质谱分析法定性与定量
GC-MASS的基本解析
二:质谱的特点与应用
• 1.优点: • (1)确定分子量准确,其它技术无法比。 • (2)灵敏度高,常规10-7—10-8g,单离子检测可达
10-12g。 • (3)样品元素组成。 • (4)复杂混合物的定性定量分析:LC/MS,
GC/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。
RI 100 9.8 5.1 0.5
离子的主要类型
1、分子离子峰
M ＋e→ M+＋2e
M+称为分子离子或母离子(parrent ion），相应的质谱峰称 为分子离子峰或母峰。
大气压化学电离源的示意图
大气压化学电离源的特点
• 大气压化学电离源主要用来分析中等极性的化合 物。有些分析物由于结构和极性方面的原因，用 ESI不能产生足够强的离子，可以采用APCI方式 增加离子产率，可以认为APCI是ESI的补充。 APCI主要产生的是单电荷离子，所以分析的化合 物分子量一般小于1000Da。用这种电离源得到的 质谱很少有碎片离子，主要是准分子离子。
通常，质谱仪采用机械泵预抽真空，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。
六：质谱仪的主要技术指标
1.质量范围：指质谱仪所检测的单电荷离子的质荷比范围.
2.分辨率（Resolution）：分辨率是质谱仪分开相邻
两离子质量的能力。是两峰间的峰谷为峰高的10%时的 测定值，即两峰各以5%的高度重叠
（3）成分分离器和进样器组合进样：利用气相和液 相色谱的分离能力，进行多组份复杂混合物分析 (4)参考样品进样
2.离子源定义及分类:
1.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,有机常用的有如下几种, 其中EI,ESI最常用。
质谱法的优势
质谱法的优势质谱法作为化学分析领域的一种重要分析技术，具有许多优点，其主要优势如下。
一、高度的灵敏度和选择性质谱法对物质的检测灵敏度高，一般达到百万分之一，甚至可以达到亿万分之一级别。
同时，质谱法对目标物质具有很高的选择性，可以区分不同化学物质在莫比乌斯环境中的相互作用，具有异常高的灵敏度和特异性。
二、广泛的适用性质谱法是一种通用分析技术，可用于分析多种物质，包括有机分子、无机元素、蛋白质、核酸等。
它涵盖了几乎所有物种，是一种全能的检测工具。
质谱法可以用于检测各种污染物、药品、化学物质，对药物代谢、生化反应和质谱峰进行定量分析。
三、定性和定量分析的能力质谱法可以进行定性和定量分析，通过与标准物质库的比对和验证可以测定和定量样品，同时，质谱波谷的峰高度可以定量测量成分中特定离子的含量。
四、能够探索未知化合物质谱法能够直接探测未知化合物，通过分析，可以发现未知的成分，帮助还原一般测试的空间和充分探索分析领域中未知的化学物质。
五、分析速度快质谱法具有分析速度快的特点，可以迅速分析样品中的多个化学成分，适用于真空、光束对准等高效的自动化检测方式。
六、不需要分离化合物与其他常用化学分析技术相比，质谱法不需要对样品进行分离和提取，因此节省了时间和分析成本，特别是分析多个分子时。
七、数据可重复性高质谱法数据的可重复性高，控制实验条件和分析方法通常可以生产精度和可重复性极高的数据，并简化样品的制备和分析。
八、应用广泛质谱法不仅是一种单一的化学分析技术，也是各种领域的实用工具，从生命科学到环境科学、纳米技术和原子物理学等多个领域中都有质谱法的应用。
质谱法广泛应用于医疗保健、生态学、海洋生物学、天文学、材料科学、能源开发和食品工业等领域。
综上所述，质谱法作为化学分析领域中的一种重要技术，具有极高的灵敏度、选择性和可重复性，应用范围广。
质谱法的发展将为近期的药物、食品和材料制造等领域的发展提供大量的数据参考和成果。
质谱分析法--定性与定量_图文
三、定量方法
2. 内标法
Ø 单点校正法 Ø 内标标准曲线法
三、定量方法
2. 内标法
内标物要满足以下要求： （a）试样中不含有该物质； （b）与被测组分性质比较接近； （c）不与试样发生化学反应； （d）出峰位置应位于被测组分附近。
ESIESI+
m/z- 179→79.9 m/z + 202→122
甜蜜素
SN/T 1948-2007 进出口食品中环己基氨
基磺酸钠的检测方法
应研究样品基质和检测器 性能引起的图谱改变
化合物 麻黄碱 伪麻黄碱
保留时间 （min）
6.9
8.0
定性离子对
166/148 166/133 166/148 166/133
•C7H6N2O2 8.50 0.72 0.45
化合物 C7H11N4
M+1 9.25
C8H6 O3 8.36
C8H8NO2 9.23
C8H11N2O 9.61
C8H12N3 9.98
二、定性（确证）方法
1. 基本原则
Ø质谱法只有在与色谱分离在线或脱机联用时才能作 为确证方法 Ø在分析仪器上的进样顺序是：空白溶剂、阴性控制 样品、要确证的样品、阳性控制样品再进样，最后是 阴性控制样品
Ø 扫描速度
ü色谱峰的数据点数目和峰宽、扫描时间有关
Ø 分辨率
质谱仪主要性能指标
质谱仪主要性能指标
分辨率
磁质谱的分辨率定义最为严格：对两个相等 强度的相邻峰，当两峰间的峰谷不大于其峰高10%时 ，则认为两峰已经分开，其分辨率：
质谱法高中化学
质谱法高中化学
质谱法是一种重要的化学分析技术，能够通过分析样品中各种化合物的分子质量和结构来进行定性和定量分析。
在高中化学教学中，质谱法通常被介绍为一种工具，用于识别化学物质的组成和结构。
质谱法的基本原理是将化学物质转化为气态离子，并通过对这些离子的质量和数量进行分析来确定化学物质的结构。
质谱法常用于分析有机化合物和生物分子，例如蛋白质和核酸。
在高中化学实验中，质谱法可以用于确定某种未知化合物的分子组成和结构，或者用于分析某种已知化合物的含量。
这种分析技术需要高度精确的仪器和技术，因此通常不会在高中化学实验中直接使用，但是可以通过学习理论知识来了解质谱法的基本原理和应用。
总之，质谱法是一种重要的化学分析技术，可以用于定性和定量分析化学物质的组成和结构。
在高中化学教学中，学生可以通过学习理论知识来了解质谱法的基本原理和应用。
- 1 -。
气相数据处理方法
气相数据处理方法气相数据处理方法是化学领域中的一项重要技术，它可以匡助研究人员更好地理解和分析气相反应过程中的各种物理和化学性质。
本文将介绍几种常用的气相数据处理方法，并探讨其在实际应用中的优势和局限性。
一、质谱分析法质谱分析法是一种常用的气相数据处理方法，它通过分析气体中的质谱图谱来确定各种化合物的组成和浓度。
质谱图谱是通过将气体样品引入质谱仪中，利用高能电子轰击气体份子，将其离子化，并通过质谱仪中的磁场将离子按质量分离，最终形成一幅质谱图。
通过对质谱图的解析，可以确定气体中各种化合物的相对丰度和浓度。
质谱分析法具有高分辨率、高灵敏度和高选择性的优点，可以同时检测多种化合物，并且可以进行定性和定量分析。
然而，质谱分析法也存在一些局限性，如样品制备和仪器操作的复杂性，以及对仪器的高要求。
此外，质谱分析法对于高份子化合物的分析有一定的局限性，因为高份子化合物在质谱仪中容易分解或者失去活性。
二、气相色谱法气相色谱法是另一种常用的气相数据处理方法，它通过利用气相色谱仪对气体样品中的化合物进行分离和定量分析。
气相色谱仪是一种利用气相色谱柱和载气的物理和化学性质差异将混合物中的化合物分离的仪器。
通过调整色谱柱的温度和载气的流速，可以实现对不同化合物的分离和检测。
气相色谱法具有高分辨率、高灵敏度和高选择性的优点，可以同时分析多种化合物，并且可以进行定性和定量分析。
与质谱分析法相比，气相色谱法操作简单，成本较低。
然而，气相色谱法也存在一些局限性，如对于高沸点和热稳定性较差的化合物的分析有一定的难点。
三、红外光谱法红外光谱法是一种常用的气相数据处理方法，它通过测量气体样品对红外辐射的吸收和散射来确定其份子结构和化学键的性质。
红外光谱法利用红外光谱仪对气体样品进行分析，通过测量不同波长的红外光在样品中的吸收程度，可以得到样品的红外光谱图。
红外光谱法具有高分辨率、高灵敏度和高选择性的优点，可以同时检测多种化合物，并且可以进行定性和定量分析。
蛋白质的定量和定性分析方法
蛋白质的定量和定性分析方法蛋白质是生物体内最重要的功能分子之一，对于研究生物体的结构和功能具有重要意义。
为了准确地了解蛋白质的含量和性质，在科学研究和实际应用中，我们需要使用定量和定性分析的方法来研究蛋白质。
一、定量分析方法1. 低里德伯法（Lowry method）低里德伯法是一种经典而广泛应用的蛋白质定量方法。
该方法利用蛋白质与碱式铜络合物在碱性条件下反应生成蓝色产物，通过比色法测定溶液的吸光度来计算蛋白质含量。
这是一种灵敏且相对简单的方法，适用于大多数蛋白质样品的定量分析。
2. 比色法（Colorimetric assay）比色法是一种常用的蛋白质定量方法，通过蛋白质与染料的结合来测定蛋白质浓度。
常用的染料有布拉德福蓝（Bradford）、库吉铃蓝（Coomassie Brilliant Blue）、BCA法（Bicinchoninic Acid assay）等。
这些染料与蛋白质结合后形成一种复色物，通过比色法测定溶液的吸光度可以定量分析蛋白质。
比色法具有操作简便、灵敏度高等特点，被广泛应用于蛋白质定量领域。
3. 分子标记法（Molecular tagging method）分子标记法是一种新兴的蛋白质定量方法，利用特定的分子标记物（如荧光染料、放射性示踪剂等）标记蛋白质，然后通过测定标记物的荧光强度或放射性信号来计算蛋白质浓度。
分子标记法具有高灵敏度、高特异性等优点，适用于微量蛋白质的定量测定。
二、定性分析方法1. SDS-PAGE（Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis）SDS-PAGE是一种常用的蛋白质定性分析方法，通过电泳将蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中分离出来。
在电泳过程中，蛋白质在SDS（十二烷基硫酸钠）的作用下具有相同的电荷密度，只受到大小的限制而移动。
蛋白质在凝胶中的分离程度取决于其分子量大小，可以通过对比标准品的迁移距离来估计样品中蛋白质的相对分子量。
(完整版)质谱的定量分析
(完整版)质谱的定量分析1. 引言质谱是一种广泛应用于化学、生物学和医学领域的分析技术。
它利用对化学物质中离子的质量和相对丰度进行测量，从而得出化合物的分子结构、相对分子量以及定量分析结果。
本文将介绍质谱的定量分析原理、方法和应用。
2. 原理质谱的定量分析主要依赖于质谱仪器。
质谱仪器通常由采样系统、离子化系统、质量分析仪和检测系统组成。
在样品进入质谱仪器后，被离子化产生离子，然后通过加速器加速。
离子在磁场中运动，其轨迹受到磁场的影响，不同质量的离子会呈现不同的轨迹，从而实现质量分析。
最后，离子会通过检测系统进行检测和计数，计算得出定量分析结果。
3. 方法质谱的定量分析方法多种多样，主要包括质谱定标法、内标法和外标法等。
3.1 质谱定标法质谱定标法基于已知浓度的标准样品与待测样品的质谱峰面积之间的线性关系进行定量分析。
首先，通过一系列稀释标准样品得到不同浓度的标准曲线，然后测定待测样品对应质谱峰的面积，并利用标准曲线进行定量计算。
3.2 内标法内标法是在待测样品和标准样品中添加一个已知浓度的内标化合物，利用内标化合物的信号进行校正。
内标化合物应与待测化合物在质谱上具有相似的性质，且不会干扰待测化合物的质谱信号。
通过测量待测样品和内标样品中内标化合物的信号强度比值，可以得出待测化合物的浓度。
3.3 外标法外标法是将测定物质与已知浓度的外标化合物进行混合，通过外标化合物的峰面积与其浓度之间的关系进行定量分析。
外标化合物应与待测化合物在质谱上具有明显的差异，以便进行准确的定量。
4. 应用质谱的定量分析在许多领域中具有广泛的应用。
例如，在药物研发中，质谱可用于测定药物的含量、纯度和杂质等。
在环境监测中，质谱可用于测定水、空气等中微量有机污染物的浓度。
在食品安全领域，质谱可用于检测食品中的残留农药和添加剂。
此外，质谱的定量分析还在病理学研究、生物医学和法医领域有重要应用。
5. 结论质谱的定量分析是一种准确、灵敏和可靠的分析方法。
gc-ms分析方法如何定性定量
gc-ms分析⽅法如何定性定量质谱仪种类很多，不同类型的质谱仪主要差别在于离⼦源。
离⼦源的不同决定了对被测样品的不同要求，同时，所得信息也不同。
质谱仪的分辨率同样⼗分重要，⾼分辨质谱仪可给出化合物的组成式，对于未知物定性⾄关重要。
，在进⾏质谱分析前，需要根据样品状况和分析要求选择合适的质谱仪。
今天我们⼀起来学习GC-MS如何进⾏定性与定量的知识。
GC-MS定性分析⽬前，⾊质联⽤仪数据库中，⼀般贮存有近30万个化合物标准质谱图。
因此，GC-MS最主要的定性⽅式是库检索。
由总离⼦⾊谱图可以得到任⼀组分的质谱图，由质谱图可以利⽤计算机在数据库中检索。
检索结果，可以给出⼏种最可能的化合物。
包括：化合物名称、分⼦式、分⼦量、基峰及可靠程度。
下图是由计算机给出的某未知物谱图检索结果。
某未知化合物检索结果利⽤计算机进⾏库检索是⼀种快速、⽅便定性⽅法，但是，在利⽤计算机检索时应注意如下⼏个问题：数据库中所存质谱图有限，如果未知物是数据库中没有的化合物，检索结果也给出⼏个相近的化合物。
显然，这种结果是错误的。
由于质谱法本⾝的局限性，⼀些结构相近的化合物其质谱图也相似，这种情况也可能造成检索结果不可靠。
由于⾊谱峰分离不好以及本底及噪⾳的影响，使得到的质谱图质量不⾼，这样所得到的检索结果也会很差。
因此，在利⽤数据库检索之前，应⾸先得到⼀张很好的质谱图，并利⽤质量⾊谱图等技术判断质谱中有没有杂质峰；得到检索结果之后，还应根据未知物的物理、化学性质以及⾊谱保留值、红外、核磁谱等综合考虑,才能给出定性结果。
GC-MS定量分析GC-MS定量分析⽅法类似于⾊谱法定量分析，由GC-MS得到的总离⼦⾊谱图或质量⾊谱图，其⾊谱峰⾯积与相应组分的含量成正⽐，若对某⼀组份进⾏定量测定，可以采⽤⾊谱分析法中的归⼀化法、外标法、内标法等不同⽅法进⾏。
这时，GC-MS法可理解为将质谱仪作为⾊谱仪检测器。
其余均与⾊谱法相同，与⾊谱法定量不同的是，GC-MS法除了可利⽤总离⼦⾊谱图进⾏定量之外，还可利⽤质量⾊谱图进⾏定量，这样做可最⼤限度去除其它组份的⼲扰。
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ü色谱峰的数据点数目和峰宽、扫描时间有关
Ø 分辨率
质谱仪主要性能指标
质谱仪主要性能指标
分辨率
磁质谱的分辨率定义最为严格：对两个相等 强度的相邻峰，当两峰间的峰谷不大于其峰高10%时 ，则认为两峰已经分开，其分辨率：
磁质谱中，R不随m/z变化，在测定小分子时有优势 eg. R=5000，500与500.1 5000与5001
用碎片离子色谱图进行质谱测定时，分子离子 最好是一个选择的检测离子。选择的检测离子并不一定 要源于分子的同一部分。每个检测离子的信噪比应≥3︰ 1
二、定性（确证）方法
相对离子丰度最大容许偏差
相对丰度（%基峰）
EI-GC-MS（相对）
CI-GC-MS、GC-MSn、LCMS、LC-MSn（相对）
> 50%
FT-ICR
各种离子化方法的使用范围
Ionic
ESI or MALDI
APCI/APPI
选择的依据
挥发性 热稳定性 极性
Analyte Polarity
GC/MS
Neutral
101
102
103
104
105
Molecular Weight
质谱仪主要性能指标
Ø 质量范围
ü 质谱仪所能测定的离子质荷比的范围 ü 不同仪器 ü 不同应用
±10%
±20%
> 20% to 50%
±15%
分辨率
Ø有机质谱仅要求50％峰 谷刚刚分开就算分开（这 时称为有机质谱的单位质 量分辨） Ø简化为用单峰法表示， 即测定一个峰半峰高处的 全峰宽Full width half Maximum（简写为 FWHM）
eg. FWHM=0.25
m/z=100，R=400 m/z=1000，R=4000
分辨率
例如：要区分以下离子，分辨率要达到 CO+ 27.9949 N2+ 28.0061
ArCl+
74.9312
As+ 74.9216
举例：
üatto摩尔级的灵敏度； ü优于2 ppm的MS质量准确度 ü优于5 ppm的MS/MS质量准确度 ü线性动态范围可以达到五个数量级 ； ü质量分辨率至20,000 ü高速数据采集能力（每秒获得10张MS/MS谱图），更好地兼容超 快速液相色谱 ü宽质量范围：m/z范围从25～20,000 u
质谱分析法定性与定量
The birth of Venus
《LC and MS: A Match Made in Heaven》James Jorgenson，University of North Carolina
59th， ASMS，June 5，Denver，USA
The Arnolfini Wedding
二、定性（确证）方法
关于保留时间的讨论
ØGBT 16631-2008 高效液相色谱法通则：同样条件下重复试 验的保留数据的分散性，RSD≤3% ØJJG705-2002 液相色谱仪检定规程：定性测量重复性（6次 测量）RSD≤1.5% ØJJF（闽）1032－2010 液相色谱-质谱联用仪校准规范：定 性重复性 RSD≤2% ØJY/T 021—1996 分析型气相色谱方法通则：整机重复性 保 留时间RSD≤5％
阿尔诺菲尼的婚礼 扬.凡.艾克 1434
主要内容
一、质谱基础及相关术语 二、定性（确证）方法 三、定量方法
一、质谱基础及相关术语
质谱仪的基本结构
大气压 进样系统
离子源
真空系统 质量分析器
检测器
数据系
LC
ESI
离子阱
IC
APCI、APPI
飞行时间
CE
MALDI
磁质谱
DART-
二、定性（确证）方法
2. 色谱分离
Ø保留时间
ü实验室条件下分析物的最小可接受保留时间，> 2t0 ü气相色谱（GC）或液相色谱（LC）时，半峰宽应在原来峰 宽的90-110%以内，保留时间的变化应在5%以内
二、定性（确证）方法
2. 色谱分离
Ø保留时间
测试部分中分析物的保留时间（或相对保留 时间），应在一个特定的保留时间窗口范围内与校正 标准的保留时间相符。保留时间窗口与该色谱系统的 分辨能力相当。分析物和内标的保留时间之比，应与 校正溶液的相对保留时间一致，GC 偏差为±0.5%， LC 偏差为±2.5%
1-Cl 2-Cl
1-Br 2-Br
3-Br 4-Br
Beynon 表 例如： M=150
•化合物 M+2
•C6H14NOCl 0.38
M+1 8.15
M+2 0.49
•C6H14O4 0.95
6.86 1.0
•C7H2O4 0.78
7.75 1.06
•C7H4NO3 0.61
8.13 1.06
一、质谱基础及相关术语
术语
质谱峰类型 Ø分子离子
• 必须是化合物谱图中质量最高的离子 • 必须是奇电子离子、符合氮规则 • 必须能通过丢失合理的中性离子，产生谱图中高质量区的重 要离子
Ø准分子离子 Ø碎片离子 Ø同位素离子
• 由于天然同位素的存在，因此在质谱图上出现M+1，M+2等峰 ，由这些同位素所形成的峰称之为同位素峰
二、定性（确证）方法
3. 质谱检测
Ø全扫描 scan Ø选择离子监测 SIM ØMS-MSn技术，如多反应监测 MRM
二、定性（确证）方法
3. 质谱检测
Ø全扫描 scan 用记录全扫描质谱图进行质谱测定时，在标准
品参考图谱中所有相对丰度>10%（分子离子、分子离 子的特征加成物、特征碎片离子、同位素离子等）的特 征离子都必须检测 Ø选择离子监测 SIM
二、定性（确证）方法
关于保留时间的讨论
ØGB/T 22260-2008 饲料中甲基睾丸酮的测定 高效 液相色谱串联质谱法 ü试样保留时间与标准品的相对偏差不大于15%
ØGB/T 22147-2008 饲料中沙丁胺醇、莱克多巴胺 和盐酸克仑特罗的测定 液相色谱质谱联用法 ü样品与标准品保留时间的相对偏差不大于0.5%
•C7H6N2O2 0.45
8.50 0.72
化合物 C7H11N4
M+1 9.25
C8H6 O3 8.36
C8H8NO2 9.23
C8H11N2O 9.61
C8H12N3 9.98
二、定性（确证）方法
1. 基本原则
Ø质谱法只有在与色谱分离在线或脱机联用时才能作 为确证方法 Ø在分析仪器上的进样顺序是：空白溶剂、阴性控制 样品、要确证的样品、阳性控制样品再进样，最后是 阴性控制样品