色谱-质谱联用
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-质谱联用技术简介 • 我们的仪器 • 测试准备阶段的注意事项 • 结果的解读
• 质谱基本原理
第一章 液相色谱-质谱联用技术 简介
质谱分析法是通过对被测样品离子质荷比的测定来进 行分析的一种分析方法。
电离装置把样品电离为离子 质量分析器把不同质荷比的离子分开 检测器检测
清洁剂和其他表面活性剂会产生离子抑制
不能使用
表面活性剂
缓冲盐
避免使用非挥发性盐,特别是碱金属磷酸盐、硼酸盐、 柠檬酸盐等。 推荐使用甲酸铵、乙酸铵
第一章 LC-MS技术简 介
与质谱联用的液相色谱
• 流动相的流速
Column ID 4.6 mm 3.0 mm 2.1 mm 1.0 mm Capillary
Q 1 q 2 Q 2
MS 1
流量。
高流速需进行分流
需要提高毛细管温度
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
电喷雾电离源(ESI)
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
• ESI
• 离子在液态产生 • 有益于热不稳定化合物的分
第一章 LC-MS技术简 介
离子源与液相色谱的流速
• ESI
• APCI
1 μ L/min - 1mL/min 最佳使用流速: 200 μ L/min 一般来说, 高流速需要高的 毛细管温度和鞘气、辅助气
200 μ L/min - 2mL/min 最佳使用流速: 500 μ L/min 一般来说,高流速需要更高 的鞘气和辅助气流量,但不
液相色谱-质谱联用(LC-MS)
液相色谱-质谱联用(LC-MS)LCMS分别的含义是:L液相C色谱M质谱S分离(友情赠送:G是气相^_^)LC-MS/MS就是液相色谱质谱/质谱联用MS/MS是质谱-质谱联用(通常我们称为串联质谱,二维质谱法,序贯质谱等)LC-MS/MS与LC-MS比较,M(质谱)分离的步骤是串联的,不是单一的。
色谱法也叫层析法,它是一种高效能的物理分离技术,将它用于分析化学并配合适当的检测手段,就成为色谱分析法。
色谱法的最早应用是用于分离植物色素,其方法是这样的:在一玻璃管中放入碳酸钙,将含有植物色素(植物叶的提取液)的石油醚倒入管中。
此时,玻璃管的上端立即出现几种颜色的混合谱带。
然后用纯石油醚冲洗,随着石油醚的加入,谱带不断地向下移动,并逐渐分开成几个不同颜色的谱带,继续冲洗就可分别接得各种颜色的色素,并可分别进行鉴定。
色谱法也由此而得名。
现在的色谱法早已不局限于色素的分离,其方法也早已得到了极大的发展,但其分离的原理仍然是一样的。
我们仍然叫它色谱分析。
一、色谱分离基本原理:由以上方法可知,在色谱法中存在两相,一相是固定不动的,我们把它叫做固定相;另一相则不断流过固定相,我们把它叫做流动相。
色谱法的分离原理就是利用待分离的各种物质在两相中的分配系数、吸附能力等亲和能力的不同来进行分离的。
使用外力使含有样品的流动相(气体、液体)通过一固定于柱中或平板上、与流动相互不相溶的固定相表面。
当流动相中携带的混合物流经固定相时,混合物中的各组分与固定相发生相互作用。
由于混合物中各组分在性质和结构上的差异,与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同,随着流动相的移动,混合物在两相间经过反复多次的分配平衡,使得各组分被固定相保留的时间不同,从而按一定次序由固定相中先后流出。
与适当的柱后检测方法结合,实现混合物中各组分的分离与检测。
二、色谱分类方法:色谱分析法有很多种类,从不同的角度出发可以有不同的分类方法。
从两相的状态分类:相色谱和经典液相色谱没有本质的区别。
液相色谱-质谱联用技术
液相色谱-质谱联用技术液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)是一种结合了液相色谱和质谱两种技术的分析方法。
它通过液相色谱的分离能力和质谱的物质鉴定能力,可以同时获得化合物的分离和结构信息,适用于复杂样品的定性和定量分析。
液相色谱(LC)是一种基于不同化合物在液相中的分离速度差异来分离化合物的方法。
它具有高分离能力、高选择性和易于操作等特点,广泛应用于生物、制药、环境和食品等领域。
液相色谱的核心是通过固定相和流动相之间的相互作用来实现化合物的分离。
而质谱(MS)则是一种基于化合物的质量与电荷比(m/z)来确定化合物结构和组成的方法。
质谱利用化合物在质谱仪内的质荷比来生成化合物的质谱图谱,从而实现化合物的鉴定和定量分析。
LC-MS联用技术的基本原理是将液相色谱与质谱相连接,通过在液相色谱柱出口处将待分析的化合物分子引入质谱仪中进行分析。
这样一来,通过液相色谱对样品进行分离,可以避免复杂样品矩阵的干扰,并使待分析化合物逐一进入质谱仪进行离子化和探测。
质谱仪将产生的质谱信号转化为质谱图谱,进而进行化合物的鉴定和定量分析。
整个过程中,液相色谱和质谱的运行参数需要相互匹配和优化,以保证良好的分离效果和质谱信号。
LC-MS联用技术具有许多优点。
首先,它能够提供化合物的分离和结构信息,有效地应对样品复杂性的挑战。
其次,它能够对目标化合物进行快速定性和定量分析,为化合物的鉴定和生物活性评估提供支持。
此外,LC-MS联用技术还具有高灵敏度、高选择性和高分辨率的特点,可以检测并鉴定一些浓度较低的化合物,如药物代谢产物和生物标志物。
此外,LC-MS联用技术还适用于多种化合物类别的分析,如有机物、无机物、生物大分子和药物等。
在实际应用中,LC-MS联用技术被广泛用于药物研究和开发、环境监测、食品安全和生物科学等领域。
例如,在药物研究中,LC-MS联用技术可以用于药物的代谢研究、药物动力学研究、药物质量控制和药物残留分析等。
液相色谱-质谱联用技术及使用注意事项
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-简介 • 我们的仪器 • 测试准备阶段的注意事项 • 结果的解读
第一章 液相色谱-质谱联用技术
• 质谱基本原理
简介
质谱分析法是通过对被测样品离子质荷比的测定来进
行分析的一种分析方法。
电离装置把样品电离为离子
质量分析器把不同质荷比的离子分开
大气
液质联用仪的离子源
第一章 LC-MS技术简 介
• 离子源的作用
去溶剂
液相色谱与质谱的接口
离子化
真空过渡
去除干扰
• 大气压电离源(Atmosphere pressure ionization,API)
电喷雾电离源(Electrospray ionization,ESI)
大气压化学电离源(Atmosphere pressure chemicel ionization,APCI)
液质联用仪的离子源
第一章 LC-MS技术简 介
正离子模式:ESI(+)或APCI(+)
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:ESI(-)或APCI(-)
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 多的强负电性基团,如含氯、含溴和多个羟基时可尝试使用负离子模 式。
液相色谱-质谱联用法
液相色谱-质谱联用法液相色谱-质谱联用法是一种用于分离及分析化学分子中微量成分的有效方法。
它是通过在两个色谱电器仪器中,分别对原始样品进行分离和分离后的色谱物质进行定性和定量的分析,来检测微量的化学物质各自的活性分子结构的总体宏观成分。
这种方法不仅可以确定和测定样品中各自的化学成分,而且可以识别组分及其构成以及相对价值,从而得到样品中具体原子和分子的结构信息。
液相色谱-质谱联用法是将液相色谱仪和离子化质谱仪相结合,来分析及鉴定各类样品成分。
在液相色谱-质谱联用法中,液相色谱-质谱联用法是根据样品的分子量和分子结构,把它们进行加速和减速的离子化,由检测系统加以分析,从中获得原子结构的分析数据,也可以进行定量分析。
液相色谱-质谱联用法的优势在于,其能够检测分子中极为微量的成分,比传统的液相色谱能力更 is 。
它可以检测分子的总体特性、反应活性成分和相对价值。
此外,液相色谱-质谱联用法中,质谱仪可以实现样品的细微分离及进一步检测,从而可对样品中的活性分子结构和宏观成分进行定性和定量分析,从而较大限度地判断样品的复杂性、活性及特定分子键的分子结构。
液相色谱-质谱联用法在物质特性分析中的应用,可以更全面、准确的反映样品的总体特征,包括其成分的宏观构成和相对价值、以及分子结构的分布等因素。
另外,该技术也可以获得原子结构、反应活性成分及各类指标的定量数据,这在比较复杂的材料及生物样品中特别有用。
液相色谱-质谱联用法作为一种新兴的分析技术,已广泛应用于食品及制药行业的科学研究,以及汽车、矿山、石油等工业应用。
由于它可以更准确快速地反映样品的化学组成及分布,它也被广泛应用于药物开发、气体分析、生物分析、环境分析等多个领域中,帮助人们更好更准确地分析样品成分,由此发现新物质,为新药物开发和新产品开发提供理论依据。
液相色谱 - 质谱联用法既能够检测出样品中的微量成分,又能够检测出样品中构成其特性和反应活性成分的结构,使更复杂的物质特征分析变得更加可靠准确。
质谱联用
气相色谱-质谱联用(GC-MS)
1 GC-MS的组成
色谱部分、质谱部分、数据处理系统 试样 GC 接口
MS
计算机系统
分析结果
气相色谱-质谱联用仪组成方框图
1 进样系统
进样系统是将分析样品引入到离子源的装置。 进样方式: 直接进样:将样品放入小的玻璃坩埚靠直接进样杆将样品送 入离子源,加热汽化后去离子化。适用于分析高沸点的纯样 品。 仪器联用进样:注射器注入色谱进样器,分离后离子化。色 谱-质谱联用仪的接口和色谱仪组成了质谱的进样系统。
碰撞室
质量分析器2
…
碰撞活化分 解(CID)
时间串联: 在一个分析器内,先打碎选定的分子,接着进行分析,在 同一个分析进行。
三重四极杆质谱联用仪
三重四极杆质谱联用仪
TSQ上的质量分析仪包含三个四级杆组件(Q1、Q2 和Q3) 以及三个透镜组。
质量分析仪、离子探测系统和离子光学组件
进样要求
1. 样品必须是澄清溶液,不能有显著的杂质,需过滤 (0.45μm滤膜); 2. 样品不能含有难挥发酸,强酸、强碱,盐,表面活性剂 及Contamination Peak表上的物质; 3. 所用溶剂一般为水、乙腈和甲醇,且溶剂需过滤(0.45μm 滤膜)。 4. 优化时标准品浓度一般为1-5 ppm;测样时样品浓度一般 为10-3 ppm,不要超过0.1 ppm。
GC-MS 的质谱扫描方式 全扫描(Full Scan) 选择离子监测(SIM)
选择反应检测扫描(SRM)
全扫描(Full Scan)
质量分析器在给定的时间范围内对给定质荷比(M/Z)范 围进行无间断地扫描,获得样品中的每一个组分(在某一 个特定的时刻)的全部质谱。 全程扫描主要用于测定试样中的未知化合物。
分析化学中的色谱与质谱联用技术
分析化学中的色谱与质谱联用技术在分析化学领域中,色谱与质谱是两个重要的分离与鉴定技术。
色谱技术通过物质在固定相和移动相之间的相互作用进行分离,而质谱技术则通过分析物质的质量谱图来鉴定其组成和结构。
将这两种技术联用起来,即色谱与质谱联用技术(GC-MS和LC-MS),可以得到更加准确、可靠的分析结果。
一、色谱与质谱联用技术的基本原理色谱与质谱联用技术是将色谱技术和质谱技术有机地结合在一起,形成一种强大的分析手段。
其基本原理是先利用色谱技术将待分析物质分离出来,再通过质谱技术对分离后的物质进行鉴定和分析。
二、色谱与质谱联用技术的应用色谱与质谱联用技术在分析化学中有着广泛的应用,以下是一些典型的应用领域:1. 食品安全检测色谱与质谱联用技术可以用于检测食品中的农药残留、兽药及抗生素等有害物质,保障食品的安全性。
2. 环境监测通过色谱与质谱联用技术,可以快速准确地检测环境中的有机污染物,如挥发性有机化合物、农药、重金属等,为环境保护和治理提供有力支持。
3. 药物分析色谱与质谱联用技术有助于药物的质量控制和研发。
通过分析药物的组分和结构,可以确保药物的疗效和安全性。
4. 毒物分析色谱与质谱联用技术在毒物学领域有着重要应用。
通过对有毒物质的分离和鉴定,可以为毒物分析和药物中毒的诊断提供帮助。
5. 痕量分析色谱与质谱联用技术可以对样品中的痕量组分进行精确测定,如有机污染物、天然产物中的生物活性成分等。
三、色谱与质谱联用技术的优势色谱与质谱联用技术相比单一技术的应用,具有以下优势:1. 分离效果好通过色谱技术的分离,可以将复杂样品的组分分离出来,减少质谱分析的干扰。
2. 鉴定准确性高质谱技术可以精确地鉴定化合物的结构和组成,提高分析结果的可靠性和准确性。
3. 灵敏度高色谱与质谱联用技术具有很高的灵敏度,能够检测到极低浓度的物质。
4. 宽范围应用色谱与质谱联用技术适用于各种类型的化合物分析,包括有机化合物、无机离子等。
化学实验中的常见质谱联用分析方法
化学实验中的常见质谱联用分析方法质谱联用分析方法(Mass Spectrometry Coupled Techniques)是一种常见的化学实验技术,它以质谱仪为核心设备,结合其他分析方法使其分析能力更强大。
在化学实验中,质谱联用分析方法被广泛应用于样品的成分分析、结构鉴定以及定性与定量分析等领域。
本文将介绍几种常见的化学实验中常用的质谱联用分析方法。
1. 气相色谱-质谱联用分析法(Gas Chromatography-Mass Spectrometry,GC-MS)气相色谱-质谱联用分析法是一种常见且常用的质谱联用分析方法。
该方法将气相色谱仪与质谱仪联接在一起,先将待测样品在气相色谱柱中进行分离,然后通过质谱仪进行进一步的检测和分析。
气相色谱-质谱联用分析法具有分离和鉴定能力强、分析速度快、选择性高等特点。
在有机化学研究、环境分析以及药物代谢等领域得到了广泛应用。
2. 液相色谱-质谱联用分析法(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry,LC-MS)液相色谱-质谱联用分析法是另一种常见的质谱联用分析方法。
该方法将液相色谱仪与质谱仪联接在一起,先将待测样品在液相色谱柱中进行分离,然后通过质谱仪进行进一步的检测和分析。
液相色谱-质谱联用分析法具有对极性、疏水性样品的分析能力强、选择性高以及灵敏度高等特点。
在生物分析、食品安全检测以及药物代谢动力学研究等领域得到了广泛应用。
3. 气相色谱-液相色谱质谱联用分析法(Gas Chromatography-Liquid Chromatography-Mass Spectrometry,GC-LC-MS)气相色谱-液相色谱质谱联用分析法是一种综合利用了气相色谱、液相色谱以及质谱联用的分析方法。
该方法通常用于复杂样品的分析,能够实现对不同组分的分离并进行准确鉴定。
气相色谱-液相色谱质谱联用分析法在环境污染物检测、药物代谢及天然产物研究等方面具有重要应用价值。
色谱-质谱联用技术
现代分析仪器
主要内容
1 概述 2 气相色谱-质谱联用技术 3 液相色谱-质谱联用技术
2020/4/25
2
安徽建筑工业学院
现代分析仪器
1 概述
1.1 气相色谱
在柱温条件下有一定蒸气压且稳定性好的样品都能 测定,只要在–196-450℃温度范围内有27-1330Pa 蒸气压且不分解的物质原则上都能测定,不论它是气 体、液体和固体。
目前质谱分析法已广泛地应用于化学、化工、材 料、环境、地质、能源、药物、刑侦、生命科学、运 动医学等各个领域。
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安徽建筑工业学院
1.3.1 质谱仪的基本结构
现代分析仪器
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安徽建筑工业学院
1.4 色谱—质谱联用
现代分析仪器
质谱仪是一种很好的定性鉴定用仪器,对 混合物的分离无能为力。色谱仪是一种很好的 分离用仪器,但定性能力很差,二者结合起来, 则能发挥各自专长,使分离和鉴定同时进行。
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现代分析仪器
1.4 色谱—质谱联用
在色谱联用中对接口的一般要求:
④样品在通过接口时一般应不发生任何化学变化, 如发生化学变化,则要遵循一定规律,通过后一级 仪器分析结果,可推断出发生化学变化前的组成和 结构(如HPLC-MS的电喷雾接口和APCI接口);
⑤接口应保证前级色谱分离产生的色谱峰的完整, 并不使色谱峰加宽(即不影响前级色谱的分离柱 效);
对于挥发性低和受热易分解的物质,若能通过化学 衍生方法使其转化为挥发性大、热稳定性好的衍生物, 同样可用气相色谱分离和分析。
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气相色谱-质谱联用原理及应用介绍
气相色谱法-质谱联用气相色谱法–质谱法联用(英语:Gas chromatography–mass spectrometry,简称气质联用,英文缩写GC-MS)是一种结合气相色谱和质谱的特性,在试样中鉴别不同物质的方法。
GC-MS的使用包括药物检测(主要用于监督药物的滥用)、火灾调查、环境分析、爆炸调查和未知样品的测定。
GC-MS也用于为保障机场安全测定行李和人体中的物质。
另外,GC-MS 还可以用于识别物质中以前认为在未被识别前就已经蜕变了的痕量元素。
GC-MS已经被广泛地誉为司法学物质鉴定的金标方法,因为它被用于进行“专一性测试”。
所谓“专一性测试”就是能十分肯定地在一个给定的试样中识别出某个物质的实际存在。
而非专一性测试则只能指出试样中有哪类物质存在。
尽管非专一性测试能够用统计的方法提示该物质具体是那种物质,但存在识别上的正偏差。
目录1 历史2 仪器设备2.1 GC-MS吹扫和捕集2.2 质谱检测器的类型3 分析3.1 MS全程扫描3.2 选择的离子检测3.3 离子化类型3.3.1 电子离子化3.3.2 化学离子化3.4 GC-串联MS4 应用4.1 环境检测和清洁4.2 刑事鉴识4.3 执法方面的应用4.4 运动反兴奋剂分析4.5 社会安全4.6 食品、饮料和香水分析4.7 天体化学4.8 医药5 参考文献6 参考书目7 外部链接历史用质谱仪作为气相色谱的检测器是上个世纪50年代期间由Roland Gohlke和Fred McLafferty首先开发的。
当时所使用的敏感的质谱仪体积庞大、容易损坏只能作为固定的实验室装置使用。
价格适中且小型化的电脑的开发为这一仪器使用的简单化提供了帮助,并且,大大地改善了分析样品所花的时间。
1964年,美国电子联合公司(Electronic Associates, Inc. 简称EAI)-美国模拟计算机供应商的先驱在开始开发电脑控制的四极杆质谱仪Robert E. Finnigan的指导下[3]开始开发电脑控制的四极杆质谱仪。
气相色谱-质谱联用
色谱进样系统:GC-MS HPLC-MS CE-MS 等
2、 离子源:使样品分子转化为离子
(1 ) 电子电离(EI )源 N
FILAMEN T
Sample
M eeeeeeeeeeeeeeeeMeeeeeMe M MeeeeeeeMe
3、气体传导会引起高压放电 在离子源区域,如果气压大于10-1Torr ,就很可能引起放电,导致相关部件和高压电路板的损
坏。
4、 气体对电子倍增器寿命的影响
电子倍增器的打拿极是特殊材料制成,频繁暴露大气会缩短其使用寿命,因此需要真空保护。
5、 气体形成本底干扰
气体和样品一同被电离,产生的信号会抬高基线,影响灵敏度,造成谱图识别困难,对定性、 定量都不利。
2) 质量准确度
质量准确度是指离子质量测定的准确性。
△M = M 计算- M 测量
准确度=100%
△M M 测量
离子质量: 组成该离子所有元素的单同位素质量之和,而不是周期表中的原子质量。
CH2Cl2
35Cl=34.9689 35.453
37Cl=36.9659 12+21.0087+2 34.9689=83.9534 12+21.0079+2 35.453=84.9328
4)分辨率
质谱分辨相临两个离子质量的能力。 M1和M2能被分辨,则分辨率可用公式R=M/ △ M 计算 实际中,两种计算方法: (1) 双峰法
(2) 单峰法(FWHM)
R M a M b
R M M
质量分析器
四极杆 离子阱
GC/MS 联用的质谱仪器的分辨率
气相色谱-质谱联用GC-MS
离子,离子在进入质谱的质量分析器前,在离子源与分析 器之前,有一个总离子流检测器,以截取部分离子流信号, 实际上,总离子流强度的变化正是流入离子源的色谱组分 变化的反映,因而总离子流强度与时间或扫描数变化曲线
就是混合物的色谱图,称为总离子流色谱图(TIC).
第 二十一章 联用技术
液/质联用电喷雾质谱仪
一、 气相色谱-质谱联用(GC-MS)
质谱特点:灵敏度高、定性能力强,但进样要纯,进行定量分 析较复杂;
气相色谱特点:分离效率高、定量分析简便,但定性能力较差;
若这两种方法联用,可以相互取长补短,其优点为: 1.气相色谱仪是质谱法的理想的“进样器”,试样经色谱分离 后以纯物质形式进入质谱仪,就可充分发挥质谱仪法的特长; 2.质谱仪是气相色谱法的理想的“检测器”,气相色谱法所用 的检测器如氢焰电离检测器、热导池检测器、电子捕获检测 器等都有局限性,而质谱仪能检出几乎全部化合物,灵敏度 又很高.
• 对TIC图的每个峰,可同时给出对应的质谱图, 由此可推测每个色谱图的结构组成. • 在相同条件下,由GC-MS得到的总离子流色谱 图与由普通气相色谱仪所得色谱图大体相同.各个 峰的保留时间、峰高、峰面积可作为各峰的定量 参数. • 一般TIC的灵敏度比GC的氢火焰离子化检测器高 1-2个数量级,它对所有的峰都有相应的响应值, 是一种通用性检测器.
在联用仪中一般用 氦气作载气.
二、 液相色谱-质谱联用(LC-MS)
为了适应生命科学基础研究及高技术发展的需要, 质谱技术研究的热点集中于两方面: 1.发展新的软电离技术,以分析高极性,热不稳定, 难挥发的生物大分子(如蛋白质、核酸、聚糖); 2.发展液相色谱与质谱联用的接口,以分析生物复 杂体系中的痕量组分.
液相色谱质谱联用的原理
多电荷:APCI源不能生成一系列多电荷离子
质量分析器
◆ 质量分析器是质谱仪旳关键, 质量分析器旳作用 是将离子源产生旳离子按m/z顺序分开并排列。
◆ 不同类型旳质量分析器构成不同类型旳质谱仪。
13
单双聚焦质谱仪体积大; 色谱-质谱联用仪器旳发展及仪器小型化(台式)需要 体积小旳质量分析器:
四极杆质量分析器 飞行时间质量分析器 离子阱质量分析器
体积小,操作简朴; 辨别率中档;
1 4
四极杆质量分析器
Electron Beam Sample in
Ion Beam
A
C
+
B
四极杆质谱构造简朴,价廉,体积小,易操作,扫描速
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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,变化 端电极电压,不同m/z离子 飞出阱到达检测器;
1 8
检测系统
质量分析器分离并加以聚焦旳离子束, 按m/z旳大小依次经过狭缝,到达搜集器, 经接受放大后被统计。
1 9
质谱仪旳检测主要使用电子倍增器,也有旳使用光 电倍增管。由倍增器出来旳电信号被送入计算机储存, 这些信号经计算机处理后能够得到色谱图,质谱图及其 他多种信息。
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。样品中具有仲氨或叔氨时 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。样品中具有较多旳强伏 电性基团,如含氯、含溴和多种羟基时可尝试 使用负离子模式。
3.流动相旳选择
常用旳流动相为甲醇、乙腈、水和它们不同百分 比旳混合物以及某些易挥发盐旳缓冲液,如甲酸 铵、乙酸铵等,还能够加入易挥发酸碱如甲酸、 乙酸和氨水等调整pH值。
色谱质谱联用技术
色谱质谱联用技术色谱质谱联用技术是分析化学领域中较为成熟的联用技术之一。
该技术结合了色谱和质谱两种分析方法,弥补了它们本身的缺陷,同时提高了样品的检测灵敏度和分析能力。
本文将简要介绍色谱质谱联用技术的工作原理、分类和应用等方面。
一、工作原理色谱质谱联用技术的工作原理是将色谱分离的化合物经过前处理后送入质谱分析器进行检测。
具体操作步骤如下:1. 样品制备:将待检测的样品进行前处理,如固相萃取、溶剂萃取、化学反应等,以提高样品的纯度和富集度,使得检测结果更为准确。
2. 色谱分离:将前处理完成的样品注入色谱柱中进行分离。
色谱分离的选择因样品性质和所需分离精度不同而不同,例如气相色谱(GC)适用于描记化合物,液相色谱(LC)适用于生物大分子等。
3. 质谱分析:利用高速质谱扫描特性和在线分子离子诱导撞击电离(MIKES)等多种离子化技术进行离子产生,然后在离子束中进行质量分析,确定化合物的质量和结构。
4. 数据处理:将得到的质谱图和色谱图进行整合,即可得到样品中各化合物的相对含量、质量等信息。
二、分类颇受欢迎的色谱质谱联用技术有两种不同的模式:在线联用和离线联用。
在线联用是指色谱仪与质谱仪相连而形成一个单一的系统。
在在线联用中,在样品分离时即使离子化并进行质谱分析,因而可以直接获取特定化合物的相对含量和结构信息。
离线联用则是指从色谱柱中收集或者剪切分离出来的样品,对其进行离子化,然后通过质谱进行分析。
离线联用可以采用各种类型的色谱装置,不限制离子化的时间,因此更为灵活多变,适用于对化合物分离的要求较高的样品。
三、应用色谱质谱联用技术在食品、环境、药品、化妆品等领域得到了广泛应用,特别是在生物医学领域发挥重要作用。
例如在新药研发中,色谱质谱联用技术可以用来分析药物代谢产物,以评估其毒性。
在食品检测中,这种技术可以用于检测食品中的致癌物、残留农药等有害物质。
在环境监测中,可以用于检测大气中的有害气体、水中的微量污染物等。
液相色谱—质谱联用原理及应用
(2)确定元素组成,即确定分子式或碎片
化学式
高分辨质谱可以由分子量直接计算出化合物的 元素组成从而推出分子式
低分辨质谱利用元素的同位素丰度,例:
液相色谱—质谱联用原理及应用
(3)峰强度与结构的关系
丰度大反映离子结构稳定 在元素周期表中自上而下,从右至左,杂原子
外层未成键电子越易被电离,容纳正电荷能力 越强,含支链的地方易断,这同有机化学基本 一致,总是在分子最薄弱的地方断裂。
液相色谱—质谱联用原理及应用
OH H N CH3
CH3
Ephedrine, MW = 165
液相色谱—质谱联用原理及应用
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
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。
液相色谱—质谱联用原理及应用
离子源
使被分析样品的原子或分子离化为带电粒子(离 子)的装置,并对离子进行加速使其进入分析器, 根据离子化方式的不同,有机质谱中常用的有 如下几种,其中EI,ESI最常用。
液相色谱—质谱联用原理及应用
EI(Electron Impact Ionization):电子轰击电离—硬电离。
色谱质谱联用技术原理
色谱质谱联用技术原理色谱质谱联用技术(GC-MS,Gas Chromatography-Mass Spectrometry)是一种化学分析方法,结合了色谱技术和质谱技术的优势,广泛应用于分析和鉴定复杂样品中的有机化合物。
色谱是一种分离技术,根据化合物间在固相柱上的吸附和解吸行为的差异,将混合物中的化合物分离开来。
质谱是一种鉴别技术,通过电子轰击等方式将化合物分解成离子,并以离子质量为基础,通过离子质荷比(m/z)的差异来识别和定性分析化合物。
色谱质谱联用技术的基本原理如下:首先,样品经过预处理,通常是通过提取或者溶解,去除杂质和增强目标化合物的浓度。
然后,样品通过一个色谱柱进行分离。
色谱柱通常是由一种吸附剂填充的管状物,例如气相色谱使用的是固定在微小颗粒上的液相,液相色谱使用的是固定在固相上的液相。
样品溶液注入装置将样品在柱上匀速地分离成不同的化合物。
接下来,分离的化合物进入质谱。
在质谱中,化合物被电子轰击,产生带电的离子。
离子根据质量荷比(m/z)比例扫描,并通过电子倍增器增强信号。
由于不同化合物的质量荷比不同,可以通过检测不同离子荷质比的信号来识别和定量分析样品中的化合物。
最后,通过对色谱和质谱的数据进行综合分析,可以确定样品中的化合物的结构和含量。
通过比对样品中化合物的质谱数据与数据库中的数据,可以找到匹配的化合物,并确定其身份。
由于不同化合物的质谱数据是特征性的,因此可以用质谱的数据来进行准确鉴定和定性分析。
色谱质谱联用技术的优势在于结合了色谱和质谱两种技术的特点,能够同时获得分离和鉴定的结果。
色谱能够分离复杂的混合物,为质谱提供纯净的化合物,避免了共存物的干扰。
质谱则能够提供化合物的结构信息和定性分析的结果,准确鉴定样品中的化合物。
色谱质谱联用技术广泛应用于食品安全、环境监测、药物分析等领域,为科学研究和实际应用提供了强有力的工具。
色谱质谱联用技术(GC-MS)的应用非常广泛,涉及到许多领域,例如环境科学、食品安全、药物研发和毒理学等。
色谱-质谱联用
氩气在电离室依靠放电产生氩离子,高能氩离子经电荷交换得到高能 氩原子流,氩原子打在样品上产生样品离子。电离过程中不必加热气化, 因此适合于分析大分子量、难气化、热稳定性差的样品。例如肽类、低 聚糖、天然抗生素等。
FAB是目前广泛使用的软电离技术,得到的质谱不仅有较强的准分子离
子峰,而且有较丰富的结构信息。
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色谱的原理
定义:色谱是一种把混合物中多组分分离的实验技术。 即利用物质的物理化学性质建立的分离分析方法。 实质:分离 目的:定性或定量分析
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固定相和流动相
填入玻璃管或不锈钢管内静止不动的一相(固体或液体) 称为固定相;
自上而下运动的一相(一般是气体或液体)称为流动相; 装有固定相的管子(玻璃管或不锈钢管)称为色谱柱。
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傅立叶变换离子回旋共振质谱仪
(Fourier Transform ion cyclotron resonance Mass Spectrometer, FTICR-MS)
FT-MS的核心为分析室,分析室由三对平行的极 板构成。磁力线沿z轴方向,离子的回旋运动垂直于z轴, 在与x轴方向垂直的两极板上施加激发射频,在与y轴方 向垂直的两极板上检测信号。
ESI的最大特点是容易形成多电荷离子。目前采用电喷雾 电离,可以测量大分子量的蛋白质。
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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 中某些中性分子电离,产 生H3O+,N2+,O2+ 和O+ 等 离子,溶剂分子也会被电 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。
度快,适合于GC-MS, LC-MS。
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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
GC-MS定性
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
色谱-质谱联用
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
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
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。
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.
Total ion Chromatograph
提取离子色谱图(RIC)
Reconstructed ion Chromatograph
选择离子(质量)色谱图(SIM)
GC-MS图谱
质谱图
SIM模式下利用质谱定量未分离色谱峰
GC-MS的定量方法
外标法 内标法
一般内标法 同位素内标法
分析物分子与这 些溶剂离子反应, 一般会获得或失 去一个质子,形 成正离子或负离 子。
APCI和ESI的相同点
离子化过程发生在大气压下,又称大气压 源
通常产生 (M+H), (M-H) 等准分子离子 通过源内裂解技术,可控制碎片的产生 即可定性又可定量
色质联用的应用
食品分析
仪,这样可以防止老化过程污染质谱仪
GC-MS常用的工作模式
Scan模式 SIM模式(selected ion monitor)
全离子扫描和选择离子监测
由于选择离子扫描不能得到样品的全谱。因此,这种 谱图不能进行库检索,利用选择离子扫描方式进行 GC-MS联用分析时,得到的色谱图在形式上类似TIC 色谱图。但实际上二者有很大差别。
液相色谱和质谱联用
LC-MS接口技术
LC-MS对接口的要求 ESI APCI
质谱运行条件
在高真空态下运行 待测物为气态离子
液相色谱和质谱的不兼容性
真空度问题
HPLC使用液体流动相,常包含大量的水,流速 多为1ml/min
而质谱必须保持高真空状态a)。
的小液滴
小液滴在 100us内快 速的减小体
积
液滴表面电 荷的斥力增 大,当大于 表面张力时, 液滴瞬间爆 炸,变成直 径为原液滴 1/10左右的
更小液滴
如此反复直 至溶剂完全 除去,待测 物成为气态
离子
ESI的离子化过程示意图
APCI原理
通过加热探头, 有助于去除溶剂, 并形成气溶胶。
流动相蒸发进入 离子源,通过电 晕放电针,使溶 剂分子带电,形 成离子。
气化问题
高效液相色谱法能够有效的分离大分子物质 对于热不稳定和不挥发物质无法离子化 如何对大分子物质,很难离子化的同时保证待测
物不分解
液相色谱质谱联用接口历史
1977 • Moving-belt interface 1980 • Direct-liquid-introduction interface 1983 • Thermospray interface 1985 • Frit FAB/continuous-flow FAB interface 1986 • Atmospheric-pressure chemical ionization interface 1988 • Particle-beam interface 1988 • Electrospray interface
实验室也可以根据分析需求建立自己的质谱 库
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,反之, probability越大
The Electrospray Interface
ESI(电喷雾接口)能够使待测物在溶液 中电离并形成带电离子,能够有效的分析 热不稳定和大分子物质
ESI结构图
ESI机理
液体流过金 属毛细管, 毛细管上加 大约3-4kv 电压,对于 负离子模式, 电压稍低, 极性相反。
高电压使液 流发生氧化 还原反应, 得到或失去 电子后变成 带响应电荷
TIC色谱图是全扫描得到的,因此可以得到任何一 个质量的质量色谱图;
SIM选择离子扫描是选择了一定m/z的离子。扫描 时选定哪个质量,就只能有那个质量的色谱图。
如果二者选择同一质量,那么,用SIM灵敏度要高 得多。
Scan模式下色谱图和质谱图的关系
GC-MS 谱图
总离子流色谱图(TIC)
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
为了便于定性,质谱气质联用使用的色谱柱 一般需要进行特殊处理,其主要目的是为了 降低色谱柱的流失,从而提高定性的准确度 和定量的灵敏度。
质谱使用的色谱柱一般标有MS字样
色谱柱使用注意事项
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