液相色谱质谱联用技术简介整理.ppt
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液相色谱质谱分析课件PPT
a. 紫外检测器
泵腔的体积要小，以便快速更换溶剂
b. 光电二极管阵列检测器 2) 适用于所选择的检测器。
离子交换色谱
库仑力
无机离子、有机离子分析
c. 示差折光检测器 c、分子离子峰与邻近峰的质量差是否合理。
（2）离子峰的主要类型
离子排斥色谱 Donnan膜平衡
有机酸、氨基酸、醇、醛分析
d. 荧光检测器 作用：将样品分子引入到离子源中。
放大105-108倍
(5) 真空系统
作用： 1) 消减离子的不必要碰撞，避免离
子损失；2) 避免离子－分子反应改变裂解模 式，使质谱复杂化；3) 减小本底。
} 真空度要求：离子源 质量分析器
<10-4 Pa
{ 机械泵
真空泵 扩散泵
3. 质谱图及离子峰的主要类型
（1）质谱图
质谱图是以质荷比(m/z)为横坐标、相对强度为纵坐标构
库仑力
无机离子、有机离子分析
Donnan膜平衡
有机酸、氨基酸、醇、醛分析
疏水分配作用
离子性物质分析
疏水分配作用
蛋白质分离与纯化
立体效应
手性异构体分离，药物纯化
生化特异亲和力 蛋白、酶、抗体分离，生物和医药分析
2. 分配色谱（液－液分配色谱）
（1）原理
根据各待测物在互不相溶的两溶液中的溶解 度不同，因而具不同的分配系数。在色谱柱中， 随着流动相的移动，这种分配平衡需进行多次， 造成各待测物的迁移速率不同，从而实现分离的 过程。
疏水作用色谱 疏水分配作用
蛋白质分离与纯化
a 单聚焦型磁分析器 4）气相色谱一般都在较高温度下进行的，而高效液相色谱法则经常可在室温条件下工作。
1）采用化学电离源、场离子或场解吸源等电离方法； 2）气相色谱法分析对象只限于分析气体和沸点较低的化合物，它们仅占有机物总数的20％。
液相色谱质谱联用技术(课堂PPT)
+
++
+
+
+ +
+
++
+
+
+ +
+
+
++
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三、质量分析器
• 四级杆质谱仪 • 飞行时间质谱仪 • 离子阱质谱仪 • 扇形磁场质谱仪 • 傅立叶变换质谱仪 • 串联质谱法和多级质谱法
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1.扇形磁场质谱仪
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1.扇形磁场质谱仪
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++-- ++
++-- ++
+ 其他离子 试样离子
6
电喷雾电离——适用于强极性、热不稳定化合物和高分子化合物
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； 气帘的作用：雾化；蒸发溶剂；阻止中性溶剂分子
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8
2. 大气压化学电离（ APCI ）——适用于具有一定挥发性的中等极性
第八章
色谱-质谱联用仪
一、概述
generalization 二、LC-MS联用仪
hyphenated technology of LCMS
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1
一、概述
generalization
质谱：纯物质结构分析 色谱：化合物分离 色谱-质谱联用：共同优点 GC-MS；LC-MS；CZE-MS （毛细管电泳-质谱） 困难点： 载气(或流动液)的分离； 出峰时间监测； 仪器小型化； 关键点：接口技术(分子分离器)
高相液相色谱质谱联用技术及实例.ppt
11
三、HPLC-MS联用的应用
◇在双酚A,壬基酚及表面活性剂分析中的应用 ◇在食品中兽药残留和毒素分析中的应用 ◇在食品及饮用水中农药残留检测中的应用 ◇天然产物分析或中草药的品质控制 ◇化妆品中违禁激素的测定 ◇保健食品中违禁药物的检测
12
13
7
化合物3: 色谱峰 3 在 26.8 min 时的 1 级质谱给出准分子离 子峰 m/z 433.2 ［M - H]-; 2 级质谱给出的主要碎片离子峰 m/z 301.0 可能是分子离子峰失去1 个阿拉伯糖基的槲皮素 苷元碎片的离子峰［( M - H) -132]－，符合广寄生苷的裂解 规律，并结合文献推断为槲皮素 －3 －O －阿拉糖苷，即 广寄生苷( 萹蓄苷)。
质谱负离子模式的总离子流图与 356 nm 波长下紫外色谱图基本吻合， 但总离子流图的基线噪声较大。
5
化合物1: 色谱峰 1 在 22.3 min 时的1 级质谱给出准分子离 子峰 m/z 463.2 ［M-H ]－; 2 级质谱给出的主要碎片离子峰 m/z 301.1， 可能是分子离子峰失去1 个半乳糖的槲皮素苷 元碎片的离子峰［( M-H) -162 ]－，且符合金丝桃苷的裂解 规律，并结合文献推断为槲皮素 -3 -O -半乳糖苷，即金丝 桃苷，且与对照品数据一致。
一、概述
色谱：化合物分离 质谱：纯物质结构分析
43
29 15
57
71 85 99 113 142
m/z
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、高效液相色谱-质谱联用 (HPLC-MS)
自1957年首次出现GC-MS联用以来， GC-MS 得到了迅速发展和广泛的应用，然而实际分析中 ，只有20%左右的样品可以通过GC-MS进行分析 ，绝大多数化合物由于具有极性大、低挥发度、 高分子量或不稳定性等特点，不能够采用这一方 法进行分析，但是可以通过HPLC-MS来完成。
三、HPLC-MS联用的应用
◇在双酚A,壬基酚及表面活性剂分析中的应用 ◇在食品中兽药残留和毒素分析中的应用 ◇在食品及饮用水中农药残留检测中的应用 ◇天然产物分析或中草药的品质控制 ◇化妆品中违禁激素的测定 ◇保健食品中违禁药物的检测
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7
化合物3: 色谱峰 3 在 26.8 min 时的 1 级质谱给出准分子离 子峰 m/z 433.2 ［M - H]-; 2 级质谱给出的主要碎片离子峰 m/z 301.0 可能是分子离子峰失去1 个阿拉伯糖基的槲皮素 苷元碎片的离子峰［( M - H) -132]－，符合广寄生苷的裂解 规律，并结合文献推断为槲皮素 －3 －O －阿拉糖苷，即 广寄生苷( 萹蓄苷)。
质谱负离子模式的总离子流图与 356 nm 波长下紫外色谱图基本吻合， 但总离子流图的基线噪声较大。
5
化合物1: 色谱峰 1 在 22.3 min 时的1 级质谱给出准分子离 子峰 m/z 463.2 ［M-H ]－; 2 级质谱给出的主要碎片离子峰 m/z 301.1， 可能是分子离子峰失去1 个半乳糖的槲皮素苷 元碎片的离子峰［( M-H) -162 ]－，且符合金丝桃苷的裂解 规律，并结合文献推断为槲皮素 -3 -O -半乳糖苷，即金丝 桃苷，且与对照品数据一致。
一、概述
色谱：化合物分离 质谱：纯物质结构分析
43
29 15
57
71 85 99 113 142
m/z
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、高效液相色谱-质谱联用 (HPLC-MS)
自1957年首次出现GC-MS联用以来， GC-MS 得到了迅速发展和广泛的应用，然而实际分析中 ，只有20%左右的样品可以通过GC-MS进行分析 ，绝大多数化合物由于具有极性大、低挥发度、 高分子量或不稳定性等特点，不能够采用这一方 法进行分析，但是可以通过HPLC-MS来完成。
液相色谱-质谱(LC-MS)联用的原理及应用课件
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.
学习交流PPT
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。
学习交流PPT
3
Ionic
IonSpray
APCI
Analyte Polarity
GC/MS
Neutral
101
102
103
104
105
Molecular Weight
学习交流PPT
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。
色谱联用技术PPT课件
控制。
生物医学研究
用于研究生物体内的代 谢过程、疾病诊断和药
物研发。
02
色谱联用技术的原理
色谱分离原理
分离原理
色谱分离技术基于不同物质在固定相和流动相之间的分配 平衡，利用不同物质在两相之间的吸附、溶解等性质差异 实现分离。
分离过程
在色谱柱中，流动相携带待分离物质通过固定相，由于不 同物质与固定相的相互作用不同，导致在固定相中的滞留 时间不同，从而实现分离。
液相色谱-质谱联用（LC-MS）：适用于复杂有机物和 生物样品的分离和检测。
液相色谱-核磁共振联用（LC-NMR）：适用于复杂有 机物和生物大分子的结构分析。
色谱联用技术的应用领域
环境监测
用于检测空气、水体和 土壤中的有害物质。
食品检测
用于检测食品中的农药 残留、添加剂和有害物
质。
药物分析
用于研究药物代谢、药 物成分分析和药物质量
对样品要求高
色谱联用技术对样品的纯度和浓度要求较高， 否则会影响分离效果和检测结果。
改进方向
降低仪器成本
通过改进技术和工艺，降低色谱联用技术的 仪器成本，使其更具有实际应用价值。
缩短样品处理时间
通过改进分离技术和方法，缩短样品处理时 间，提高分离效率。
简化操作过程
优化色谱联用技术的操作流程，降低操作难 度，提高工作效率。
智能化与自动化
借助人工智能和机器人技术，实现 色谱联用技术的自动化进样、数据 处理和结果解读，提高分析效率。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
常用色谱柱
硅胶、氧化铝、活性炭等。
质谱原理
01
02
03
离子化过程
质谱技术通过高能电子束 或激光束将样品分子离子 化，使样品分子失去电子 成为带正电荷的离子。
生物医学研究
用于研究生物体内的代 谢过程、疾病诊断和药
物研发。
02
色谱联用技术的原理
色谱分离原理
分离原理
色谱分离技术基于不同物质在固定相和流动相之间的分配 平衡，利用不同物质在两相之间的吸附、溶解等性质差异 实现分离。
分离过程
在色谱柱中，流动相携带待分离物质通过固定相，由于不 同物质与固定相的相互作用不同，导致在固定相中的滞留 时间不同，从而实现分离。
液相色谱-质谱联用（LC-MS）：适用于复杂有机物和 生物样品的分离和检测。
液相色谱-核磁共振联用（LC-NMR）：适用于复杂有 机物和生物大分子的结构分析。
色谱联用技术的应用领域
环境监测
用于检测空气、水体和 土壤中的有害物质。
食品检测
用于检测食品中的农药 残留、添加剂和有害物
质。
药物分析
用于研究药物代谢、药 物成分分析和药物质量
对样品要求高
色谱联用技术对样品的纯度和浓度要求较高， 否则会影响分离效果和检测结果。
改进方向
降低仪器成本
通过改进技术和工艺，降低色谱联用技术的 仪器成本，使其更具有实际应用价值。
缩短样品处理时间
通过改进分离技术和方法，缩短样品处理时 间，提高分离效率。
简化操作过程
优化色谱联用技术的操作流程，降低操作难 度，提高工作效率。
智能化与自动化
借助人工智能和机器人技术，实现 色谱联用技术的自动化进样、数据 处理和结果解读，提高分析效率。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
常用色谱柱
硅胶、氧化铝、活性炭等。
质谱原理
01
02
03
离子化过程
质谱技术通过高能电子束 或激光束将样品分子离子 化，使样品分子失去电子 成为带正电荷的离子。
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PPT课件
4、有机溶剂
基本匹配
5、色谱柱
离子交换柱（高离子强度）、蔬水相互作用色谱（盐浓度梯度） 17
6、 柱后修饰 作用： 调节pH值以优化正负离子检测；
添加异丙醇以利于含水溶剂的去溶剂化、稀释缓冲盐； 添加醋酸钠（50mol/L)使缺乏或只有弱质子化位点的样品阳离子化(Ｍ＋Ｎa+) 填充毛细管柱色谱或毛细管电泳，需在柱后添加适当溶剂（补足液流）以达到稳定的喷
6
ESI 实验条件优化 １、待测物质在溶液中的状态（溶液化学）
待测物质在供试品溶液中以离子状态存在，可提高生成气相离子的效率，提高检测灵敏度。
B + RCOOH
BH++RCOO-
HA + NH3
A- +NH4+
2、 溶剂的表面张力
纯水，因表面张力高，所需起始电位Uon高，易产生放电现象； 常用水－甲醇（50:50)溶剂，同时黏度也下降，有利于雾化．
物(包括蛋白、多肽、多糖、多聚物等)，分析范围广。 LC/MS 联用的主要困难
2
LC-MS 接口 (Interface)类型
ESI (electrospray ionization) API (atmosphere pressure ionization)
APCI(atmospheric chemical ionization)
中等流速：
气动辅助 （离子喷雾）
50-100 m
1 ~200L/min
微柱液相色谱与MS在线联用； 适合于既要高灵敏度又需要较大柱容量的工作：如药物代谢定性定量分析（1~２.1mm)
15
高流速：
气动辅助＋热辅助
500℃ 200 ~ 2m不超过 50℃，所以有机化合物不会热降解．
基本匹配
5、色谱柱
离子交换柱（高离子强度）、蔬水相互作用色谱（盐浓度梯度） 17
6、 柱后修饰 作用： 调节pH值以优化正负离子检测；
添加异丙醇以利于含水溶剂的去溶剂化、稀释缓冲盐； 添加醋酸钠（50mol/L)使缺乏或只有弱质子化位点的样品阳离子化(Ｍ＋Ｎa+) 填充毛细管柱色谱或毛细管电泳，需在柱后添加适当溶剂（补足液流）以达到稳定的喷
6
ESI 实验条件优化 １、待测物质在溶液中的状态（溶液化学）
待测物质在供试品溶液中以离子状态存在，可提高生成气相离子的效率，提高检测灵敏度。
B + RCOOH
BH++RCOO-
HA + NH3
A- +NH4+
2、 溶剂的表面张力
纯水，因表面张力高，所需起始电位Uon高，易产生放电现象； 常用水－甲醇（50:50)溶剂，同时黏度也下降，有利于雾化．
物(包括蛋白、多肽、多糖、多聚物等)，分析范围广。 LC/MS 联用的主要困难
2
LC-MS 接口 (Interface)类型
ESI (electrospray ionization) API (atmosphere pressure ionization)
APCI(atmospheric chemical ionization)
中等流速：
气动辅助 （离子喷雾）
50-100 m
1 ~200L/min
微柱液相色谱与MS在线联用； 适合于既要高灵敏度又需要较大柱容量的工作：如药物代谢定性定量分析（1~２.1mm)
15
高流速：
气动辅助＋热辅助
500℃ 200 ~ 2m不超过 50℃，所以有机化合物不会热降解．
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
学习交流PPT
14
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
学习交流PPT
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
《液质联用技术》课件
液相色谱仪和质谱仪的价格昂贵。
2 对样品有要求
样品需要经过处理才能适用于液质联用技术。
3 数据分析难度大
分析液质联用的数据需要专业知识和经验。
《液质联用技术》PPT课 件
液质联用技术是将液相色谱与质谱相结合的高级技术，利用这种技术可以确 定样品中分子的种类、数量和结构信息。
液质联高化合物的分析能力和准确 性。
分子信息
通过结合液相色谱和质谱， 可以得到有关分子的种类、 数量和结构信息。
应用广泛
在生物化学、药物研发、食 品安全和环境监测等领域有 广泛应用。
液质联用技术原理
1 液相色谱分离
利用不同成分在液相中的分配行为进行分离。
2 质谱获取结构信息
通过对每个成分进行质谱分析，获取结构信息和质量信息。
仪器和连接器
液相色谱仪
用于将样品分离成各种成分。
质谱仪
连接器
用于从每个成分中获取结构信息。
将液相色谱仪和质谱仪连接起来， 实现液质联用。
液质联用技术操作步骤
1
液相色谱分离
2
将样品中的各种成分分离开来。
3
数据分析
4
对得到的数据进行分析，获取有关样品 的信息。
样品制备
准备样品，使其适合液相色谱和质谱的 分析。
质谱检测
对每个成分进行质谱检测，获取结构信 息。
液质联用技术应用
生物化学
用于鉴定生物体内的化学成分和代谢产物。
食品安全
检测食品中的有害物质和添加剂。
药物研发
帮助分析药物的代谢途径和药效。
环境监测
用于检测环境中的污染物。
液质联用技术优点
1 分离效率高
2 灵敏度高
能够有效地将样品中的不同成分分离开来。
2 对样品有要求
样品需要经过处理才能适用于液质联用技术。
3 数据分析难度大
分析液质联用的数据需要专业知识和经验。
《液质联用技术》PPT课 件
液质联用技术是将液相色谱与质谱相结合的高级技术，利用这种技术可以确 定样品中分子的种类、数量和结构信息。
液质联高化合物的分析能力和准确 性。
分子信息
通过结合液相色谱和质谱， 可以得到有关分子的种类、 数量和结构信息。
应用广泛
在生物化学、药物研发、食 品安全和环境监测等领域有 广泛应用。
液质联用技术原理
1 液相色谱分离
利用不同成分在液相中的分配行为进行分离。
2 质谱获取结构信息
通过对每个成分进行质谱分析，获取结构信息和质量信息。
仪器和连接器
液相色谱仪
用于将样品分离成各种成分。
质谱仪
连接器
用于从每个成分中获取结构信息。
将液相色谱仪和质谱仪连接起来， 实现液质联用。
液质联用技术操作步骤
1
液相色谱分离
2
将样品中的各种成分分离开来。
3
数据分析
4
对得到的数据进行分析，获取有关样品 的信息。
样品制备
准备样品，使其适合液相色谱和质谱的 分析。
质谱检测
对每个成分进行质谱检测，获取结构信 息。
液质联用技术应用
生物化学
用于鉴定生物体内的化学成分和代谢产物。
食品安全
检测食品中的有害物质和添加剂。
药物研发
帮助分析药物的代谢途径和药效。
环境监测
用于检测环境中的污染物。
液质联用技术优点
1 分离效率高
2 灵敏度高
能够有效地将样品中的不同成分分离开来。
医学液相色谱质谱联用技术课件
演讲人
01.
0ห้องสมุดไป่ตู้.
03.
04.
目录
液相色谱质谱联用技术简介
液相色谱质谱联用技术的操作步骤
液相色谱质谱联用技术的应用实例
液相色谱质谱联用技术的发展趋势
技术原理
01
液相色谱质谱联用技术是一种将液相色谱和质谱技术相结合的分析方法
03
液相色谱质谱联用技术可以同时分析样品中的多种化学成分，提高分析效率
02
食品安全
2
检测食品中的重金属污染
3
检测食品中的微生物污染
1
检测食品中的农药残留
4
检测食品中的添加剂滥用
技术革新
仪器设备的更新换代：更高灵敏度、更高分辨率的仪器设备不断涌现
软件技术的发展：数据分析软件和自动化控制软件的发展，提高了分析效率和数据处理能力
检测方法的改进：新的检测方法不断出现，提高了检测效率和准确性
02
药物质量控制：检测药物的纯度和质量标准
03
药物代谢研究：研究药物在体内的代谢过程和代谢产物
04
药物相互作用研究：研究药物与药物、药物与食物之间的相互作用
环境监测
应用领域：环境监测、食品安全、药物分析等
技术原理：利用液相色谱分离样品，质谱检测分析
应用实例：监测水质、土壤、大气等环境污染物
优势：灵敏度高、选择性好、分析速度快、自动化程度高
3
应用领域
生物分析：蛋白质、多肽、核酸等生物大分子分析
04
食品分析：食品添加剂、农药残留、兽药残留等分析
03
环境分析：水质、土壤、大气等污染物分析
02
药物分析：药物成分分析、药物代谢研究等
01
样品前处理
01.
0ห้องสมุดไป่ตู้.
03.
04.
目录
液相色谱质谱联用技术简介
液相色谱质谱联用技术的操作步骤
液相色谱质谱联用技术的应用实例
液相色谱质谱联用技术的发展趋势
技术原理
01
液相色谱质谱联用技术是一种将液相色谱和质谱技术相结合的分析方法
03
液相色谱质谱联用技术可以同时分析样品中的多种化学成分，提高分析效率
02
食品安全
2
检测食品中的重金属污染
3
检测食品中的微生物污染
1
检测食品中的农药残留
4
检测食品中的添加剂滥用
技术革新
仪器设备的更新换代：更高灵敏度、更高分辨率的仪器设备不断涌现
软件技术的发展：数据分析软件和自动化控制软件的发展，提高了分析效率和数据处理能力
检测方法的改进：新的检测方法不断出现，提高了检测效率和准确性
02
药物质量控制：检测药物的纯度和质量标准
03
药物代谢研究：研究药物在体内的代谢过程和代谢产物
04
药物相互作用研究：研究药物与药物、药物与食物之间的相互作用
环境监测
应用领域：环境监测、食品安全、药物分析等
技术原理：利用液相色谱分离样品，质谱检测分析
应用实例：监测水质、土壤、大气等环境污染物
优势：灵敏度高、选择性好、分析速度快、自动化程度高
3
应用领域
生物分析：蛋白质、多肽、核酸等生物大分子分析
04
食品分析：食品添加剂、农药残留、兽药残留等分析
03
环境分析：水质、土壤、大气等污染物分析
02
药物分析：药物成分分析、药物代谢研究等
01
样品前处理
液相色谱-质谱(HPLC-MS)联用 PPT
内部针的位置
•
针的状况
•
雾化气压力
高电压电极
•
毛细管和喷雾室电压设置
•
毛细管和喷雾室高压部件的状态
•
绝缘体的状态
离子模式的选择
正离子ES模式
•
适合于碱性样品，amines，amides，aminoacids，
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
溶剂匹配
流动相中添加剂
正离子模式• 甲酸、乙酸和三氟乙酸（慎用） 负离子模式• 氨水 正离子＆负离子• 甲酸铵或乙酸铵（不高于20 mM）
电喷雾-离子对的形成
电喷雾-离子对的形成
对负离子，由于离子对的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ成，使溶液或气 相中的离子中和！
3mrm参数优化使用标准品优化fragmentor和collisionenergy4离子源参数的优化源温度流速5lc分离方法的优化13min为理想mrm参数优化?扫描ms2scan选择离子监测sim优化毛细管出口电压fragmentor保证母离子的传输效率子离子扫描productionscan使用已优化好的fragmentor选择定性定量离子优化碰撞能量collisionenergy得到优化子离子的响应每个化合物一般选择两个强度最高的子离子分别作定性离子与定量离子多反应监测mrm使用已优化好的fragmentor和collisionenergy优化dwelltimedwelltime优化dwelltime优化dynamicmrm?标准mrm对多组分出峰时间波动灵敏度低
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。
waters液相色谱质谱联用的原理应用课件
Used to optimize analyzer for specific ions SIM used for quantitative analyses Q1 SIM used to “optimize” precursor ion
Maximize signal in preparation for MS/MS
第十六页，共66页。
Precursor Ion Scan(母离子扫描)
• Q1 sweeps a given mass range, Q3 is fixed • Used to determine the “origin” of particular product ion(s)
created in the collision cell • Frequently used for drug metabolite identification
-Formic 46 Da. higher then M-H -Cl 36 Da. higher than M-H
第四页，共66页。
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。
MRM is the best way to maximize signal intensity of product ions
MRM used primarily for quantitation
第二十一页，共66页。
Why LC/MS/MS for Quantitation ?
Intensity
•MS3功能：MS3功能和串联四极杆碰撞方式， 只需进行最少的实验却提供最充分的结构信息
Maximize signal in preparation for MS/MS
第十六页，共66页。
Precursor Ion Scan(母离子扫描)
• Q1 sweeps a given mass range, Q3 is fixed • Used to determine the “origin” of particular product ion(s)
created in the collision cell • Frequently used for drug metabolite identification
-Formic 46 Da. higher then M-H -Cl 36 Da. higher than M-H
第四页，共66页。
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。
MRM is the best way to maximize signal intensity of product ions
MRM used primarily for quantitation
第二十一页，共66页。
Why LC/MS/MS for Quantitation ?
Intensity
•MS3功能：MS3功能和串联四极杆碰撞方式， 只需进行最少的实验却提供最充分的结构信息
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第一章 LC-MS技术简介
与质谱联用的液相色谱
流动相
碱
不要使用碱金属碱(可能会导致腐蚀)
推荐使用氨水
三乙胺/三甲胺（TEA/TMA）有助于形成负离子
表面活性剂
清洁剂和其他表面活性剂会产生离子抑制
不能使用
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
单级质谱和串联质谱
单级质谱：LC-MS, LC-TOF 串联质谱
空间串联质谱：LC-QqQ, LC-Q-TOF, LC-IT-TOF, LC-Q-IT 时间串联质谱：LC-ITMS
Q1
q2
Q2
MS1
碰撞室
MS2
第一章 LC-MS技术简介
质谱扫描类型
全扫描（Full Scan） 选择离子监测（Select ion Monitoring，SIM） 子离子扫描（Product Ion Scan） 母离子扫描（Precursor Ion Scan，Parent Ion Scan） 中性丢失扫描（Neutral Loss Scan） 选择反应监测（Select Reaction Monitoring，SRM）或
第一章 LC-MS技术简介
色谱-质谱联用技术
体现了色谱和质谱优势的互补，它将色谱对复杂样品的高分离 能力与质谱的高选择性、高灵敏度及能够提供相对分子质量与结构 信息的优点结合起来，实现对复杂混合物更准确的定量和定性分析。
气相色谱-质谱联用技术(GC-MS) 液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)
中国科学院烟台海岸带研究所 分析测试中心 刘莺
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
第一章 液相色谱-质谱联用技术简介
质谱基本原理
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
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。
第一章 LC-MS技术简介
离子源与液相色谱的流速
• ESI
• APCI
1 μL/min - 1mL/min
最佳使用流速: 200 μL/min
适用于不挥发性化合物、极性化合物、热不稳定 化合物、大分子量化合物（包括蛋白、多肽、多 聚物等）的分析测定
液相色谱-质谱联用仪
第一章 LC-MS技术简介
真空系统
离
质
离
LC
子
源
子 传 输 系
量 分 析 器
检 测 器
数 据 系 统
统
大气
第一章 LC-MS技术简介
与质谱联用的液相色谱
液相色谱柱
规格：50×2.1mm、100×2.1mm、150×2.1mm、 150×4.6mm， 250×4.6mm
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
Flow Rate 1.0 mL/min 0.5 mL/min 0.2 mL/min 50 L/min < 10 L/min
样品分离的需要 柱子内径 离子源类型
以液相色谱作为分离系统，质谱为检测系统。样品在质谱部分和 流动相分离，被离子化后，经质谱的质量分析器将离子碎片按质 量数分开，经检测器得到质谱图。
第一章 LC-MS技术简介
液相色谱-质谱联用仪
LC-MS, LC-ITMS, LC-TOF, LC-QqQ, LC-Q-TOF, LC-IT-TOF, LC-Q-IT等
一般来说, 高流速需要高的毛 细管温度和鞘气、辅助气流 量。 高流速需进行分流
200 μL/min - 2mL/min
最佳使用流速: 500 μL/min
一般来说，高流速需要更高 的鞘气和辅助气流量，但不 需要提高毛细管温度
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
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
析 • 有益于中等到高极性化合物
的分析 • 有益于大分子（蛋白/多肽）
的分析
• APCI
• 离子在气态产生 • 不利于热不稳定化合物的分
填料粒径：亚二微米（1.7-1.9m）、2.5 m 、3m、 3.5m、 5m
填料类型：C18、C8、-NH2、-CN等
第一章 LC-MS技术简介
与质谱联用的液相色谱
流动相
溶剂
推荐使用水、甲醇、乙腈、异丙醇 不能使用四氢呋喃、二氯甲烷、正己烷、氯仿
酸
不能使用无机酸(可能会导致腐蚀) 推荐使用醋酸和甲酸 三氟乙酸（TFA）会产生离子抑制作用
析 • 有益于低极性到中等极性化
合物的分析 • 适合于小分子分析
谱-质谱联用仪
第一章 LC-MS技术简介
真空系统
离
质
离
LC
子
源
子 传 输 系
量 分 析 器
检 测 器
数 据 系 统
统
大气
第一章 LC-MS技术简介
质量分析器
质量分析器的作用
将离子源产生的离子按m/z顺序分开并排列成谱
电喷雾电离源（Electrospray ionization，ESI） 大气压化学电离源（Atmosphere pressure chemicel ionization，APCI）
第一章 LC-MS技术简介
液质联用仪的离子源
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。
液相色谱-质谱联用仪
第一章 LC-MS技术简介
真空系统
离
质
离
LC
子
源
子 传 输 系
量 分 析 器
检 测 器
数 据 系 统
统
大气
第一章 LC-MS技术简介
液质联用仪的离子源
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）
主要技术参数
所能测定的质荷比范围
分辨率
质量分析器的种类
四极杆分析器（Quadrupole）
对选择离子分析具有较高的 灵敏度
离子阱分析器（Ion trap）
扇形磁分析器
在全扫描模式下仍然具有较高灵
飞行时间分析器（TOF)
敏度；可实现多级质谱(MSn)的
傅里叶离子回旋共振变换分析器
功能