质谱联用仪组成及原理高效液相色谱一质谱联用仪
液相色谱-质谱联用(lcms)的原理及应用
width: 740px"><div align=center><font color=#ff0000 size=3><strong> 液相色谱-质谱联用(lc/ms)的原理及应用</strong></div><div align=center> </div><div align=left><br><strong>液相色谱—质谱联用的原理及应用</strong> <br>简介<br>1977年,LC/MS开始投放市场</font></div><p><font color=#ff0000 size=3>1978年,LC/MS首次用于生物样品分析</font></p><p><font color=#ff0000 size=3>1989年,LC/MS/MS取得成功</font></p> <p><font color=#ff0000 size=3>1991年,API LC/MS用于药物开发</font></p><p><font color=#ff0000 size=3>1997年,LC/MS/MS用于药物动力学高通量筛选</font></p><p><font color=#ff0000 size=3>2002年美国质谱协会统计的药物色谱分析各种不同方法所占的比例。
1990年,HPLC高达85%,而2000年下降到15%,相反,LC/MS所占的份额从3%提高到大约80%。
液相色谱-质谱联用仪校准规范
ICS备案号:JJF XXXX -XXXX液相色谱-质谱联用仪校准规范Calibration Specification for Liquid Chromatography — Mass SpectrometersXXXX-XX-XX 发布 XXXX-XX-XX 实施福建省质量技术监督局 发布Calibration Specification for LiquidChromatography —Mass spectrometers本规程经福建省质量技术监督局于XXXX年XX月XX日批准,并自XXXX年XX月XX日起施行。
归口单位:起草单位:福建省计量科学技术研究所本规程技术条文由起草单位负责解释本规范主要起草人:参加起草人:目录1 范围 (1)2 引用文献 (1)3 术语和计量单位 (1)4 概述 (2)5 计量性能要求 (3)6 校准条件 (3)6.1实验室环境要求 (3)6.2 标准物质和试剂 (4)6.3 校准设备 (4)7. 校准项目和校准方法 (4)7.1外观及功能性检查 (4)7.2校准方法 (5)8 校准结果的处理 (8)9. 复校时间间隔 (8)附录A校准证书内页格式(供参考) (9)附录B校准记录格式 (10)附录C不确定度评定 (12)附录D碘化铯钠(NaI.CSI)离子质量 (13)液相色谱-质谱联用仪校准规范1 范围本规程适用于离子阱(QIT)、单级四极杆(Q)和三重四级杆(Q-Q-Q)液相色谱—大气压离子化质谱联用仪(Liquid Chromatography —Atmospheric Pressure Ionization Mass Spectrometers,简称LC-APIMS)的校准。
其他类型LC-MS的校准检测可参照此规范进行。
2 引用文献GB/T 6041-2002 《质谱分析方法通则》JJG(教委)003-1996《有机质谱仪检定规程》JJS K0136-2004 《高效液相色谱法-质谱分析法一般规则》使用本规范时,应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
液相色谱-质谱联用仪原理
液相色谱-质谱联用仪原理液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)是一种结合了液相色谱(LC)和质谱(MS)的分析技术,用于分离、识别和定量分析复杂样品中的化合物。
它的原理如下:1.液相色谱(LC):LC是一种基于溶液中化合物的分配行为进行分离的技术。
样品通过液相色谱柱,在流动相(溶剂)的作用下,不同的化合物会以不同的速率通过柱子。
这样,样品中的化合物就可以被分离出来。
2.质谱(MS):质谱是一种分析技术,通过测量化合物的质荷比(m/z)和相对丰度来确定化合物的分子结构和组成。
在质谱中,化合物首先被电离形成离子,然后通过一系列的质量分析器进行分离和检测。
3.LC-MS联用原理:LC-MS联用仪将液相色谱和质谱相连接,使得从液相色谱柱出来的化合物可以直接进入质谱进行分析。
联用仪的关键部分是接口,它将液相色谱柱的流出物引入质谱。
接口通常采用喷雾电离技术,将液相中的化合物通过气雾化形成气相离子,并将其引入质谱。
常见的接口类型包括电喷雾离子源(ESI)和大气压化学电离(APCI)等。
4.分析过程:样品首先通过液相色谱柱进行分离,不同的化合物进入质谱前的接口。
接口中的喷雾电离源将液相中的化合物转化为气相离子,并将其引入质谱。
在质谱中,离子会根据其质荷比通过一系列的分析器进行分离和检测,最终生成质谱图谱。
质谱图谱提供了化合物的质荷比和相对丰度信息,可以用于确定化合物的结构和组成。
液相色谱-质谱联用仪的原理使得它能够在分离的同时对样品进行快速、高效的分析。
它在生物医药、环境监测、食品安全等领域具有广泛的应用,可以帮助科学家们解决复杂样品中的化学分析难题。
液相色谱质谱联用仪
学院:化学与化工学院班级:2014 级硕士四班姓名:张易楠学号:201420119659液相色谱质谱联用仪摘要:迄今为止,人们所认识的化合物已超过1000万种,而且新的化合物仍在快速地增长,体系的分离和检测已成为分析化学的艰巨任务。
色谱- 质谱联用技术,结合色谱和质谱的技术是目前分离和鉴定的最重要的分析方法之一。
其中液相色谱-质谱仪的应用最为广泛,液相色谱除了能分析一般的化合物还能分析气相色谱不能分析的强极性、热不稳定性、难挥发的化合物。
液相色谱-质谱仪有着分离能力强、分析范围广、定性分析结果准确、分析时间快、自动化程度高、检测限低等诸多优势,在药物食品等诸多领域得到了广泛的应用。
关键词:质谱;液相色谱;质谱-液相色谱联用仪1 高效液相色谱仪简介1.1 高效液相色谱仪的基本工作原理高效液相色谱仪是由溶液贮器、高压泵、进样系统、色谱分柱、检测器和数据处理系统几部分组成。
高压泵从溶液贮器中抽走流动相,流经整个仪器系统,形成密闭的液体流路。
样品通过进样系统注入色谱分离柱,在柱内进行分离。
柱流出液进入检测器,使已被分离的组分逐一被检测器收集,并将响应值转变为电信号后经放大被数据处理系统记录色谱峰,通过数据处理系统对记录的峰值进行存储和计算。
液相色谱仪是依靠色谱柱进行分离的。
研究证明:物质的色谱过程是指物质分子在相对运动的两相(液相和固相)中分配“平衡”的过程。
液相色谱是以具有吸附性质的硅胶颗粒为固定相,各种洗脱液为流动相。
当液体样品在载体流动相的推动下,在液-固两相间作相对运动时,由于各组分在两相中的分配系数(K)不同,则使各自的移动速度不同,即产生差速迁移。
各组分在两相间经过多次分配,从而达到使混合物分离的目的。
1.2 高效液相色谱的分析及分类高效液相色谱法和其它分析方法相比具有很高的分辨率,为了达到最佳的分离效果可以选择流动相和固定相;同时它的分析速度很快,一般只需要几分钟或者即使分钟;它还具有很高的重复性,使用样品还可以回收;它使用的色谱柱还可以重复使用,非常环保;具较高的自动化程度,在进行分析时,分析的精确度也很高。
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工作原理及主要应用途径
液相色谱质谱联用仪的工作原理及重要应用途径液相色谱质谱联用仪(LC—MS)是一种结合了液相色谱(LC)和质谱(MS)两种分析技术的仪器。
它可以实现对多而杂样品的高效分别和精准检测,广泛应用于药物研发、环境监测、食品安全等领域。
液相色谱质谱联用仪的工作原理基于两个重要步骤:样品的分别和质谱分析。
1.液相色谱分别:样品在液相色谱柱中进行分别,依据各组分在固定相上的亲疏水性、极性差异等性质,通过掌控流动相的构成、流速等参数,使各组分依次在柱上分别出来。
2.质谱分析:溶出的化合物进入质谱部分,通过电离源产生带电离子,然后通过质谱仪的离子光学系统进行质量分析。
常见的离子化方式包含电喷雾离子源(ESI)和大气压化学电离源(APCI),质谱分析可以供给化合物的分子质量、结构信息和相对丰度等数据。
LC—MS联用仪在科学讨论和工业应用中有着广泛的应用。
1.药物研发:LC—MS联用仪可以用于药物的新药研发、代谢产物分析、药代动力学讨论等。
通过对多而杂的药物样品进行高效分别和精准检测,可以确定药物的构成、结构和代谢途径,为药物的设计和优化供给紧要信息。
2.环境监测:LC—MS联用仪在环境监测领域起侧紧要作用。
例如,可以用于水质、土壤和空气中有机污染物的检测和分析,如农药残留、有机物污染等。
通过对环境样品进行分别和质谱分析,可以快速、精准地确定污染物的种类和浓度,为环境保护和整治供给依据。
3.食品安全:LC—MS联用仪在食品安全领域也具有紧要应用价值。
它可以用于检测食品中的农药残留、毒素、添加剂等有害物质。
通过分别和质谱分析,可以精准判定食品中的化合物是否合规,并确定其含量。
这对于确保食品安全、追溯食品来源具有紧要意义。
4.分子生物学讨论:LC—MS联用仪在生物医学和分子生物学讨论中也有广泛应用。
例如,可以用于蛋白质组学讨论,通过对多而杂蛋白样品的分别和质谱分析,确定蛋白质的氨基酸序列、修饰情况等;还可以用于代谢组学讨论,探究生物体内代谢产物的种类和变更。
高效液相-质谱联用仪的原理
高效液相-质谱联用仪的原理
高效液相质谱联用仪的原理是在高效液相色谱和质谱仪两种分析技术的基础上结合起来,通过高效液相分离技术将样品分离成单一成分,然后再通过质谱技术对分离后的单一成分进行分析和识别。
具体来说,高效液相色谱系统将样品溶液利用高效液相柱分离出各组分,再通过进样器将各组分逐一送入质谱仪中进行分析。
质谱仪则以离子化技术将气态物质转化为离子,再通过离子筛选器、激光激发或电子碰撞等技术来进行离子的分离、检测和定量分析。
高效液相质谱联用仪的主要优点在于它能够将高效液相色谱的高分辨率和质谱分析的定量灵敏度和质量信息结合起来,从而提高了分析的准确性和精度,特别适用于复杂混合物的分析和鉴定。
超高效液相色谱-串联四极杆质谱联用仪(TQD)
超高效液相色谱-串联三重-四极杆质谱联用仪技术参数:(一)、质谱仪部分1、*离子源:电喷雾离子源(ESI,流量1~5-2000~3000 μl/min)2、大气压化学电离源(APCI,流量50~200-3000 μl/min,或200-2000 μL/min)3、离子源切换要求方便、快速;清洗、维护要方便。
4、离子源接口:离子源接口适用于100%有机相到100%水相,耐用一定浓度的缓冲液,要求采用气帘气等特殊措施,以保持高灵敏度和抗污染能力, 抗堵塞抗污染的接口技术。
5、**质量分析器:三重四极杆;*质量范围m/z:5--2000~2800 amu或更高范围。
扫描速度: 4000~10000 amu/sec;分辨率:分辨率:0. 4 FWHM;质量稳定性:±0.1amu/24h。
质量准确度: 0.1amu。
6、***串联质谱功能:具有MS/MS和MS/MS/MS功能,一次进样,可同时获得MRM定量图谱及各组分子离子二级/三级全扫描质谱图。
7、***定量分析重现性:5ppb和50ppb胆固醇氧化物连续五次进样RSD〈1%〉或5ppb和50ppb利血平连续五次进样RSD〈1%〉;定量范围:6个数量级8、**MRM检测灵敏度:(低中高三种流速方式不分流200/500/1000ul/min均可实现)ESI源(+) 1pg利血平S/N>500:1(峰峰比);或更高ESI源(-) 1pg氯霉素S/N>500:1(峰峰比);或更高APCI源1pg利血平S/N>300:1(峰峰比);或更高10、**扫描模式: 全扫描(Full Scan);选择离子扫描(SIM);子离子扫描( Product IonScan);母离子扫描(Precursor Ion Scan);中性丢失扫描(Neutral Loss Scan);选择反应扫描(SRM);多反应同时监测扫描(MRM), 具有加速装置保证一次进样可完成多对离子MRM监测(>300对) Q2驻留时间小于2ms(dwell time).11、增强多电荷扫描;时间延迟碎裂;混合扫描(可把以上扫描功能进行组合扫描)(Mixed Scan Mode);正/负离子快速切换扫描, 正负离子切换时间小于20-50ms。
液质联用仪原理及操作注意事项安捷伦6410
四、质谱系统的日常维护及故障排除
2.清洗电喷雾雾化室 将仪器设置为standby,待离子源温度冷却后,用50%异
丙醇-水溶液浸湿无尘布,擦拭弧形电极和喷雾挡盖以 及周围。(切禁直接对着毛细管末端冲洗,压力会增 大,造成涡轮高效液相色谱质谱联用(HPLC/MS)是指高效液 相色谱与质谱串联的技术,是将应用范围极广的 高效液相分离方法与灵敏、专属、能够提供分子 量和结构信息的质谱法结合起来的一种现代分析
技术。
HPLC-MS主要由HPLC仪、接口离子源(LC与MS连接装置)、 质量分析器、真空系统、计算机数据处理系统组成。
3.离子光学组件:包括skimmer 1,八级杆以及Len 1和Len 2,进一
步除去溶剂和中性分子,高效的离子传输组件,聚焦随机运动
的离子进入四级杆。
4.四级杆MS1和MS2:质量过滤器,优化离子传输和质谱分辨 率,可以选择让某些质荷比的离子一次通过或者所有离子全 通过。
5.碰撞池:高压碰撞池,优化裂解,六级杆设计有助于捕获碎
MRM
4多重反应监测MRM 定量,使用已优化好 的fragmentor,优化 每个子离子的碰撞能
1.MS2 Scan 确定待测物的分子离子
2.MS2 SIM
优化待测物的fragmentor
3. Product Ion Scan
确定定性定量离子
4. MRM
优化子离子碰撞能
三、液质操作系统的注意事项
正
负
适用于碱性样品,可用乙酸或
离
正离子
甲酸对样品甲乙酸化。样品中
子 模
模式
含有仲氨或叔氨时可优先考虑 使用正离子模式(如磺胺类、
式
喹诺酮类物质)
选
择
液相色谱-质谱联用仪的工作原理
液相色谱-质谱联用仪的工作原理液相色谱- 质谱联用仪,这听起来就很高级的家伙,到底是咋工作的呢?咱先来说说液相色谱这部分。
液相色谱就像是一个超级分拣员。
想象一下,你有一堆混合在一起的小珠子,有红色的、蓝色的、绿色的,它们全都混在一个大盒子里。
液相色谱干的事儿呢,就是把这些混在一起的东西给分开。
它有一个流动相,这流动相就像是一条小河,那些混在一起的东西就在这条小河里流动。
而液相色谱柱就像是河道里那些弯弯曲曲的石头和障碍物。
不同颜色的珠子(其实就是不同的化合物啦)在这个河道里流动的时候,因为它们和那些石头(液相色谱柱里的固定相)的相互作用不一样,所以它们在河道里走的速度就不一样。
有些珠子可能特别容易被石头挡住,走得就慢;有些珠子不怎么受石头影响,就跑得比较快。
这样,原本混在一起的珠子就慢慢被分开了,沿着小河一个一个地流出来。
那质谱这边呢?质谱就像是一个超级侦探,专门负责给每个从液相色谱里出来的小珠子(化合物)做身份鉴定。
当化合物从液相色谱柱出来,进入质谱仪的时候,质谱仪就开始施展它的魔法了。
它首先会给这个化合物来点“刺激”,让这个化合物带上电荷,变成离子。
这就好比是给这个小珠子贴上一个特殊的标签,这样就方便识别它了。
然后呢,这些带了电荷的离子就会被电场加速,就像一群被驱赶的小羊,跑得飞快。
接着,它们会进入一个磁场区域。
在磁场里,这些离子就像是被一阵风吹着的风筝,不同质量和电荷的离子会按照不同的轨迹飞行。
质量小、电荷多的离子可能就飞得比较弯,质量大、电荷少的离子飞得就比较直。
最后,这些离子就会打到探测器上,探测器就会记录下每个离子的信息,就像侦探记录下每个嫌疑人的特征一样。
根据这些信息,我们就能知道这个化合物是什么了,它的分子量是多少,结构大概是什么样子的。
把液相色谱和质谱联用起来,那可真是强强联合。
液相色谱先把混合物里的化合物一个个分开,就像把一群混在一起的小动物按照种类分开,然后质谱再对每个单独的化合物进行身份鉴定,就像给每一种小动物都取个名字,还知道它的来历和特点。
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。
液质联用发展史+液质联用仪原理+应用
液相色谱-质谱联用一、液质发展史(写不写都行)1.质谱发展简史质谱作为检测器,具有灵敏度高、专属性好的特点,与其他色谱技术相连接,已广泛的应用于各个研究领域。
欲学习液质,我们先了解一下质谱发展的过程——19世纪末,E.Goldstein在低压放电实验中观察到正电荷粒子,随后W.Wein发现正电荷粒子束在磁场中发生偏转,这些观察结果为质谱的诞生提供了准备;1912年,英国物理学家Joseph John Thomson研制出世界上第一台质谱仪(1906年诺贝尔物理学奖获得者、英国剑桥大学教授);1917年,电喷雾物理现象被发现(并非为了质谱);1918年,Dempster 180°磁扇面方向聚焦质谱仪;1935年,马陶赫(Marttauch)和赫佐格(R. Herzog)根据他们的双聚焦理论,研制出双聚焦质谱仪;1940年,尼尔(Nier)设计出单聚焦磁质谱仪,又于1960年设计并制成了一台小型的双聚焦质谱仪;1942年,第一台商品质谱仪;1953年,由鲍尔(Paul)和斯坦威德尔(Steinwedel)提出四极滤质器;同年,由威雷(Wiley)和麦克劳伦斯(Mclarens)设计出飞行时间质谱仪原型;1954年,英格拉姆(Inghram)和海登(Hayden)报道的Tandem系统,即串联的质谱系统(MS /MS);1955年,Wiley & Mclarens 飞行时间质谱仪;1960's,开发GC/MS;1974年,回旋共振质谱仪;1979年,传送带式LC/MS接口成为商业产品;1982年,离子束LC/MS接口出现;1984年,第一台电喷雾质谱仪宣告诞生;1988年,电喷雾质谱仪首次应用于蛋白质分析;1989年,Hens G. Dohmelt和W. Paul,因离子阱(Ion trap)的应用获诺贝尔物理奖;2002年,J. B. Penn 和田中耕一因电喷雾电离(electron spray ionization, ESI)质谱和基质辅助激光解吸电离(matrix-assisted laser desorption ionization, MALDI)质谱获诺贝尔化学奖。
液相色谱-质谱联用仪的原理及应用讲解
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
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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。
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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
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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。
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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-质谱联用仪的原理及应用讲解
质谱的工作要求高真空系统 液相色谱一般在常压下工作
LC-MS联用首先要 解决的问题是真空 的匹配。
除了真空匹配之外,液质联机技术发展可以说就是接口 技术的发展。
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液相色谱-质谱联用接口的发展
20世纪70年代 20世纪80年代 20世纪90年代
直接液体导入接口(DLI) 移动带技术(MB)
热喷雾接口(TS) 粒子束接口(PB) 快原子轰击接口(FAB)
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磁质量分析器
磁质量分析器是根据离子束在一定场强的磁场中运动时,其运动 的曲率半径与离子的质荷比和加速电压有关。是质谱仪中最早使 用的质量分析器。分为单聚焦磁质量分析器和双聚焦磁质量分析 器。
单聚焦磁质量分析器示意图
双聚焦磁质量分析器示意图
特点:单聚焦磁质量分析器分辨率低,双聚焦磁质量分析器分
辨率很高。
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热喷雾接口 TS
TS: 喷雾探针取代直接进样杆,流动相经过喷雾针 时被加热到低于完全蒸发点5-10℃,体积膨胀 后以超声速喷出探针形成雾状混合物。
优点:可适应较大流速和含水较多的液相流动相。 缺点:分子量局限于200-1000u的化合物;
对热稳定性较差的化合物有比较明显的分解作 用。
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粒子束接口 FB
来源于自然界中 同位素
m/z
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质谱中的离子
分子离子:
样品分子失去一个电子而形成的单电荷离子,它 代表样品的分子量。
准分子离子:
指与分子存在简单关系的离子,通过它也可以确 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。
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。
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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;
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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
1 7
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。
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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。
高效液相色谱质谱联用仪名词解释
高效液相色谱质谱联用仪名词解释
高效液相色谱质谱联用仪(HPLC-MS)是一种结合了高效液相色谱(HPLC)和质谱(MS)技术的仪器。
下面是一些相关的名词解释:
- 高效液相色谱(HPLC):一种分离和分析复杂混合物的技术,通过将混合物分离成单独的组分,并使用不同的化学性质和物理性质实现其分离。
- 质谱(MS):一种将化合物分子转化为离子,并测量这些离子的质量/电荷比的技术。
质谱可以用来确定化合物的分子量、结构和组成。
- 联用仪(MS):由HPLC和MS两个部分组成的仪器。
HPLC用于分离混合物,并将组分逐个引入质谱进行分析。
- 离子源:质谱中的一个部分,用于将化合物转化为离子。
常见的离子源包括电喷雾离子源(ESI)和化学电离(CI)。
- 质量分析器:质谱中的另一个部分,用于测量离子的质量/电荷比。
常见的质量分析器包括四极质量分析器(QqQ)和飞行时间质量分析器(TOF)。
- 溢流:在HPLC-MS中,溢流是指通过增加样品负载量,使分析物质更容易进入质谱进行分析的方法。
溢流可以提高质量分析的灵敏度和信号强度。
- 质谱图:质谱仪测得的质谱图是显示离子信号强度和质量/电荷比的图形,可以用来确定化合物的分子量和结构。
- 数据分析:HPLC-MS测得的数据通常需要进行进一步的处理和分析。
数据分析可以包括质谱图的解释、化合物的鉴定和定量等方面。
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。
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3.1 进样系统
高效液相色谱一质谱联用仪的进样方式有直 接进样和柱后分离进样两种方式,将试样导入质 谱仪。
3.2 离子源
样品进行质谱检测时,需将中性样品(不带 电性)变成带正电荷的离子或带负电荷的离子才 能检测,在质谱仪中实现此过程的装置叫离子 源。
3.2.1 离子源的分类及特点
从质谱的离子源角度来划分,主要包括: 热喷雾( TSP) ,等离子体喷雾( PSP),粒子束 (L INC),大气压电离(API) 和动态快原子轰击 ( FAB) 。离子源的性能决定了离子化效率,很 大程度上决定了质谱仪的灵敏度。
与气相色谱质谱联用技术( Gas Mass Spectrometry) 相比,气相色谱质谱联用技术发展较早,技术较为成熟, 但GC样品要求有一定的蒸汽压,实际应用中只有少部分 样品可以不经过预先处理可达到GC的分离要求,多数情 况下需要做预处理或衍生化使之成为易气化的样品才能进 行GC-MS分析;而液相色谱不受上述限制,可分离高极 性的和热不稳定的化合物,这使得液相色谱质谱联用技术
3.3.1 四极杆质量分析器
仪器由四根截面为双曲面或圆形的棒状电极组成,两 组电极间施加一定的直流电压和频率为射频范围的交流电 压。
当离子束进入筒形电极所包围的空间后,离子作横向 摆动,在一定的直流电压、交流电压和频率,以及一定的 尺寸等条件下,只有某一种(或一定范围)质荷比的离子 能够到达收集器并发出信号(这些离子称共振离子),其 他离子在运动的过程中撞击在筒形电极上而被“过滤”掉, 最后被真空泵抽走(称为非共振离子)。
API 技术是当今质谱界最为活跃的领域,它 是一种常压电离技术,不需要真空,减少了许多 设备,使用方便,因而近年来得到了迅速的发展。
API 主要包括电喷雾离子化( ESI),气动辅助 电喷雾即离子喷雾离子化( ISI) 和大气压化学离子 化(APCI) 3 种模式。它们的共同点是样品的离子 化在处于大气压下的离子化室内完成,离子化效
APCI主要应用于低极性或中等极性小分子分析,要 求待测化合物易挥发且有一定的热稳定性。由于极少形 成多电荷离子,分析的分子量范围受到质量分析器质量 范离子根据其质荷比进行分离,用于记录各种离 子的质量数和丰度。
根据结构的差异,质量分析器包括扇型磁场质量分析 器、四极杆质量分析器、离子阱质量分析器、飞行时间质 量分析器及傅立叶变换离子回旋共振质量分析器。
1、分析不能用GC测定的化合物(大分子、极性、热不稳定性 化合物);
2、通过液相的高分离性能,提供更多的有关物质结构信息; 3、通过流动注射技术,实现全自动的探索分析。
3、液相色谱-质谱联用仪组成及原理
高效液相色谱一质谱联用仪(HPLC/ MS)通常由液相色谱系统、进样接口、离子 源、质量分析器、检测器、计算机控制及 数据处理系统、真空系统等构成。
如果使交流电压的频率不变而连续地改变直流和交流 电压的大小(但要保持它们的比例不变)(电压扫描), 或保持电压不变而连续地改变交流电压的频率(频率扫 描),就可使不同质荷比的离子依次到达收集器(检测器) 而得到质谱图。
3.3.2 离子阱质量分析器
离子阱质量分析器(ion trap Mass Analyser)实际 是一种三维空间旋转对称四极杆质量分析器。
液相色谱-质谱联用技术 在药品质量控制中的应用
天津市药品检验所 吴燕
一、液相色谱-质谱联用技术介绍
1、概述
高效液相色谱一质谱联用法(High Performance Liquid Chromatography—MassSpectrometry, HPLC—MS)是一种将待测样品通过液相色谱分离后,流 出液经接口部分或全部进入离子源。所产生离子在加速 电压的作用下,进入质谱质量分析器,按照离子的质荷 比大小分离并列谱的分析方法。HPLC—MS适用于极性 强、挥发度低、分子量大及热不稳定的混合有机物体系。
率高,大大增强了分析的灵敏度和稳定性。
(1)电喷雾离子化(ESl)工作原理
样品溶液从毛细管流出时,在电场的作用下喷射形 成带电雾状微液滴,在加热条件下,液滴内溶剂蒸发,液 滴直径不断变小,使表面电荷密度不断增加,当达到雷利 限度,即表面电荷所产生的库仑斥力与液滴的表面张力相 等或超过时,液滴即爆裂,从而产生更小的液滴。此过程 不断重复,直到液滴变得足够小,表面电场足够强,最终 把样品离子从液滴中解吸出来,形成样品离子进入质量分 析器被检测。
ESI的适用范围:中等极性或极性有机分子,配合物, 蛋白质,多肽,糖蛋白,核酸及其他多聚物。
(2)离子喷雾离子化( ISI)工作原理
与ESI基本相同,但液滴的形成借助气流雾化的帮助。
(3)大气压化学电离(APCI)工作原理
APCI是由ESI派生出来的,它是利用大气压下电晕放 电来产生反应离子,这些反应离子再与样品分子发生离子 分子反应,从而产生样品分子的带电离子或加合离子被质 谱检测。
具有更广阔的应用前景 。
2、液相色谱-质谱联用技术的特点
高效液相色谱是以液体溶剂作为流动相的色谱技术, 一般在室温下操作,可以直接分析不挥发性化合物、极 性化合物和大分子化合物(包括蛋白、多肽、多糖、多 聚物等),分析范围广,而且不需衍生化步骤。
质谱是化合物(或单质)固有特性之一,不同的化合物 除一些异构体外,均有不同的质谱,利用这一性质可进 行定性分析。
离子阱由一个双曲线表面的中心环形电极和上下两个 端电极间形成一个室腔(阱)。直流电压和高频电压加在 环形电极和端盖电极之间,两端电极都处于地电位,在适 当条件(环形电极半径、两端电极的距离、直流电压、高 频电压)下,由离子源(EI或CI)注入的特定m/z的离子 在阱内稳定区,其轨道振幅保持一定大小,并可长时间留 在阱内,反之不稳定态离子(未满足特定条件者)振幅很 快增长,撞击到电极而消失,质量扫描方式和四极滤质器 相似,即在恒定的直流交流比下扫描高频电压以得到质谱 图。
对于色谱工作者来说,质谱仪的使用可以:
1、作为液相常规检测器(紫外、荧光、电化学等 等)的补 充;
2、质谱仪是通用性检测器,响应值与分子中的某个特定基 团无关;
3、质谱仪是质量数型检测器,可以获得待测物的分子量信 息;
4、质谱仪可同时提供定性和定量分析的结果。
对于质谱工作者来说,与液相色谱联用可以: