LCMS原理详细讲解.

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。
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质量色谱图
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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。