waters液相色谱质谱联用的原理应用课件ppt
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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。
waters-e高效液相色谱ppt课件
4.使用缓冲溶液时，做完样品后应立即用甲醇水溶液冲洗。 5.长时间不用仪器，应该将柱子取下用堵头封好保存，注意不能用纯水冲洗及
保存柱子，而应该用有机相(如甲醇等)，因为纯水极性太强且易长霉。 。 6.开机时，流速和柱压要逐渐增加。 7.要注意柱子的PH值范围，不得注射强酸强碱的样品，特别是碱性样品。
流动相流出检测器可被送至废液瓶，或按需被收集。 当流动相含有一个分开的化合物谱带，高效液相色谱可以收集含有纯
化的化合物的该洗脱组分，用于进一步分析。
注意高压管路和附件用来连接泵、进样器、色谱柱和检测器单元，形 成流动相、样品和化合物分离谱带的通路。
高 检将效测电器信液连号相接转计换色算为谱机色数谱如据图站 ，何在，工显高示效作屏液上相展色现谱出系来统。单元先记录电信号，再
液相色谱的基本流程图
流动相
进样阀 泵
色谱柱
泵输液 进样
分离
检测器
检测
AB C
DE
G
F
记录
液 液相相流色色动谱谱相实：的验种所类各需及的部配基比分本，参示等数度-意-或亦梯图称度色谱条件
固定相：色谱柱类型及内径、长短 流动相输送系统参数：流速 检测器参数：紫外检测波长，灵敏度等 温度控制 进样量
四元梯度洗脱的溶剂输送动进样系统 柱温箱 液晶显示器 内置的柱塞杆密封垫清洗系统 溶剂瓶托盘 键盘用户界面及软盘驱动器
打开电源至on位置，开机依次接通 2695 分离单元、检测
2器开、机计算机和打印机的电源。接通后，约 20s 仪器开始自
检，约 1min 后，显示主屏幕，此时继续各部件的初始化。
溶 流【剂动M管相en理脱u/气系St确a统tu认s的所】有，准溶进备剂入管“路St都at充us满（溶1 剂），”按屏幕
保存柱子，而应该用有机相(如甲醇等)，因为纯水极性太强且易长霉。 。 6.开机时，流速和柱压要逐渐增加。 7.要注意柱子的PH值范围，不得注射强酸强碱的样品，特别是碱性样品。
流动相流出检测器可被送至废液瓶，或按需被收集。 当流动相含有一个分开的化合物谱带，高效液相色谱可以收集含有纯
化的化合物的该洗脱组分，用于进一步分析。
注意高压管路和附件用来连接泵、进样器、色谱柱和检测器单元，形 成流动相、样品和化合物分离谱带的通路。
高 检将效测电器信液连号相接转计换色算为谱机色数谱如据图站 ，何在，工显高示效作屏液上相展色现谱出系来统。单元先记录电信号，再
液相色谱的基本流程图
流动相
进样阀 泵
色谱柱
泵输液 进样
分离
检测器
检测
AB C
DE
G
F
记录
液 液相相流色色动谱谱相实：的验种所类各需及的部配基比分本，参示等数度-意-或亦梯图称度色谱条件
固定相：色谱柱类型及内径、长短 流动相输送系统参数：流速 检测器参数：紫外检测波长，灵敏度等 温度控制 进样量
四元梯度洗脱的溶剂输送动进样系统 柱温箱 液晶显示器 内置的柱塞杆密封垫清洗系统 溶剂瓶托盘 键盘用户界面及软盘驱动器
打开电源至on位置，开机依次接通 2695 分离单元、检测
2器开、机计算机和打印机的电源。接通后，约 20s 仪器开始自
检，约 1min 后，显示主屏幕，此时继续各部件的初始化。
溶 流【剂动M管相en理脱u/气系St确a统tu认s的所】有，准溶进备剂入管“路St都at充us满（溶1 剂），”按屏幕
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.
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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。
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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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
《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。
waters液相色谱-质谱联用的原理应用
质谱原理
离子化
通过电子轰击、化学电离、激光轰击等方式将样品分 子转化为带电离子。
质量分析
利用电场和磁场使离子发生偏转，不同质荷比的离子 受到不同的偏转力，从而实现质量分离。
检测
检测器收集分离后的离子并转换为电信号，源自终得到 质谱图。联用的必要性
互补性
液相色谱和质谱分别具有分离和鉴定 优势，联用可以充分发挥两者的优势 ，提高分析的灵敏度、特异性和可靠 性。
开发新型色谱柱和固定相
研究新型的色谱柱填料和固定相，以提高液相色 谱的分离效果和选择性，从而更好地分离复杂样 品中的不同组分。
智能化和自动化
通过引入人工智能和机器学习技术，实现色谱质谱联用的智能化控制和自动化数据分析，提高 分析效率。
新应用领域的探索
环境监测
利用waters液相色谱-质谱联用技术对环境中的污染物进行定性和 定量分析，为环境保护提供有力支持。
流速
根据色谱分离的要求，调整流动相的流速，以达 到最佳的分离效果。
质谱检测参数
扫描方式
选择合适的扫描方式，如全扫描、选择离子扫 描等，以满足检测要求。
离子源
选择合适的离子源，如电喷雾离子源、大气压 化学离子源等，以提高检测灵敏度和特异性。
分辨率
根据检测要求，调整质谱的分辨率，以提高检测的准确性。
数据处理与分析
04
Waters液相色谱-质谱联 用的优势与局限性
优势
高分离能力
液相色谱（LC）具有高分离能力，能 够将复杂的混合物分离成单一组分， 再通过质谱（MS）进行鉴定，提高分 析的灵敏度和特异性。
高度自动化
LC-MS联用技术通常采用自动进样器， 可以连续进样多个样品，提高分析效 率，并减少人为误差。
waters液相色谱质谱联用的原理应用
537.8793
分子量测定失败的原因
a）流动相不合适 b）不挥发性盐的影响 c）成分复杂，杂质太多 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。
Product Ion Scan(子离子扫描)
-After identification, the precursor ion is sent into the collision cell and fragmented by CID -Q1 is fixed, Q3 sweeps a given mass range -Used for structural elucidation -First step to developing quantitative method
溶剂中的杂质 来自于塑料添加剂的峰 样品容器不干净，常见表面活性剂的峰 进样系统污染 样品在源内碎裂，形成碎片离子
LC-MS中常见的本底离子
m/z 50-150, 溶剂离子，[(H2O)nH+ ，n= 3-112] m/z 102, H+乙腈 +乙酸, C4H7NO2H+,102.0549 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 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,
分子量测定失败的原因
a）流动相不合适 b）不挥发性盐的影响 c）成分复杂，杂质太多 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。
Product Ion Scan(子离子扫描)
-After identification, the precursor ion is sent into the collision cell and fragmented by CID -Q1 is fixed, Q3 sweeps a given mass range -Used for structural elucidation -First step to developing quantitative method
溶剂中的杂质 来自于塑料添加剂的峰 样品容器不干净，常见表面活性剂的峰 进样系统污染 样品在源内碎裂，形成碎片离子
LC-MS中常见的本底离子
m/z 50-150, 溶剂离子，[(H2O)nH+ ，n= 3-112] m/z 102, H+乙腈 +乙酸, C4H7NO2H+,102.0549 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 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
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No
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开机步骤
1. 分别打开质谱、液相色谱和计算机电源 ，此时质谱主机内置的CPU会通过网线与计算 机主机建立通讯联系，这个时间大约需要1至2 分钟。
1.
双击桌面上的 MassLynx 4.0图标进入质谱软
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件。
注：如果进入Masslynx软件时出现提示：“The embedded system is not responding, The
Tune）进入质谱调谐窗口
。No
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2. 选择菜单“Options – Pump”，这时机械泵将开始工作
，同时分子涡轮泵会开始抽真空。几分钟后，ZQ就会达到真
空要求，ZQ前面板右上角的状态灯“Vacuum”将变绿。
39
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40
1. 2. 确认氮气气源输出已经打开，气体输出压力为90 psi。 设置源温度 （Source Temp）到目标温度。
点击真空状态图标 ，检查真空规的状态 ，以确
认真空达到要求。ImNaoge
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41
质谱调谐窗口各项参数设定
电喷雾电离源（ESI）
在质谱调谐窗口选定要使用的离子模式。
点击进入下面Source界面，设定Source界面里的各项参数。
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43
Capillary(KV) 加在ESI源内毛细管上的高压，正离子模式一般 是在2.5-3.75KV 之间优化，负离子模式一般是在 2.0-3.0KV之间优化。在负离子模式时，如果毛细
管电压设置过高容易引起放电现象。
Cone(V)
样品锥孔电压，一般在10-100V之间优化，通常来说， 分子量小的样品选择的锥孔电压要相对小，当提高 锥孔电压时，可能得到的碎片信息会多一些。
waters液质联用-质谱基础知识介绍讲义
1: Scan AP+ BPI 8.29e4
%
33.78 35.04 38.26 39.52 33.32
0 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00
Time 40.00
为什么使用 LC/MS? …...
©2005 Waters Corporation
快速得到丰富的结果
世界上第一台现代意义质谱仪在英国剑桥Cavendish实验室出现 电喷雾(Electrospray) 物理现象被发现 (并非为了 MS) 世界上第一台实际意义质谱仪在美国芝加哥大学实验室出现 (扇型磁场MS) 世界上第一台商业质谱仪 四极杆质量分析器质谱仪 飞行时间质量分析器质谱仪 开发GC/MS 大气压电离(APcI)源被发现(但并未被广泛应用) 开始广泛研究 LC/MS 传送带式 LC/MS 接口成为商业产品 离子束LC/MS接口出现 第一台电喷雾 MS仪宣告诞生 电喷雾离子源 MS 首次应用于蛋白质的分析
LC/MS中的质谱
©2005 Waters Corporation
Mass Spectrometry-质谱
质量是物质固有特征之一，不同的物质有不同的质量谱 分析物被转化为气相离子而被分析 这些离子按其质荷比 (m/z)被分离而被检测 质谱图即是相关的离子流对m/z的图
•灵敏度高 •定性/定量本领高 •脉冲扫描采集数据 •高真空环境工作 •溶剂参与反应(API电离源)
为什么使用 LC/MS?
极高的灵敏度 (2)
©2005 Waters Corporation
为什么使用 LC/MS?
极佳的定量结果(3)
©2005 Waters Corporation
5 orders of magnitude linear dynamic range . over the concentration range 0.1pg to 10000pg, producing a coefficient of determination of 0.9975 for sulfadimethoxine injected on column,
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。
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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
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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。
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全扫描数据采集可以得到化合物的准分子离子，从而可 判断出化合物的分子量，用于鉴别是否有未知物，并确 认一些判断不清的化合物，如合成化合物的质量及结构。 子离子分析（ MS/MS ） 子离子，用于结构判断(得到化合物的二级谱图即碎片离 子)和选择离子对作多种反应监测（MRM）。 子离子谱图与锥体电压断裂谱图（源内CID）可能十分相 似，所不同的是子离子质谱图已知只有一种质量通过MS1， 因此也已知所有碎片离子都是由我们所选定的母离子所 产生的，所以我们更相信由MS/MS产生的谱图的纯度。
Q1 Scan
1704.4 1500 1800
520.3
Intensity, cps
9.0e4
6.0e4
Precursors of 86 (Ile/Leu)
6 0 8 .3 745.6 802.4 600 900 1200 m/z, amu 1500 1800
3.0e4
Fragmentation
When an Ion fragments the following formulas apply:
用大气压电离质谱仪可以得到分子量信息
正离子方式常出现如下离子: -Na 22 Da. higher than M+H -K 38 Da. higher than M+H -Li 6 Da. higher than M+H -NH4 17 Da. higher than M+H -ACN 40 Da. higher than M+H 2M+H,2M+Na等 负离子方式常出现如下离子: -TFA 114 Da. higher then M-H (113 and 227 background) -Acetate 60 Da. higher then M-H -Formic 46 Da. higher then M-H -Cl 36 Da. higher than M-H
液相色谱—质谱联用的 原理及应用
中心实验室
样品的预处理常用方法
a）超滤 b）溶剂萃取／去盐 c）固相萃取 d）灌注（Perfusion）净化／去盐
e）色谱分离
反相色谱分离 亲和技术分离 f）甲醇或乙腈沉淀蛋白 g）酸水解，酶解 Q1扫描）
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 (common product ion observed in the metabolites)
m1+ scanned
m3+ fixed
Example of Precursor Ion Spectrum
1.2e7 Intensity, cps 9.0e6
520.3 5 8 7 .5
6 3 3 .4 6.0e6 7 4 5 .6 3.0e6 8 0 2 .4 8 9 5 .6 1105.0 600 900 1200 m/z, amu
Retention Time
仪器介绍:
4000QTRAPTM四极杆-四极杆-线性离子阱串联质谱
仪是美国应用生物系统公司最新推出的、具有革新性 设计的液相色谱-串联质谱仪。它把四极杆-线性离子阱 质谱技术首次结合在一起，既保留了串联四极杆质谱 仪的优点如母离子扫描（PS）、中性丢失扫描（NL）、 MRM定量功能，又克服了传统3D离子阱质谱仪的缺点 如低质量截止点（1/3效应）、“空间电荷效应”、碰 撞效率低、定量性能差等。它是一台集优异定性功能 与定量功能于一体的质谱仪，广泛应用于蛋白质（组） 研究、药物开发、药物代谢、有机化学、环境分析、 毒物分析、食品检验、商品检测、卫生防疫、烟草品 质改良等众多领域。
RESERPINE-MS/MS
Product Ion Scan(子离子扫描)
-After identification, the precursor ion is sent into the collision cell and fragmented by CID
-Q1 is fixed, Q3 sweeps a given mass range
q0
Q1
q2
Q3
线性离子阱：超大的离子 容量：消除了传统离子阱 的“空间电荷效应”
低质量截止 (1/3 效应)
低碰撞效率 （离子缺失）
多电荷增强扫描功能：有效消除单电荷离子的
干扰，只检测多电荷离子，更适合检测微量的 肽或蛋白质 •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 •动态线性范围宽保留3Q质谱仪的优异MRM定 量性能，能够检测复杂基质中的微量杂质
-Used for structural elucidation
m1+ fixed
-First step to developing quantitative method
m3+ scanned
Example of Product Ion Spectrum
OH H N CH 3 CH 3
Ephedrine, MW = 165
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.
（3）母离子扫描
母离子分析可用来鉴定和确认类型已知的化合
Positive mode
(Parent)+ A+ + B Neutral (Parent)- A- + B Neutral
Negative mode
Neutral Loss Scan(中性丢失扫描)
m1+ scanned
Δm
m3+ scanned
• Q1 & Q3 both scan a given mass range but with a constant difference between ranges scanned • Spectrum indicates which ions lose a neutral species equal to Q1 - Q3 difference • Complement to Precursor Ion Scan • Neutral “gain” indicates a multiply charged precursor ion was fragmented
QTRAP实现MSn功能
以利血平为例: 第一步做母离子609的MS2谱，由于碰撞能量较高， 既有一次碰撞碎片又有多次碰撞碎片，且无1/3质 量CUT OFF现象，故从低质量端到高质量端产生碎 片很多。 每个碎片均可做MS/MS/MS，从中确证下一级的碎 片归属，进而推断分子结构。 例如M/Z236和M/Z195是由M/Z448产生， M/Z365和 M/Z174是由M/Z397产生。 M/Z365,M/Z236和M/Z195还可继续打碎。
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
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,
537.8793
分子量测定失败的原因
a）流动相不合适 b）不挥发性盐的影响 c）成分复杂，杂质太多
分子量测定中的误判
溶剂中的杂质 来自于塑料添加剂的峰 样品容器不干净，常见表面活性剂的峰
进样系统污染
样品在源内碎裂，形成碎片离子
LC-MS中常见的本底离子
m/z 50-150, 溶剂离子，[(H2O)nH+ ，n= 3-112]
m/z 102, H+乙腈 +乙酸, C4H7NO2H+,102.0549
Why LC/MS/MS for Quantitation
Intensity
?
Retention Time
Precursor ion fixed
Fragmentati on (CAD)
Product ion fixed
Increased Sensitivity & Specificity
Intensity
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