LCMS原理详细讲解.
lcms质谱仪原理
lcms质谱仪原理
LCMS质谱仪原理。
LCMS（液相色谱-质谱联用）是一种高效的分析仪器，它将液相色谱和质谱联用，能够快速、准确地分析样品中的化合物。
LCMS质谱仪的原理是基于液相色谱和质谱的原理相结合，下面我们来详细了解一下LCMS质谱仪的原理。
首先，液相色谱部分。
样品通过进样器被引入到色谱柱中，色谱柱中的填料会将样品中的化合物分离出来。
不同的化合物会在不同的时间点到达检测器，从而实现了化合物的分离和纯化。
液相色谱的主要原理是通过不同化合物在固定填料中的分配系数不同，从而实现了化合物的分离。
接下来是质谱部分。
色谱柱分离出的化合物进入质谱部分，被离子源电离产生离子，然后进入质谱仪中的质子飞行管。
在飞行管中，离子根据质量-电荷比进行分离，不同质量-电荷比的离子会在不同时间到达检测器。
通过检测不同时间到达的离子，可以得到化合物的质谱图谱，从而确定化合物的分子结构和质量。
LCMS质谱仪的原理是将液相色谱和质谱相结合，通过液相色谱实现样品的分离和纯化，然后通过质谱实现化合物的鉴定和分析。
这种联用技术大大提高了分析的准确性和灵敏度，可以应用于药物分析、环境监测、食品安全等领域。
总结一下，LCMS质谱仪的原理是基于液相色谱和质谱的原理相结合，通过色谱分离和质谱分析，实现了对样品中化合物的快速、准确分析。
这种分析技术在科学研究和工业生产中具有重要意义，为我们提供了强大的分析工具。
液相色谱质谱LCMS联用的原理及应用
进样系统 离子源 质量分析器 检测接收器
┗━━━━━╋━━━━━━┛
真空系统
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。
ESI(Electrospray Ionization):电喷雾电离—属最软的电离 方式。适宜极性分子的分析，能分析小分子及大分子(如蛋 白质分子多肽等)
APCI(Atmospheric Pressure Chemical Ionization):大气压 化学电离—同上，更适宜做弱极性小分子。
APPI(Atmospheric Pressure PhotoSpray Ionization):大气 压光喷雾电离—同上，更适宜做非极性分子。
碎片离子：
准分子离子经过一级或多级裂解生成的产 物离子.
碎片峰的数目及其丰度则与分子结构有关, 数目多表示该分子较容易断裂,丰度高的碎 片峰表示该离子较稳定,也表示分子比较容 易断裂生成该离子。
OH H N C3H
C3H
Ephedrine, MW = 165
多电荷离子：
指带有2个或更多电荷的离子,常见于蛋白质或多肽等
丰度比出现在质谱中,这对于利用质谱确定化 合物及碎片的元素组成有很大方便, 还可利用 稳定同位素合成标记化合物,如:氘等标记化合 物,再用质谱法检出这些化合物,在质谱图外貌 上无变化,只是质量数的位移,从而说明化合物 结构,反应历程等
如何看质谱图：
(1)确定分子离子,即确定分子量
氮规则：含偶数个氮原子的分子，其质量数是 偶数，含奇数个氮原子的分子，其质量数是奇 数。与高质量碎片离子有合理的质量差，凡质 量差在3~8和10~13，21~25之间均不可能，则 说明是碎片或杂质。
LCMS(ESI)的基本原理及应用
质谱常用术语
1、分子离子(molecular ion) 自由基（radical）离子M•+。很活泼，易碎裂而产生广义的碎片离子
2、准分子离子(quasi-moleculanr ion) 由软电离技术产生的质子或其他阳离子加合离子以及去质子化或其他阴 离子加合离子。
3、碎片离子(fragment ion) 电离后具有过剩内能的分子离子能以多种方式裂解生成碎片离子。
ESI的电离模式的选择原则
❖ ESI(+)： - 适应于碱性样品，含有仲氨或叔氨基时可优先考虑 - 适合酸性系统： 容易加合质子
❖ ESI(-)： ❖ - 适应于酸性样品，含氯、含溴和多个羟基时可尝试使用
- 在 碱性系统 中：易失去质子
❖ 对于本身 离子流较弱的样品建议 - 在酸性系统中做ESI(+)
大气压化学电离(APCI) ： 气相化学电离 (CI)过程中溶剂相当于CI反应气来使样品电离。
大气压光致电离 (APPI): Krypton氪灯产生的紫外光电离气相样品或参加随后的气相反应。
LC/MS 技术的相对适用性
液质联用技术的相对适用范围
100,000
电喷雾(ESI)
10,000
分子量
1000
雾化气压力
干燥气 温度和流速
电喷雾喷雾室设置
帽电压 裂解区
雾化气压力 <200 mL/min 200-400 mL/min 400-800 mL/min >800 mL/min
10-20 psig 20-30 psig 30-50 psig 50-70 psig
干燥气流速 (6-12 L/Min) • 含水高需更高的流速 • 如果太底，液滴会导致谱图中的尖峰
《lcms质谱》课件
基础概念
质谱仪的工作原理
质谱仪通过将化合物离子化并进 行分离、加速和聚焦，最终将其 离子流传递给检测器进行检测。
电离方式
常用的电离方式包括电喷雾电离 （ESI）和飞行时间电离（TOF）。
质量分析器的分类及原理
不同结构的质量分析器包括四极 杆、离子阱、飞行时间和轨道阱。
样品制备
1
样品的前处理
样品处理过程中除去无关物质，保留有
质谱分析条件的设置
针对不同的样品类型和分析目的，设置质谱分 析条件（如离子源温度、碎片电压等）。
数据分析
质谱数据的处理
质谱图的解释
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
结果的评估和验证
对原始数据进行降噪、基线校正、 质量准确校正等处理，获得可解 释的质谱图。
对质谱图中的峰进行归属和解释， 结合库检索等手段进行物质的鉴 定和定量分析。
根据质谱分析结果进行评估和验 证，确认结果的可靠性。
研究案例
1
生物分子领域的应用
利用LCMS技术对蛋白质、核酸、糖等生物分子进行分析，有助于揭示生物过程 及其疾病机制。
2
药物研发领域的应用
在药物代谢、药物筛选等方面发挥了重要作用，有助于加快新药研发进程。
展望
未来LCMS质谱技术的发展方向
主要包括提高分辨率、提高灵敏度、降低成本 等方面的努力。
该技术可能的应用扩展领域
《lcms质谱》PPT课件
LCMS质谱技术是一种高灵敏度的分析技术，被广泛用于生物分子和药物研发 领域。本PPT课件将介绍其工作原理、样品制备、操作步骤、数据分析以及未 来发展方向。
技术简介
什么是LCMS质谱技术？
它是一种将液相色谱和质谱相结合的技术，可用于高灵敏度分析复杂混合物。
液质原理简析
液质联用（LCMS）原理简析1.质谱法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。
质谱的样品一般要汽化，再离子化。
不纯的样品要用色谱和质谱联用仪，是通过色谱进样。
即色谱分离，质谱是色谱的检测器。
离子在电场和磁场的综合作用下，按照其质量数m和电荷数Z的比值(m/z，质荷比)大小依次排列成谱被记录下来，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。
2.质谱仪质谱仪由以下几部分组成数据及供电系统┏━━━━┳━━━━━╋━━━━━━┓进样系统离子源质量分析器检测接收器┗━━━━━╋━━━━━━┛真空系统质谱仪一般由进样系统、离子源、分析器、检测器组成。
还包括真空系统、电气系统和数据处理系统等辅助设备。
（1）离子源：使样品产生离子的装置叫离子源。
液质的离子源有ESI，APCI，APPI，统称大气压电离(API)源，实验室常用液质的离子源为ESI源。
电喷雾（ESI）的特点通常小分子得到[M+H]+ ]+,[M+Na]+ 或[M-H]-单电荷离子，生物大分子产生多电荷离子。
电喷雾电离是最软的电离技术，通常只产生分子离子峰，因此可直接测定混合物，并可测定热不稳定的极性化合物；其易形成多电荷离子的特性可分析蛋白质和DNA等生物大分子；通过调节离子源电压控制离子的碎裂（源内CID）得到化合物的部分结构。
（2）质量分析器： 由它将离子源产生的离子按m/z分开。
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。
质量分析器有：磁场和电场、四极杆、离子阱、飞行时间质谱、傅立叶变换离子回旋共振等。
实验室目前液质的质量分析器类型：三重四极杆（QqQ）：离子源→第一分析器→碰撞室→第二分析器→接收器MS1 MS2Q1 q2 Q3QqQ仪器可以方便的改变离子的动能，因此扫描速度快，体积小，常作为台式进入常规实验室，缺点是质量范围及分辨率有限，不能进行高分辨测定，只能做到单位质量分辨。
lcms质谱仪原理
lcms质谱仪原理
LC-MS质谱仪是一种联合液相色谱（LC）和质谱（MS）技术的仪器，主要用于分析和鉴定复杂样品中的化合物。
LC-MS
质谱仪的基本原理如下：
1. 液相色谱（LC）部分：在LC部分，样品溶液通过进样器
被注入进一个色谱柱中。
在色谱柱内，样品中的化合物会与柱填料上的固定相互作用，并在流动相的作用下，根据其化学性质的不同以不同的速率进行分离。
2. 质谱（MS）部分：在MS部分，离子化源将样品中的化合
物转化为荷电的离子。
这通常通过电离技术（如电喷雾（ESI）或化学电离（APCI））实现。
3. 离子聚焦：离子化后，离子被引入质谱仪中的离子门。
离子门的作用是选择性地传输特定质量/荷比（m/z）的离子。
这样，仪器可以选择性地传递特定的离子种类，以便进一步分析。
4. 分析和检测：离子在进入质谱部分之前可能需要进行解离和/或聚焦。
在质谱仪的分析部分，离子会遭受一系列的分析步骤，如质谱分析器中的离子解离，以及质谱检测器的荧光检测。
这些步骤将离子按照其质量和荷电比分开并检测。
5. 数据分析：最后，仪器会生成一个离子流谱图，其中离子的质量和相对丰度用图形显示。
这个谱图可以用于鉴定和分析样品中的化合物。
这是LC-MS质谱仪的基本原理。
通过结合液相色谱和质谱技术，LC-MS质谱仪可以对复杂样品进行高效、高灵敏度、高选择性的分析。
LCMS液质联用仪原理及基础知识介绍
LCMS液质联用仪原理及基础知识介绍LC-MS是液相色谱-质谱联用技术，是将液相色谱（LC）与质谱（MS）两种分析技术结合起来，对化合物进行分离和定性定量分析。
液相色谱将混合物中的化合物分离开来，而质谱则对分离后的单个化合物进行分子结构和组成的分析。
LC-MS的原理是首先通过液相色谱将混合物中的化合物分离开来。
液相色谱采用一个固定相（如柱子内的填料）和一个移动相（溶剂），将待分离的化合物通过不同的亲和性与固定相进行交互，从而使化合物逐步分离。
分离后的化合物进入质谱部分进行分析。
质谱主要是通过离子化技术将分离后的化合物转化为离子，并在电场作用下进行分离和检测。
常见的离子化技术包括电喷雾离子源（ESI）和化学电离（CI）等。
在质谱仪中，离子化的化合物被加速到一定能量，通过一个磁场进行分离，根据离子的质量与荷比（m/z）比值，可以得到化合物的分子质量。
LC-MS的基础知识包括液相色谱和质谱。
液相色谱（LC）：液相色谱是一种在液体流动相中通过固定相分离化合物的技术。
在液相色谱中，通过调节流动相的组成、温度、流速等参数，可以改变溶剂在固定相上的极性和亲和力，从而实现化合物的分离。
常见的液相色谱技术包括高效液相色谱（HPLC）、气相色谱（GC）、离子色谱（IC）等。
质谱（MS）：质谱是一种通过分析分子离子的质荷比来确定化合物的结构和组成的分析技术。
质谱主要包括离子化、质量分析和信号检测等步骤。
离子化可以通过不同的技术实现，如电喷雾离子源（ESI）、化学电离（CI）等。
质量分析部分主要通过加速离子，使其通过磁场分离，根据离子质量与荷比，可以得到化合物的质量。
信号检测主要是在质谱仪内部检测加速离子之后的荷电粒子。
LC-MS在许多领域中有广泛的应用。
例如，在生物医药领域，LC-MS 可以用于药物代谢和药物残留的研究；在环境科学中，LC-MS可以用于检测水体和土壤中的有机污染物；在食品安全监测中，LC-MS可以用于检测食品中的农药残留和添加剂等。
液质联用(LCMS)原理简析
液质联用（LCMS）原理简析1.质谱法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。
质谱的样品一般要汽化，再离子化。
不纯的样品要用色谱和质谱联用仪，是通过色谱进样。
即色谱分离，质谱是色谱的检测器。
离子在电场和磁场的综合作用下，按照其质量数m和电荷数Z的比值(m/z，质荷比)大小依次排列成谱被记录下来，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。
2.质谱仪质谱仪由以下几部分组成数据及供电系统┏━━━━┳━━━━━╋━━━━━━┓进样系统离子源质量分析器检测接收器┗━━━━━╋━━━━━━┛真空系统质谱仪一般由进样系统、离子源、分析器、检测器组成。
还包括真空系统、电气系统和数据处理系统等辅助设备。
（1）离子源：使样品产生离子的装置叫离子源。
液质的离子源有ESI，APCI，APPI，统称大气压电离(API)源，实验室常用液质的离子源为ESI源。
电喷雾（ESI）的特点通常小分子得到[M+H]+ ]+,[M+Na]+ 或[M-H]-单电荷离子，生物大分子产生多电荷离子。
电喷雾电离是最软的电离技术，通常只产生分子离子峰，因此可直接测定混合物，并可测定热不稳定的极性化合物；其易形成多电荷离子的特性可分析蛋白质和DNA等生物大分子；通过调节离子源电压控制离子的碎裂（源内CID）得到化合物的部分结构。
（2）质量分析器： 由它将离子源产生的离子按m/z分开。
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。
质量分析器有：磁场和电场、四极杆、离子阱、飞行时间质谱、傅立叶变换离子回旋共振等。
实验室目前液质的质量分析器类型：三重四极杆（QqQ）：离子源→第一分析器→碰撞室→第二分析器→接收器MS1 MS2Q1 q2 Q3QqQ仪器可以方便的改变离子的动能，因此扫描速度快，体积小，常作为台式进入常规实验室，缺点是质量范围及分辨率有限，不能进行高分辨测定，只能做到单位质量分辨。
LC-MS解析基础以及常见问题剖析
LC-MS解析基础以及常见问题剖析LCMS是有机合成中重要的分析工具，解析LCMS谱图也是一项基本技能。
LCMS基本原理和特性1）LCMS的特性：是HPLC和MS的结合，有两者的功能，有没有两者精确。
2）流动相方法：常见0-30，0-60，10-80，30-90四种方法，0，10，30都是指乙腈的含量，乙腈含量越大，流动相极性越小，出峰越靠前。
3）正离子源适用于碱性化合物：含氮化合物更容易粘附氢正离子，在正离子源中容易出分子离子峰。
负离子源适合酸性化合物：酸性化合物更容易轰击掉氢正离子，如酸，酚类化合物。
看LCMS步骤1）先看MS部分，看有没有所要离子峰，并且要看清楚该化合物是否有MS信号，是否掩盖周围的峰。
2）再看HPLC部分，看含量有多少，并且要看清楚该化合物是否有强的HPLC信号，是否掩盖周围的峰。
3）两者结合起来看，推测反应进行的程度和反应产生的杂质。
常见加合离子峰1）正离子模式：[M+Na]+ = [M+23]+加钠离子；[M+K]+ = [M+39]+加钾离子；[M+NH4]+ = [M+18]+加铵离子；[M+H+H2O]+ = [M+19]+加水；[M+X]+这里X是指溶剂缓冲液中的阳离子；如加硝酸根：[M+NO2]+ = [M+46]+[M+H+Solvent]+溶剂加合峰，如[M+H+CH3CN]+= [M+42]+是CH3CN加合离子，[M+H+CH3OH]+ = [M+33]+是CH3OH加合离子；2）负离子模式[M-H]- = [M-1]-减氢负离子[M+35Cl]- = [M+35]-加氯负离子[M+37Cl]- = [M+37]-加氯同位素负离子[M+HCOO]- = [M+45]-加甲酸根负离子[M+CH3COO]- = [M+59]-加乙酸根负离子[M+CF3COO]- = [M+113]-加三氟乙酸根负离子减峰M-56(脱叔丁基）和M-100（脱Boc），M-16（脱NH3)和M-17（脱水）以及M+2/2（比较常见），其他少见。
液质联用(LCMS)原理简析
液质联用（LCMS）原理简析1.质谱法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。
质谱的样品一般要汽化，再离子化。
不纯的样品要用色谱和质谱联用仪，是通过色谱进样。
即色谱分离，质谱是色谱的检测器。
离子在电场和磁场的综合作用下，按照其质量数m和电荷数Z的比值(m/z，质荷比)大小依次排列成谱被记录下来，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。
2.质谱仪质谱仪由以下几部分组成数据及供电系统┏━━━━┳━━━━━╋━━━━━━┓进样系统离子源质量分析器检测接收器┗━━━━━╋━━━━━━┛真空系统质谱仪一般由进样系统、离子源、分析器、检测器组成。
还包括真空系统、电气系统和数据处理系统等辅助设备。
（1）离子源：使样品产生离子的装置叫离子源。
液质的离子源有ESI，APCI，APPI，统称大气压电离(API)源，实验室常用液质的离子源为ESI源。
电喷雾（ESI）的特点通常小分子得到[M+H]+ ]+,[M+Na]+ 或[M-H]-单电荷离子，生物大分子产生多电荷离子。
电喷雾电离是最软的电离技术，通常只产生分子离子峰，因此可直接测定混合物，并可测定热不稳定的极性化合物；其易形成多电荷离子的特性可分析蛋白质和DNA等生物大分子；通过调节离子源电压控制离子的碎裂（源内CID）得到化合物的部分结构。
（2）质量分析器： 由它将离子源产生的离子按m/z分开。
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。
质量分析器有：磁场和电场、四极杆、离子阱、飞行时间质谱、傅立叶变换离子回旋共振等。
实验室目前液质的质量分析器类型：三重四极杆（QqQ）：离子源→第一分析器→碰撞室→第二分析器→接收器MS1 MS2Q1 q2 Q3QqQ仪器可以方便的改变离子的动能，因此扫描速度快，体积小，常作为台式进入常规实验室，缺点是质量范围及分辨率有限，不能进行高分辨测定，只能做到单位质量分辨。
LCMS原理以和应用课件
具体应用
•正离子模式：适合于碱性样品，可用乙酸或甲酸对样品加以酸 化。样品中含有仲氨或叔氨时可优先考虑使用正离子模式。 负离子模式：适合于酸性样品，可用氨水或三乙胺对样品进行 碱化。样品中含有较多的强伏电性基团，如含氯、含溴和多个 羟基时可尝试使用负离子模式。
离子峰的主要类型
一、分子离子峰 二、同位素离子峰 三、碎片离子峰
LC-MS原理 以和应用 PPT讲座
离子源
1.电感耦合等离子体离子化（icp） 由于该条件下化合物分子结构已经被破坏，所以仅适用于元素分析。
2.电子轰击电离（ei） 能提供有机化合物最丰富的结构信息，有较好的重现性，其裂解规律的研究也最为完善。 缺点在于不适用于难挥发和热稳定性差的样品。
3.化学电离（ci） 适合于色谱和质谱联用,低气压化学电离源可以在较低的温度下分析难挥发的样品，并能 使用难挥发的反应试剂，但是只能用于傅里叶变换质谱仪。
1.四极杆质量分析器 2.飞行时间质量分析器 3.离子阱质量分析器 4.傅里叶变换质量分析器四极杆质量分析器 5.扇形磁分析器
多级质量分析
通常通过由惰性气体分子，例如氮气，氩气或 氦气，碰撞所选择的分子离子来实现的。这种 通过中性分子的碰撞把能量传递给离子的过程 就是所谓的“碰撞诱导解离（CID）” 。这种 能量传递足以使分子键断裂和所选择的离子重 排 碎片离子被用于对原来的分子离子的结构判断。
合物，而APCI更适合于分析极性较小的化合物。 • 多电荷：APCI源不能生成一系列多电荷离子
LCMS
Drying gas
Nebulizer Gas
From LC
CDL 分液器 聚焦镜
Q-array
入口镜 四极杆
八极
前杆
岛津lcms2020原理
岛津lcms2020原理
岛津LCMS2020是一种质谱仪器，其原理基于液体色谱和质
谱相结合的技术。
它是通过以下步骤实现样品的分析：
1.液体色谱（LC）分离：岛津LCMS2020首先使用液体色谱
技术对样品进行分离。
样品从进样口进入流动相中，然后通过色谱柱进行分离。
液体色谱可以根据样品的不同特性（如极性、化学性质等）将其分离为不同的组分。
2.样品离子化：液体色谱分离后的溶液进入电喷雾离子源（ESI），通过电喷雾将样品溶液草莓化成带电荷的离子化合物。
电喷雾会将样品溶液加速到高速，并通过喷雾锥进行泄放，使样品溶液中的溶剂挥发，留下带电荷的离子。
3.质谱分析：带电荷的离子进入质谱仪的四极杆中，质谱仪根
据离子的质量和电荷比进行分离和检测。
质谱仪使用四极杆中的电场和磁场，根据离子在电场和磁场中的受力情况，将离子按质量进行分离和分析。
离子在质谱仪中通过四极杆进行分离后，到达离子检测器，并生成质谱图谱。
4.数据分析：通过质谱图谱，可以对样品的组分进行定性和定
量分析。
使用相应的质谱数据库和分析软件，可以识别质谱图中的峰和峰面积，并将其与已知的化合物进行匹配，从而确定样品中的组分和浓度。
综上所述，岛津LCMS2020通过液体色谱将样品分离，然后
通过质谱仪进行离子化和分析，最终实现对样品的定性和定量分析。
液质联用(LCMS)原理简析
液质联用（LCMS）原理简析1.质谱法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。
质谱的样品一般要汽化，再离子化。
不纯的样品要用色谱和质谱联用仪，是通过色谱进样。
即色谱分离，质谱是色谱的检测器。
离子在电场和磁场的综合作用下，按照其质量数m和电荷数Z的比值(m/z，质荷比)大小依次排列成谱被记录下来，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。
2.质谱仪质谱仪由以下几部分组成数据及供电系统┏━━━━┳━━━━━╋━━━━━━┓进样系统离子源质量分析器检测接收器┗━━━━━╋━━━━━━┛真空系统质谱仪一般由进样系统、离子源、分析器、检测器组成。
还包括真空系统、电气系统和数据处理系统等辅助设备。
（1）离子源：使样品产生离子的装置叫离子源。
液质的离子源有ESI，APCI，APPI，统称大气压电离(API)源，实验室常用液质的离子源为ESI源。
电喷雾（ESI）的特点通常小分子得到[M+H]+ ]+,[M+Na]+ 或[M-H]-单电荷离子，生物大分子产生多电荷离子。
电喷雾电离是最软的电离技术，通常只产生分子离子峰，因此可直接测定混合物，并可测定热不稳定的极性化合物；其易形成多电荷离子的特性可分析蛋白质和DNA等生物大分子；通过调节离子源电压控制离子的碎裂（源内CID）得到化合物的部分结构。
（2）质量分析器： 由它将离子源产生的离子按m/z分开。
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。
质量分析器有：磁场和电场、四极杆、离子阱、飞行时间质谱、傅立叶变换离子回旋共振等。
实验室目前液质的质量分析器类型：三重四极杆（QqQ）：离子源→第一分析器→碰撞室→第二分析器→接收器MS1 MS2Q1 q2 Q3QqQ仪器可以方便的改变离子的动能，因此扫描速度快，体积小，常作为台式进入常规实验室，缺点是质量范围及分辨率有限，不能进行高分辨测定，只能做到单位质量分辨。
LCMS基础
LCMS基础LCMS是有机合成中重要的分析工具，解析LCMS谱图也是一项基本技能。
LCMS基本原理和特性1）LCMS的特性：是HPLC和MS的结合，有两者的功能，有没有两者精确。
2）流动相方法：常见0-30，0-60，10-80，30-90四种方法，0，10，30都是指乙腈的含量，乙腈含量越大，流动相极性越小，出峰越靠前。
3）正离子源适用于碱性化合物：含氮化合物更容易粘附氢正离子，在正离子源中容易出分子离子峰。
负离子源适合酸性化合物：酸性化合物更容易轰击掉氢正离子，如酸，酚类化合物。
看LCMS步骤1）先看MS部分, 看有没有所要离子峰, 并且要看清楚该化合物是否有MS信号, 是否掩盖周围的峰。
2)再看HPLC部分, 看含量有多少, 并且要看清楚该化合物是否有强的HPLC信号, 是否掩盖周围的峰。
3) 两者结合起来看, 推测反应进行的程度和反应产生的杂质。
常见加合离子峰[M+Na]+ = [M+23]+ 加钠离子；[M+K]+ = [M+39]+加钾离子；[M+NH4]+ = [M+18]+加铵离子；[M +H +H2O]+ = [M+19]+加水；[M+X]+ 这里X 是指溶剂缓冲液中的阳离子；[M+H+Solvent]+溶剂加合峰，如[M+H+CH3CN]+ =[M+42 ]+ 是CH3CN加合离子，[M+H+CH3OH]+ = [M+33 ]+ 是CH3OH加合离子；减峰：M-56(脱叔丁基）和M-100(脱Boc)，M-16（脱NH3)和M-17（脱水）以及M+2/2（比较常见），其他少见。
同位素峰特别注意精确分子量和摩尔分子量的区别常见氯和溴同位素的表现: 一个氯峰高比M+2/M=1:3;一个溴为峰高比M+2/M=1:1；多个同位素的表现可以用Chemdraw精确模拟。
注意事项1.在LCMS报告中，MS响应强的组分有可能掩盖MS响应弱的组分，可通过提取离子流或扣除背景等方式进行判断，LCMS报告必须将LC和MS两部分结合，相互佐证。
LCMS原理简介
7、带多电荷，允许质量范围窄的设备 检测高质量数的离子。
8、带多电荷，通过计算平均值给出更 精确的质量数。
9、特别适于测多肽的修饰。
10、样品前处理简单可直接分析RPHPLC脱盐处理的溶液。
质量分析器（过滤器）
第一节：质量分析器的主要指标 A、质量范围（ｍ/ｚ） 所能测量的质荷比范围 [M+nH]ⁿ⁺
•Linear IT MSn
~500 - 10,000
>2 >10 <10 ~50
~25 ~100 ~2,500
~18,000 mph*
protein spots protein level
peptide level
*measurements per hour
Protein Identification Workflows
一般分析物分子量<2000Da带单电荷或双电荷
> 2000Da带多电荷
NANO-ESI喷雾照片
ESI特点
1、 ESI产生的生物大分子离子如多肽蛋白等常常带 10个以上电荷，使得m/z大大减小，弥补了四极杆质 量分析器等质量范围窄的缺点。
2、质谱图显示的是离子带不同电荷数的一系列质荷 比峰，根据峰位置换算成质量数和电荷数。
C、用凝集素直接提取含糖肽段，再 结合质谱技术分析
LCMS液质联用仪原理及基础知识介绍
LC/MS 面临的挑战
LC/MS 接口必须使流动的液流达到 MS 可接 受的压力 (10-5 - 10-6 torr) 同时以极小的谱带 展宽尽可能多地输送样品到MS
进样方式比较
毛细管 GC, 1mL/min (气体) 微柱 LC, 10 µL/min
对真空泵的要求 *
(liters/sec)
~400 ~5,000
填充柱 LC, 1 mL/min
~50,000
*为了保持 3 x 10-6 torr (4 x 10-6 mbar)的真空
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接口
EI电离源的液质联用接口-热束接口(TB) 雾化, 去溶剂然后电离
ESI和APCI接口- Z Spray 雾化，去溶剂和电离同时完成
Scan ES+ 1.19e8
%
0
85.2 88.1 90.1 93.9 95.8 100.2102.0
80 85 90 95 100 105
110.2 114.0 110 115
121.2 123.9 120 125
133.0 137.0 130 135
138.9 143.0
140 145
149.3 m/z
六极杆离子桥
4,000
2,000
0 100
[M+H]+
150
200
250
300
m/z
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多种CID方式： 一次进样得到全部质谱信息
C4H9-
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四极杆质量分析器
Resonant Ion Nonresonant Ion
Detector
LCMS原理详细讲解
局限性:
(1)异构体，立体化学方面区分能力差。 (2)重复性稍差，要严格控制操作条件。 (3)有离子源产生的记忆效应，污染等问题。 (4)价格稍显昂贵，操作有点复杂。
质谱仪器：
质谱仪由以下几部分组成
数据及供电系统
┏━━━━┳━━━━━╋━━━━━━┓
进样系统 离子源 质量分析器 检测接收器
第一类仪器利用质谱在空间中的顺序，是由 两台质谱仪串联组装而成。即前面列出的串 列式多级质谱仪。
第二类利用了一个质谱仪时间顺序上的离子 储存能力，由具有存储离子的分析器组成， 如离子回旋共振仪（ICR）和离子阱质谱仪。 但不能进行母离子扫描或中性丢失。
实验室现有的质量分析器类型：
串联四极质谱仪(MS/MS) ：
质量色谱图
指定某一质量(或质荷比)的离子其强度对时间所 作的图.
利用质量色谱图来确定特征离子，在复杂混合 物分析及痕量分析时是LC/MS测定中最有用的 方式。当样品浓度很低时LC/MS的TIC上往往看 不到峰，此时，根据得到的分子量信息，输入 M+1或M+23等数值，观察提取离子的质量色谱 图，检验直接进样得到的信息是否在LC/MS上 都能反映出来，确定LC条件是否合适，以后进 行MRM等其他扫描方式的测定时可作为参考。
在ESI中, 往往生成质量大于分子量的离子 如M+1,M+23,M+39,M+18......称准分子离 子,表示为:[M+H]+,[M+Na]+等
碎片离子：
准分子离子经过一级或多级裂解生成的产 物离子.
碎片峰的数目及其丰度则与分子结构有关, 数目多表示该分子较容易断裂,丰度高的碎 片峰表示该离子较稳定,也表示分子比较容 易断裂生成该离子。
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目前的有机质谱和生物质谱仪，除了GC-MS的EI和
CI源，离子化方式有大气压电离（API）（包括大气 压电喷雾电离ESI、大气压化学电离APCI、大气压 光电离APPI）与基质辅助激光解吸电离。前者常采 用四极杆或离子阱质量分析器，统称API-MS。后者 常用飞行时间作为质量分析器，所构成的仪器称为 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪（MALDITOF-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、环境分析、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。
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。
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. 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
Ionic
IonSpray离子喷雾 Analyte Polarity
APCI大气压化学电离
GC/MS
Neutral 101 102
Molecular Weight
103
104
105
现代有机和生物质谱进展
在20世纪80及90年代，质谱法经历了两次飞跃。
在此之前，质谱法通常只能测定分子量500Da以 下的小分子化合物。20世纪70年代，出现了场解 吸（FD）离子化技术，能够测定分子量高达 1500~2000Da的非挥发性化合物，但重复性差。 20世纪80年代初发明了快原子质谱法（FABMS），能够分析分子量达数千的多肽。 随着生命科学的发展，欲分析的样品更加复杂， 分子量范围也更大，因此，电喷雾离子化质谱法 （ESI-MS）和基质辅助激光解吸离子化质谱法 （MALDI-MS）应运而生。
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
1.0
2.0
3.0
4.0
质量色谱图
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
总离子流图
准分子离子:
指与分子存在简单关系的离子，通过它可
以确定分子量.液质中最常见的准分子离子 峰是[M+H]+ 或[M-H]- . 在ESI中, 往往生成质量大于分子量的离子 如M+1,M+23,M+39,M+18......称准分子离 子,表示为:[M+H]+,[M+Na]+等
液相色谱—质谱联用的 原理及应用
乐山CDC检验所
为什么需要MS?
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。
总离子流图:
在选定的质量范围内，所有离子强度的
总和对时间或扫描次数所作的图,也称 TIC图.
质量色谱图
指定某一质量(或质荷比)的离子其强度对时间所
作的图. 利用质量色谱图来确定特征离子，在复杂混合 物分析及痕量分析时是LC/MS测定中最有用的 方式。当样品浓度很低时LC/MS的TIC上往往看 不到峰，此时，根据得到的分子量信息，输入 M+1或M+23等数值，观察提取离子的质量色谱 图，检验直接进样得到的信息是否在LC/MS上 都能反映出来，确定LC条件是否合适，以后进 行MRM等其他扫描方式的测定时可作为参考。
为什么LC需要MS-MS联用而 GC不需要？
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。
碎片离子：
准分子离子经过一级或多级裂解生成的产
物离子. 碎片峰的数目及其丰度则与分子结构有关, 数目多表示该分子较容易断裂,丰度高的碎 片峰表示该离子较稳定,也表示分子比较容 易断裂生成该离子。
OH H N CH 3 CH 3
Ephedrine, MW = 165
多电荷离子：
指带有2个或更多电荷的离子,常见于蛋白质或多肽等 离子.有机质谱中,单电荷离子是绝大多数,只有那些 不容易碎裂的基团或分子结构-如共轭体系结构-才会 形成多电荷离子.它的存在说明样品是较稳定的.采用 电喷雾的离子化技术, 可产生带很多电荷 的离子,最后经计 算机自动换算成单 质/荷比离子。
同位素离子
由元素的重同位素构成的离子称为同位素离子. 各种元素的同位素,基本上按照其在自然界的
丰度比出现在质谱中,这对于利用质谱确定化 合物及碎片的元素组成有很大方便, 还可利用 稳定同位素合成标记化合物,如:氘等标记化合 物,再用质谱法检出这些化合物,在质谱图外貌 上无变化,只是质量数的位移,从而说明化合物 结构,反应历程等
有机质谱的特点
优点:
(1)定分子量准确，其它技术无法比。 (2) 灵敏度高，常规 10 -7 — 10 -8 g, 单离子检测可
达10-12g。 (3)快速，几分甚至几秒。 (4) 便于混合物分析， LC/MS ， MS/MS 对于难 分离的混合物特别有效, 其它技术无法胜任。 (5)多功能，广泛适用于各类化合物。