液相色谱-质谱(LC-MS)联用的原理及应用课件
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液相色谱质谱联用 ppt课件
负离子检测 -[M-H]- 碱性条件 -[M+X]- X=溶剂或缓冲溶液中 的阴离子 -[M-H+S]- 溶剂加合离子
名义分子量和平均分子量
对于分子C6H3Cl3 平均分子量为 6(12.01115)+3(1.000797)+3(35.453) MW=181.428
6(12.000)+3(1.00078)+3(34.9989)=179.9990 精确质量/单同位素质量
小结：流动相的考虑
金属离子缓冲盐影响离子化 表面活性剂影响去溶剂化 离子对试剂可以离子化，而导致高背景噪音 强离子对试剂可与待测物反应，导致待测物不
能离子化 TEA 干扰正离子模式(m/z102) TFA 扰负离子模式(m/z113) 增塑剂（邻苯二甲酸酯）背景干扰，
(m/z149,315, 391)
1 电离模式的选择 2 查阅文献，参考样品前处理的技术路线和色谱分离条件 、质谱参数条件等。 3 MRM 参数优化 使用标准品优化 fragmentor 和 collision energy 4 离子源参数的优化（源温度、流速） 5 LC分离方法的优化，1-3 min为理想
MRM 参数优化
扫描（MS2 Scan）
液相色谱质谱联用
Agilent LC-MS/MS 6420
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
速和温度 选择母离子：准分子离子，[M+H]+、[M-
H]-优先，避免选择加和离子[M+Na]+,所 需能量较低，灵敏度好。 子离子的选择：高质量端的特征离子。
lcms液相色谱质谱联用原理
lcms液相色谱质谱联用原理
LC-MS（液相色谱-质谱联用）是一种将液相色谱（LC）与质谱（MS）相结合的分析技术。
它的原理是将待测样品通过液相色谱分离成不同的组分，然后将这些组分引入质谱仪中进行检测和分析。
LC-MS 的基本原理可以分为以下几个步骤：
1. 液相色谱分离：待测样品通过液相色谱柱进行分离，通常使用反相色谱或正相色谱。
在色谱柱中，样品中的不同组分根据其物理化学性质（如分子量、极性等）的差异而被分离出来。
2. 质谱检测：分离出的组分通过接口（通常是电喷雾离子源或大气压化学电离源）进入质谱仪中。
在质谱仪中，样品分子被离子化，并根据其质量-电荷比（m/z）进行分离和检测。
3. 数据分析：通过对质谱仪检测到的离子信号进行分析，可以确定样品中每个组分的分子量、化学式、结构等信息。
LC-MS 具有高分辨率、高灵敏度、高选择性等优点，广泛应用于生物医药、环境监测、食品安全等领域。
lc-ms原理
lc-ms原理
液相色谱质谱联用（liquid chromatography-mass spectrometry，LC-MS）是一种结合了液相色谱（LC）和质谱（MS）的分析
技术。
它通过将样品经过液相色谱分离后，再通过质谱进行物质的鉴定和定量分析。
在LC-MS中，样品首先通过液相色谱进行分离。
液相色谱通
过将样品溶解在移动相中，由于不同组分间的相互作用力不同，使得各组分以不同速度通过色谱柱。
这样，样品中的组分就得以分离。
分离后的组分进入质谱部分进行分析。
质谱部分是LC-MS的关键。
质谱是一种对化学物质进行精确
鉴定和定量分析的仪器。
它通过将分离后的化合物通过电离源获得正电离，然后根据化合物的质量-电荷比（m/z）进行质谱
分析。
不同的化合物的质谱图有所区别，可以通过比对质谱图来确定待测物质的身份。
质谱的电离方式有多种，例如电喷雾电离（electrospray ionization，ESI）和化学电离（chemical ionization，CI）等。
这些电离方式可根据不同样品的性质来选择。
通过质谱仪器的激光脱附电离（laser desorption ionization，LDI）还可以对固
体样品进行分析。
LC-MS的应用范围广泛。
它可以用于药物代谢研究、药物残
留检测、环境分析、食品安全等领域。
独特的分离和鉴定能力使得LC-MS成为许多科学研究和工业领域的重要分析工具。
waters液相色谱质谱联用的原理应用课件ppt
影响分子量测定的因素
1）pH的影响：正离子方式 pH要低些，负离子方式pH要高些，
除对离子化有影响外，还影响LC的峰形。 2）气流和温度：当水含量高及流量大时要相应增加。 3）溶剂和缓冲液流量：流速适当高可以提高出峰的灵敏度。 4）溶剂和缓冲液的类型：通常正离子用甲醇好，负离子乙腈 好些 5）选择合适的液相色谱类型：正相、反相、选择合适的色谱 柱 6）合适的电压：DP电压高时，样品在源内分解或碎裂；高 DP 电压时回使多电荷离子比例低，多聚体也减少 7）样品结构和性质 8）杂质的影响：溶剂的纯度、水的纯净程度等。当成分复杂， 杂质太多时，竞争使被测物离子化不好，同时使LC分离不好 9）样品浓度不够，有时需要浓缩
m/z149, 管路中邻苯二甲酸酯的酸酐, C8H4O3H+,149.0233 m/z 288, 2mm 离心管的产生的特征离子
m/z 279, 管路中邻苯二甲酸二丁酯 C16H22O4H+, 279.1591
m/z 316, 2mm 离心管的产生的特征离子 m/z 384, 瓶的光稳定剂产生的离子
d) 样品浓度不够
e）pH值不合适 f）样品在源内分解或碎裂
目标化合物分析
（1）选择离子监测（SIM）
SIM 用于检测已知或目标化合物，比全扫 描方式能得到更高的灵敏度。这种数据采集的 方式一般用在定量目标化合物之前，而且往往 需要已知化合物的性质。 若几种目标化合物用同样的数据采集方式 监测，那么可以同时测定几种离子.
m/z391, 管路中邻苯二甲酸二辛酯, C24H38O4H+, 391.2843
m/z413, 邻苯二甲酸二辛酯+钠, C24H38O4Na+, 413.2668 m/z 538, 乙酸+氧 +铁（喷雾管）, Fe3O(O2CCH3)6,
液相色谱-质谱联用仪的原理及应用
要点二
多组学分析
未来，液相色谱-质谱联用技术将更 多地应用于多组学分析，如代谢组学 、蛋白质组学等。这些分析需要高通 量、高灵敏度和高准确性的技术支持 ，为液相色谱-质谱联用技术的发展 提供了新的机遇。
要点三
临床医学应用
液相色谱-质谱联用技术在临床医学 领域的应用将不断增加，如疾病诊断 、药物代谢研究等。这些应用需要快 速、准确和可靠的分析方法，为液相 色谱-质谱联用技术的发展提供了新 的挑战和机遇。
更灵敏的检测器
质谱检测器的灵敏度不断提高，将使得液相色谱-质谱联用技术能 够检测到更低浓度的分析物，提高分析的准确性和可靠性。
自动化和智能化
随着自动化和人工智能技术的不断发展，液相色谱-质谱联用仪的 操作将更加简便，数据分析将更加快速和准确。
未来挑战与机遇分析
要点一
复杂样品分析
随着生命科学、环境科学等领域的不 断发展，对复杂样品的分析需求将不 断增加。液相色谱-质谱联用技术需 要不断提高分离效能和检测灵敏度， 以满足这些领域的需求。
广泛的应用领域
LC-MS在化学、生物、医学、环境等领域 中具有广泛的应用，如药物分析、代谢组 学、蛋白质组学、环境污染物分析等。
高灵敏度
质谱技术具有高灵敏度，可以对痕量组分 进行检测。
高通量
随着技术的发展，LC-MS已经实现了高通 量分析，可以同时处理多个样品。
宽检测范围
LC-MS可以检测多种类型的化合物，包括 极性、非极性、挥发性以及大分子化合物 等。
环境毒理学研究
通过液相色谱-质谱联用仪对环境中的有毒有害物质进行 分析，可研究其对生物体的毒性作用机制和生态风险。
生物医学领域应用
代谢组学研究
液相色谱-质谱联用仪可用于生物体液中代谢产物的定性和定量分析，从而揭示生物体 的代谢状态和疾病机制。
液相色谱-质谱联用仪的原理及应用课件
13
大气压化学电离源 APCI
APCI源原理：喷嘴下游放置一个针状放电电极，进行高压放电，
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，这些离子与样品分子进行离子-分子反应，
使样品分子离子化。
特点： 属于“软”电离方式，适 于分析质量数小于2000u的 弱极性小分子化合物。 只产生单电荷离子，主要 是准分子离子，很少有碎片 离子。 主要应用于液相色谱-质 谱联用仪。
进样系统
Sample Inlet
离子源
Ionization Source
真空系统
Vacuum System
质量分析器
Mass Analyser
检测器
Detector
数据处理系统
Data System
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5
真空系统
质谱仪的离子源、质量分析器和检测器必须处于高真 空状态。若真空度过低，则会造成离子源灯丝损坏、 本底增高、图谱复杂化、干扰离子源的调节、加速极 放电等问题。
Nebulizer
HPLC inlet
APCI
+ +
+
++
Corona
大气压化学电离源示意图
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基质辅助激光解析电离源 MALDI
MALDI源原理：待测物质的溶液与基质的溶液混合后蒸发，使 分析物与基质成为晶体或半晶体，用一定波长的脉冲式激光进行 照射时，基质分子能有效的吸收激光的能量，使基质分子和样品 分子进入气相并得到电离。
液相色谱-质谱联用仪 的原理及应用
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1
色谱-质谱联用仪
(完整版)液相色谱-质谱(LC-MS)联用的原理及应用ppt课件
? 其中ESI，APCI，APPI统称大气压电离 (API)
实验室现有的离子源:
? ESI电喷雾电离源 ? APCI大气压化学电离源
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，由于质谱仪测 定质 / 荷比，因此质量范围只有几千质量数的质谱 仪可测定质量数十几万的生物大分子。
100 90 80 70 60 50 40
30 20 10
0
1.0
2.0质量色谱图3.0
4.0
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
1.0
2.0
总3离.0 子流图4.0
5.0
6.0
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]- .
电喷雾与大气压化学电离的比较
? 电离机理：电喷雾采用离子蒸发，而 APCI电离是 高压放电发生了质子转移而生成 [M＋H]+或[M-H]离子。
r
100
147255.00
Reconst uct of act
147415.00 147096.00
Int Ant ibod1y.15e2
50 147575.00
147224.00
146892.00
147532.00 147729.00
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
? 不同类型有机物有不同的裂解方式 ? 相同类型有机物有相同的裂解方式 ,只是质量
液相色谱-质谱联用仪的原理及应用PPT演示课件
来源于自然界中 同位素
m/z
24
质谱中的离子
分子离子： 它
样品分子失去一个电子而形成的单电荷离子， 代表样品的分子量。
准分子离子： 确
指与分子存在简单关系的离子，通过它也可以 定分子量。液质中最常见的准分子离子峰是 [M+H]+，[M-H] – ，[M+Na]+等。
碎片离子：
分子离子或准分子离子裂解生成碎片离子，碎 片离子还可能进一步裂解成质量更小的碎片离 子，碎片离子是解析质谱图，推断分子结构的 重要信息。
13
大气压化学电离源 APCI
APCI源原理：喷嘴下游放置一个针状放电电极，进行高压放电， 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，这些离子与样品分子进行离子-分子反应， 使样品分子离子化。
特点： 属于“软”电离方式，适 于分析质量数小于2000u的 弱极性小分子化合物。 只产生单电荷离子，主要 是准分子离子，很少有碎片 离子。 主要应用于液相色谱-质 谱联用仪。
30
移动带技术 MB
MB： 是在LC柱后增加一个传送带，柱后流出物滴落 在传送带上，经红外线加热除去大部分溶剂后进 入真空室，传送带依据流动相的组成调整移动速 度。
优点：基于溶剂和样品的沸点差别进行分离，可被用于 大部分有机物的质谱分析。
缺点：不适于分析高沸点、难挥发的化合物； 离子化效率低； 灵敏度低； 移动带上残存的难挥发物质易造成记忆效应而干 扰分析。
17
四极杆质量分析器
传统的四极杆质量分析器是由四根笔直的棒状电极与轴线平行并 等距离的置悬着构成，棒的理想表面为双曲面。在一定DC/VC作 用下，只有m/z满足一定要求的离子才能通过四极杆到达检测器， 其他离子被滤掉。
液相色谱质谱联用的原理及应用
液相色谱质谱联用的原理及应用液相色谱质谱联用（LC-MS）是一种结合液相色谱（LC）和质谱（MS）技术的分析方法。
它利用液相色谱将复杂的混合物分离成个别的成分，然后使用质谱进行分析和鉴定。
LC-MS可以同时提供分离和鉴定的信息，具有高灵敏度、高选择性、高分辨率和广泛的应用领域。
LC-MS联用的原理是将液相色谱前端的洗脱液（溶液）经过柱前分离和富集后，进入质谱仪进行质谱分析。
首先，液相色谱通过柱前分离，将混合物中的不同成分分离开来。
分离过程以物理、化学或生物学特性差异为基础，例如分子大小、极性、电荷、亲合性和结构等。
然后，分离后的化合物进入质谱仪进行鉴定和定量分析。
质谱通过提供化合物的质量-荷质比（m/z）来确定其分子质量，并通过质谱图谱进行分析和鉴定。
LC-MS联用广泛应用于药物分析、环境分析、食品检测、生化分析、病理学研究等领域。
以下是一些常见的应用：1.药物代谢和药物动力学研究：LC-MS联用用于研究药物在体内的代谢途径、药代动力学和生物利用度。
它可以帮助科研人员理解药物的药效和安全性。
2.生物大分子分析：LC-MS联用可用于分析蛋白质、多肽和核酸等生物大分子。
通过质谱提供的分子质量信息，可以进行蛋白质识别、多肽结构鉴定和核酸序列分析等研究。
3.环境监测：LC-MS联用可应用于环境样品的分析和监测。
例如，它可以用于检测水中的有机污染物、土壤中的农药残留和空气中的挥发性有机物。
4.食品安全和质量控制：LC-MS联用可用于食品中残留农药、添加剂和毒素的检测。
它可以提供高灵敏度和高选择性，对食品中微量有害物质的检测非常有用。
5.临床分析：LC-MS联用在临床分析中广泛应用于药物浓度测定、代谢物鉴定和生化标志物测定等方面。
它可以提供快速、准确和灵敏的结果，有助于临床医生做出诊断和治疗决策。
总之，LC-MS联用是一种强大的分析技术，可以在分离和鉴定方面提供详细的信息。
它在各个领域的应用不断扩大，为科学研究和工业生产提供了有力的支持。
液相色谱-质谱联用仪的原理及应用讲解
9
电子轰击电离源 EI
EI源应用最为广泛，特别是气相色谱-质谱联用仪中应用最多的 离子源，它主要用于挥发性样品的电离。 原理：由进样系统进入的气体样品到达离子源，与灯丝发出的 电子发生碰撞使样品分子电离。
电子轰击电离源示意图
10
化学电离源 CI
CI源原理：利用反应气体的离子和样品分子发生分子-离子反应 而生成样品分子离子。
特点： 1）检测离子的质荷比范围非常宽； 2）灵敏度高，适合于作串联质谱的第二级； 3）扫描速度快，适合研究极快过程。
19
离子阱质量分析器
离子阱与四极质量分析器的原理 类似，当高频电压幅值和高频电 压频率固定为某一值时，只能使 某一质荷比的离子在阱内一定轨 道上稳定旋转，改变端电极电压， 不同m/z离子飞出阱到达检测器。
只有在足够高的真空下，离子才能从离子源到达检测 器，真空度不够则灵敏度低。
6
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：
1 直接进样 2 仪器联用的进样 （GC、LC、CE）
7
仪器联用的进样
色谱-质谱联用仪的接口和色谱仪组成了质谱的进样 系统。 接口应满足：1. 接口的存在既不破坏离子源的高真空，也不
电子倍增器示意图
21
数据处理系统
质谱仪都配有完善的计算机系统，不仅能快速准确的采集数据 和处理数据，而且能监控质谱仪各单元的工作状态，实现质谱 仪的全自动操作，并能代替人工进行化合物的定性和定量分析。
22
质谱谱图
质谱图：
质荷比：
峰： 离子丰度： 基峰：
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图就是质谱图。
基质辅助激光解析电离源示意图
MALDI适用于生物大分子，如肽类，核酸类化合物。可得到 准分子离子峰，碎片离子和多电荷离子较少.
电子轰击电离源 EI
EI源应用最为广泛，特别是气相色谱-质谱联用仪中应用最多的 离子源，它主要用于挥发性样品的电离。 原理：由进样系统进入的气体样品到达离子源，与灯丝发出的 电子发生碰撞使样品分子电离。
电子轰击电离源示意图
10
化学电离源 CI
CI源原理：利用反应气体的离子和样品分子发生分子-离子反应 而生成样品分子离子。
特点： 1）检测离子的质荷比范围非常宽； 2）灵敏度高，适合于作串联质谱的第二级； 3）扫描速度快，适合研究极快过程。
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离子阱质量分析器
离子阱与四极质量分析器的原理 类似，当高频电压幅值和高频电 压频率固定为某一值时，只能使 某一质荷比的离子在阱内一定轨 道上稳定旋转，改变端电极电压， 不同m/z离子飞出阱到达检测器。
只有在足够高的真空下，离子才能从离子源到达检测 器，真空度不够则灵敏度低。
6
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：
1 直接进样 2 仪器联用的进样 （GC、LC、CE）
7
仪器联用的进样
色谱-质谱联用仪的接口和色谱仪组成了质谱的进样 系统。 接口应满足：1. 接口的存在既不破坏离子源的高真空，也不
电子倍增器示意图
21
数据处理系统
质谱仪都配有完善的计算机系统，不仅能快速准确的采集数据 和处理数据，而且能监控质谱仪各单元的工作状态，实现质谱 仪的全自动操作，并能代替人工进行化合物的定性和定量分析。
22
质谱谱图
质谱图：
质荷比：
峰： 离子丰度： 基峰：
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图就是质谱图。
基质辅助激光解析电离源示意图
MALDI适用于生物大分子，如肽类，核酸类化合物。可得到 准分子离子峰，碎片离子和多电荷离子较少.
液相色谱质谱HPLCMS联用 ppt课件
2020/11/8
液相色谱质谱HPLCMS联用
19
the number
of MRMs at
any time are
many fewer
than with
time
segment
methods,
allowing
much faster
MS c2y0c2l0e/11/8
液相色谱质谱HPLCMS联用
20
3. 电离影响因素与溶液化学
表面活性剂影响去溶剂化
Agilent LC-MS/MS 6420
1
内容
1. LC-MS/MS的基本原理 2. 方法开发流程及优化 3. 电离影响因素与溶液化学 4. 注意事项
2020/11/8
液相色谱质谱HPLCMS联用
2
精品资料
1. LC-MS/MS的基本原理
2020/11/8
液相色谱质谱HPLCMS联用
4
ESI ion source
antibiotics等
•
酸性流动相
负离子ES模式
•
适合于酸性样品，acids，hydroxyls，含强负电性基团
•
有杂原子，可失去质子。如COOH、OH
•
中性偏碱性流动相
可正可负
•
比较灵敏度
2020/11/8
液相色谱质谱HPLCMS联用
22
溶剂匹配
反相溶剂： 甲醇、乙腈、水
兼容液质的盐（常用）： 甲酸、乙酸(0.01-1%)、甲酸铵、乙酸铵(小于20
溶液的化学性质
•
流动相
•
被分析物
•
基质的性质
喷针
•
内部针的位置
•
液相色谱质谱联用的原理详解ppt课件
6
ESI是一种软电离方式，即便是分子量大，稳定性差的化 合物，也不会在电离过程中发生分解，它适合于分析极性 强的有机化合物。
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。
7
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
4.流量和色谱柱的选择
不加热ESI的最佳流速是1—50ul／min，应用 4.6 mm内径LC柱时要求柱后分流，目前大多采 用 l—2.1 mm内径的微柱，TIS源最高允许lml ／min，建议使用200—400ul／min
APCI的最佳流速～lml／min，常规的直径4.6mm 柱最合适。
为了提高分析效率，常采用＜ 100 mm的短柱 （此时UV图上并不能获得完全分离，由于质谱 定量分析时使用MRM的功能，所以不要求各组分 没有完全分离）。这对于大批量定量分析可以 节省大量的时间。
9
电喷雾与大气压化学电离的比较
电离机理：电喷雾采用离子蒸发，而APCI电离是高压 放电发生了质子转移而生成[M＋H]+或[M-H]-离子。
样品流速：APCI源可从0.2到2 ml／min；而电喷雾源 允许流量相对较小,一般为0.2-1 ml／min.
断裂程度；APCI源的探头处于高温，对热不稳定的化 合物就足以使其分解.
一般质谱仪都采用机械泵预抽真空后，再用高效率扩散 泵连续地运行以保持真空。现代质谱仪采用分子泵可获 得更高的真空度。
4
离子源
离子源的作用是将欲分析样品电离，得到带有样品 信息的离子。
1.质谱检测的是离子 2.离子源=接口
5
电喷雾电离（ESI）
ESI是近年来出现的一种新的电离方式。它主要应用于液相色谱-质谱 联用仪。流出液在高电场下形成带电喷雾，在电场力作用下穿过气 帘；从而雾化、蒸发溶剂、阻止中性溶剂分子进入后端检测。
ESI是一种软电离方式，即便是分子量大，稳定性差的化 合物，也不会在电离过程中发生分解，它适合于分析极性 强的有机化合物。
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。
7
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
4.流量和色谱柱的选择
不加热ESI的最佳流速是1—50ul／min，应用 4.6 mm内径LC柱时要求柱后分流，目前大多采 用 l—2.1 mm内径的微柱，TIS源最高允许lml ／min，建议使用200—400ul／min
APCI的最佳流速～lml／min，常规的直径4.6mm 柱最合适。
为了提高分析效率，常采用＜ 100 mm的短柱 （此时UV图上并不能获得完全分离，由于质谱 定量分析时使用MRM的功能，所以不要求各组分 没有完全分离）。这对于大批量定量分析可以 节省大量的时间。
9
电喷雾与大气压化学电离的比较
电离机理：电喷雾采用离子蒸发，而APCI电离是高压 放电发生了质子转移而生成[M＋H]+或[M-H]-离子。
样品流速：APCI源可从0.2到2 ml／min；而电喷雾源 允许流量相对较小,一般为0.2-1 ml／min.
断裂程度；APCI源的探头处于高温，对热不稳定的化 合物就足以使其分解.
一般质谱仪都采用机械泵预抽真空后，再用高效率扩散 泵连续地运行以保持真空。现代质谱仪采用分子泵可获 得更高的真空度。
4
离子源
离子源的作用是将欲分析样品电离，得到带有样品 信息的离子。
1.质谱检测的是离子 2.离子源=接口
5
电喷雾电离（ESI）
ESI是近年来出现的一种新的电离方式。它主要应用于液相色谱-质谱 联用仪。流出液在高电场下形成带电喷雾，在电场力作用下穿过气 帘；从而雾化、蒸发溶剂、阻止中性溶剂分子进入后端检测。
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。
LC-MS原理详细讲解PPT
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。
(2)确定元素组成，即确定分子式或碎片
化学式
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。所
以不能象低场NMR，IR等自己动手，须专 人操作。 (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 ┗━━━━━╋━━━━━━┛ 真空系统
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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
(3) 尽可能判断出分子离子。 (4) 假设和排列可能的结构归属：高质量离子
LC-MS原理以及应用PPT课件
2020/1/16
电喷雾VS大气压化学电离
• 电离机理：电喷雾采用离子蒸发，而APCI电离是高压放电发生了质子转移而生成 [M＋H]+或[M-H]-离子。
• 样品流速：APCI源可从0.2到2 ml／min；而电喷雾源允许流量相对较小,一般为 0.2-1 ml／min.
• 断裂程度：APCI源的探头处于高温，热不稳定的化合物会分解. • 适用范围：电喷雾有利于分析极性大的小分子和生物大分子及其它分子量大的化
位的峰；有时还可以观察到M+2，M+3。。。。；
例如：CH4 M=16
12C+1H×4=16
M 分子离子峰
13C+1H×4=17 M+1 同
12C+2H+1H×3=17 M+1 13C+2H+1H×3=18 M+2
位 素 峰
m/z RA
16
1 12
3.1 1.0
15 13 3.9
14 9.2 15 85 16 100
TMP 2
2020/1/16
质量分析器 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
2020/1/16
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。
71 H3C CH2 CH2 CH2 CH2
CH3
57 H3C CH2 CH2 CH2
电喷雾VS大气压化学电离
• 电离机理：电喷雾采用离子蒸发，而APCI电离是高压放电发生了质子转移而生成 [M＋H]+或[M-H]-离子。
• 样品流速：APCI源可从0.2到2 ml／min；而电喷雾源允许流量相对较小,一般为 0.2-1 ml／min.
• 断裂程度：APCI源的探头处于高温，热不稳定的化合物会分解. • 适用范围：电喷雾有利于分析极性大的小分子和生物大分子及其它分子量大的化
位的峰；有时还可以观察到M+2，M+3。。。。；
例如：CH4 M=16
12C+1H×4=16
M 分子离子峰
13C+1H×4=17 M+1 同
12C+2H+1H×3=17 M+1 13C+2H+1H×3=18 M+2
位 素 峰
m/z RA
16
1 12
3.1 1.0
15 13 3.9
14 9.2 15 85 16 100
TMP 2
2020/1/16
质量分析器 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
2020/1/16
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。
71 H3C CH2 CH2 CH2 CH2
CH3
57 H3C CH2 CH2 CH2
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喷雾的离子化技术, 可产生带很多电荷 的离子,最后经计
+TOF MS: 1.84 min (57 scans) from go 10
1. 26e 1
Int act Ant ibody Spect r um
算机自动换算成单
5
质/荷比离子。
2500
3000
3500
4000
m/z, amu
BioSpec Reconstruct for +TOF MS: 1.84 min (57 scans) from go, smoothed
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.
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10
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。
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3
Ionic
IonSpray
APCI
Analyte Polarity
GC/MS
Neutral
101
102
103
104
105
Molecular Weight
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4
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（FAB-MS）， 能够分析分子量达数千的多肽。
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质量色谱图
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3020ຫໍສະໝຸດ 1001.0
2.0
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5.0
6.0
总学习离交子流PP流T 图
12
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
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13
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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14
OH H N CH3
CH3
Ephedrine, MW = 165
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15
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
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2
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。
激光解吸电离飞行时间质谱仪（MALDI-TOF-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。
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1 4 7 2 5 5 .0 0
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1. 15e 2
Reconst r uct of Int act Ant ibody
1 4 7 5 7 5 .0 0
50
1 4 7 2 2 4 .0 0
• 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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• 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
液相色谱—质谱联用的原 理及应用
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1
简介
• 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。
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
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6
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。
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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