信
噪比较低
提取离子色谱图(RIC)
是一张色谱图 横轴为采样图谱序号，可换算成保留时间 强度为特定质荷比范围的离子丰度加和 用于观察有特定碎片离子的物质的流出情
作特性比较一致，即在气相、灵敏度、扫 描时间匹配、连续流动、温度匹配等方面 都较适应。 最大的差异在于工作气压。
联用对气相色谱的要求
流速匹配 适合高灵敏度分析 载气不干扰质谱图 色谱柱应当低流失
气相色谱的发展
载气
惰性：He, Ar, N2, H2. 一般使用高纯氦气（>99.999%） 流速在1ml/min左右 需要在气相色谱控制单元开启真空补偿以
稳定同位素标记
一般来说同位素的化合物性质相当，他们 的RT时间是非常接近的，单单靠色谱是没 有办法区分开的。而质谱有选择离子模式 ，可以很好的把同位素标记物分离开来。
同位素内标法
同位素内标的化学性质与被分析物完全相 同
能够有效的排除提取效率造成的误差 能有效排除
在毛细管气相色谱仪中，同位素内标和化 合物可能保留时间不同，但很接近
谱库搜索结果
常用的质谱图处理手段
合成质谱图
选择一段时间内的质谱图进行加和操作 可以提高图谱的信噪比
扣除背景
选择或合成质谱图后，另外选择或合成背景 质谱图，进行图谱相减的操作
可以扣除流动相杂质、柱流失的干扰 可以扣除未完全分离杂质的干扰 可以提高匹配相似度
质谱图扣除背景
扣除背景之后
库检索
库检索的结果一般用相似度和可能性表示 相似度（Similarity）.
计算图谱库谱图和样品谱图的相关系数或夹角余弦 正向相似度 不包含图谱库谱图中没有的质谱峰 反向相似度 不包含样品谱图中没有的质谱峰
可能性（Probability）
根据与图谱库中match的图谱多少计算 match的图谱越多，probability越小 match的图谱越少，probability越大
色谱柱
气质联用一般使用毛细管色谱柱
直径0.1 mm to 0.53 mm 的毛细管柱.
气质联用对色谱分离的要求较低，因此常 使用非极性或低极性色谱柱Байду номын сангаас
一般标有MS字样，是低流失色谱柱 色谱柱在使用前一般需要老化，老化的过
程中，不应当把色谱柱接入质谱仪
气质联用对质谱的要求
质量范围
1~600Da（AMU）
保证流速控制准确。
进样系统(split/splitless.)
分流(split)
允许样品中的部分进入到色谱柱中。 当被测物浓度较高时使用。
不分流(splitless)
适用于半挥发有机物分析 样品中大部分进入到色谱柱中 一般选用较低的初始柱温，样品在柱头富集 可提高灵敏度5~10倍，但系统容易污染
中的组分分离，并用质谱鉴定分离出来的 组分（定性分析）以及其精确的量（定量 分析）。 气相和质谱控制、数据的记录、分析都由 电脑完成。气质联用具有非常高的灵敏度 （10-15 克），并且可以分析范围非常广 泛，例如农药、环保、药物、兴奋剂等方 面的分析。
将GC-MS联用中的难点
GC-MS 联用是联用技术中困难较少的一种。 在气相色谱和质谱两种技术之间，许多操
Total ion Chromatograph
提取离子色谱图(RIC)
Reconstructed ion Chromatograph
Scan模式下色谱图和质谱图的关系
质谱图（MS）
可以在Scan模式下或SIM模式下获得 色谱质谱联用数据实际上为色谱图的贯序
队列 在每个采样时间点均对应一个质谱图 一个采样序列，可以既有Scan模式又有
GC-MS的定量方法
选择未分离色谱峰
GC-MS的定量方法
定量分析一般使用SIM模式以提高灵敏度 Scan模式获得的数据可以通过提取离子流
的方式，获得特定质荷比离子的色谱图进 行定量分析，比使用总离子流计算要准确 的多。
GC-MS的定量方法
外标法 内标法
一般内标法 同位素内标法
况 信噪比相对TIC图可以高出10~1000倍
GC-MS的定性方法
图谱库检索
商品化质谱库
NIST库
有标准化合物谱图13万
Willey库
近30万张
Pfleger, Maurer, Weber Drug and Pesticide Library
实验室也可以根据分析需求建立自己的质 谱库
采样速率
气相色谱峰宽在1~5s之间 定量分析需要10点 定性分析需要至少5点
适当的离子源
EI 通用的离子源 CI 电负性强的物质，如含卤素的分子
常用的质量分析器
四级杆 TOF 磁质谱
质谱仪的工作模式
扫描模式（Scan Mode）
对一定质量范围的离子记录质合比和强度信 息
可以进行谱库检索，常用于定性分析
选择离子监测模式（SIM Mode）
Selected Ion Monitor，SIM 需要过滤型的质量分析器 选择特定质荷比离子到达检测器 不能进行谱库检索，但灵敏度高5-10倍左右
气质联用的数据处理
色谱质谱联用产生的谱图
质谱图（MS）
Mass Spectrum
总离子流色谱图（TIC）
色谱-质谱联用
卫生检验学系 乔善磊 电话：86868402 Email：alexqiao@139.com
气相色谱质谱联用
气相色谱质谱联用
什么是气相色谱质谱联用 对气相色谱的要求 对质谱的要求 气质联用的数据处理
气相色谱质谱联用（GC-MS）
GC/MS 是一种高效的分析技术 该技术利用气相色谱的分离能力让混合物
SIM模式下获得的质谱图。
总离子流色谱图（TIC）
是一张色谱图 横轴为采样图谱序号，可换算成保留时间 纵轴为当前采样点上所有质荷比离子丰度
之和 用于观察所有物质流出情况 由于所有共流出物都会产生信号响应，信
噪比较低
提取离子色谱图(RIC)
是一张色谱图 横轴为采样图谱序号，可换算成保留时间 强度为特定质荷比范围的离子丰度加和 用于观察有特定碎片离子的物质的流出情
作特性比较一致，即在气相、灵敏度、扫 描时间匹配、连续流动、温度匹配等方面 都较适应。 最大的差异在于工作气压。
联用对气相色谱的要求
流速匹配 适合高灵敏度分析 载气不干扰质谱图 色谱柱应当低流失
气相色谱的发展
载气
惰性：He, Ar, N2, H2. 一般使用高纯氦气（>99.999%） 流速在1ml/min左右 需要在气相色谱控制单元开启真空补偿以
稳定同位素标记
一般来说同位素的化合物性质相当，他们 的RT时间是非常接近的，单单靠色谱是没 有办法区分开的。而质谱有选择离子模式 ，可以很好的把同位素标记物分离开来。
同位素内标法
同位素内标的化学性质与被分析物完全相 同
能够有效的排除提取效率造成的误差 能有效排除
在毛细管气相色谱仪中，同位素内标和化 合物可能保留时间不同，但很接近
谱库搜索结果
常用的质谱图处理手段
合成质谱图
选择一段时间内的质谱图进行加和操作 可以提高图谱的信噪比
扣除背景
选择或合成质谱图后，另外选择或合成背景 质谱图，进行图谱相减的操作
可以扣除流动相杂质、柱流失的干扰 可以扣除未完全分离杂质的干扰 可以提高匹配相似度
质谱图扣除背景
扣除背景之后
库检索
库检索的结果一般用相似度和可能性表示 相似度（Similarity）.
计算图谱库谱图和样品谱图的相关系数或夹角余弦 正向相似度 不包含图谱库谱图中没有的质谱峰 反向相似度 不包含样品谱图中没有的质谱峰
可能性（Probability）
根据与图谱库中match的图谱多少计算 match的图谱越多，probability越小 match的图谱越少，probability越大
色谱柱
气质联用一般使用毛细管色谱柱
直径0.1 mm to 0.53 mm 的毛细管柱.
气质联用对色谱分离的要求较低，因此常 使用非极性或低极性色谱柱Байду номын сангаас
一般标有MS字样，是低流失色谱柱 色谱柱在使用前一般需要老化，老化的过
程中，不应当把色谱柱接入质谱仪
气质联用对质谱的要求
质量范围
1~600Da（AMU）
保证流速控制准确。
进样系统(split/splitless.)
分流(split)
允许样品中的部分进入到色谱柱中。 当被测物浓度较高时使用。
不分流(splitless)
适用于半挥发有机物分析 样品中大部分进入到色谱柱中 一般选用较低的初始柱温，样品在柱头富集 可提高灵敏度5~10倍，但系统容易污染
中的组分分离，并用质谱鉴定分离出来的 组分（定性分析）以及其精确的量（定量 分析）。 气相和质谱控制、数据的记录、分析都由 电脑完成。气质联用具有非常高的灵敏度 （10-15 克），并且可以分析范围非常广 泛，例如农药、环保、药物、兴奋剂等方 面的分析。
将GC-MS联用中的难点
GC-MS 联用是联用技术中困难较少的一种。 在气相色谱和质谱两种技术之间，许多操
Total ion Chromatograph
提取离子色谱图(RIC)
Reconstructed ion Chromatograph
Scan模式下色谱图和质谱图的关系
质谱图（MS）
可以在Scan模式下或SIM模式下获得 色谱质谱联用数据实际上为色谱图的贯序
队列 在每个采样时间点均对应一个质谱图 一个采样序列，可以既有Scan模式又有