色谱-质谱联用技术及其应用--卢巧梅20211018.ppt
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气相色谱—质谱联用技术及应用
C10H18O
RT: 7.65 - 58.02 100 95 90 85 80 75 70 65 34.45 NL: 5.27E7 TIC MS YX-ES-28LCBAS6051902
Relative Abundance
60 55 50 45 40 35 30 31.19 27.83
35.43 39.06
使用谱库检索时应注意的问题
质谱库中的标准质谱图都是在电子轰击电离源中，用 70eV电子束轰击得到的，所以被检索的质谱图也必须是 在电子轰击电离中，用70eV电子束轰击得到的，否则检 索结果是不可靠的。 质谱谱库中标准质谱图都是用纯化合物得到的，所以被检 索的质谱图也应该是纯化合物的。本底的干扰往往使被检 索的质谱图发生畸变，所以扣除本底的干扰对对检索的正 确与否十分重要。如何确定本底，选择这一段的长短及位 置就要靠实践经验决定。 在总离子流图中选择哪次扫描的质谱图进行检索，对检索 结果的影响也是很重要。当总离子流的峰很强时，选择峰 顶的扫描进行检索，可能由于峰顶时进入离子源的样品量 大，在离子源内发生分子-离子反应，使质谱图发生畸变， 得不到正确的检索结果。 要注意检索后给出的匹配度（相似度）最高的化合物并不 一定就是要检索的化合物，还要根据被检索质谱图中的基 峰，分子离子峰及其已知的信息等等，从检索后给出的一 系列化合物中确定被检索的化合物。
YX-ES-28-LCBAS-6051902 #3130 RT: 39.02 AV: 1 SB: 1 38.99 NL: 8.09E5 T: {0,0} + c EI det=350.00 Full ms [ 40.00-620.00] 84.3 100 95 90 85 80 75 70 65 144.2 43.3
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
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。
色谱质谱联用技术应用PPT课件
纯物质 定性、结构鉴定
3.1色谱-质谱联用仪工作原理
1.构成 由色谱仪-接口-质谱仪组成：对于质谱而
言，色谱是其进样系统；对于色谱而言， 质谱是其检测器。
样品
色谱仪
接口
计算机系统
分析结果
色-质联用仪的构成
质谱仪
3.1色谱-质谱联用仪工作原理
2.工作过程 与色谱仪相同，只不过得到的色谱曲
线为质谱信号随时间的变化曲线，其质谱 信号为某一瞬间进入质谱检测器的所有选 定离子或质量范围的离子数的总和。
2pg六六六 （290.83）TIC
图
100000 50000
0.1pg六六六SIM图 （m/z181）
0
time
8.300 8.400 8.500 8.600 8.700 8.800
TIC图与SIM图比较
m/z181
（3）选择反应监测（SRM）
是一种串联质谱技术，常在串联四级杆质谱 仪（QqQ）定量分析时使用。
依据带电荷碎片的质荷比以及对应的相对丰度， 可判断化合物种类，并进行结构推断。
2.1色谱仪
流动相 进样器 色谱柱
检测器
记录仪
色谱体系
流动相
进样器
色谱柱
检测器
记录仪
GC
N2
填充柱-少组分 毛细管柱-多组分
HPLC
水、有机溶剂、 缓冲溶液
C18、C8柱 氨基柱
离子交换柱等
TCD-通用 ECD-电负性物质 FID-碳氢化合物 FPD-含S、P物质
DAD-有紫外吸收 RID-通用 FD-荧光物质
2.2质谱仪
按质量分析器分类： 磁质谱 四级杆质谱 离子肼质谱 飞行时间质谱等
进样系统
色质谱联用
方法, 而分子式的确定对化合物的结构鉴定是 方法, 而分子式的确定对化合物的结构鉴定是 至关重要的。 至关重要的。
2.3 质谱仪框图
真空系统
进样系统
Sample inlet
离子源 加速区 质量分析器
Ionisation source Ion separation
Output
计算机数据 处理系统 检测器
傅立叶变换质谱计
Fourier Transform –Mass Spectrometer, FT-MS
傅立叶变换质谱计应该是傅立叶变换离子回旋共振质 谱计，是受FT-NMR的启迪。利用不同m/z的离子， 在磁 场B的作用下，各自产生不同的回旋频率。若施加一射频场， 使其频率等于某一 m/z离子的回旋频率，则离子就会吸收 能量而激发。 离子从射频场吸收能量，称之离子的回旋共振。 激发的离子运动速度( v ) 增大，运动轨道半径( r ) 增大，称之离子的回旋运动的激发。
1H 14N
1.007825 、 14.003074 、
12C 16O
12.000000、 15.994915 ·····
精确度与质谱计的分辨率有关。
A+2 ISOTOPES 98
A+2 同位素
Br
Cl
Si
S
76.6
BrCl
32.5 24.4 5.1 3.4 Br 2 51 49 26.1 10.2 7.1 0.4 Si 8.8 1.6 3 S 89.7 3 38.3 15.3 11 1.1 Si4 13.2 2.4 S4 51.2 20.4 15.2 2.1 0.8 22 3.2 1.9 17.6 1.7 2 Br Cl 2 31.9 3.9 BrCl 3 65 8.0 4.4 0.8 Si 2 S 85.1
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
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1
色谱-质谱联用仪
色谱质谱联用仪PPT(完整版)
色谱质谱联用仪
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)
43
29 15
57
71 85 99 113 142
Corona discharge needle
+ +
+
+
+
+
++
+
+
+ +
+
++
+
+
+ +
+
+
++
2.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，改变 Dielectric
色谱-四极杆质谱仪结构示意图 色谱-四极杆质谱仪结构示意图
大第气四压 节化质端学谱电图电离与（结极A构P解C电I析）压，不同m/z离子
+
+++ 准分子离子
+ +
++-- ++
+ 其他离子 试样离子
电喷雾电离 Electrospray， API
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
电喷雾电离 Electrospray， API
电喷雾产生多电荷离子， 相对分子质量Mr计算： 选相邻峰，电荷n， n +1 m1=(Mr + n)/2 m2=(Mr + n+1)/ (n+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)
43
29 15
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71 85 99 113 142
Corona discharge needle
+ +
+
+
+
+
++
+
+
+ +
+
++
+
+
+ +
+
+
++
2.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，改变 Dielectric
色谱-四极杆质谱仪结构示意图 色谱-四极杆质谱仪结构示意图
大第气四压 节化质端学谱电图电离与（结极A构P解C电I析）压，不同m/z离子
+
+++ 准分子离子
+ +
++-- ++
+ 其他离子 试样离子
电喷雾电离 Electrospray， API
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
电喷雾电离 Electrospray， API
电喷雾产生多电荷离子， 相对分子质量Mr计算： 选相邻峰，电荷n， n +1 m1=(Mr + n)/2 m2=(Mr + n+1)/ (n+1)
色谱-质谱联用技术及其应用PPT共55页
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
色谱-质谱联用技术及其应用
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
谢谢！
51、 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
色谱-质谱联用技术及其应用
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
谢谢！
51、 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
《质谱联用技术》课件
毛细管电泳-质谱联用（CE-MS）
总结词
毛细管电泳-质谱联用技术是一种将毛细管电泳分离与质谱检测相结合的方法，用于分析离子型化合 物和生物分子。
详细描述
CE-MS技术利用毛细管电泳的分离能力将复杂的有机混合物分离成单一组分，然后通过质谱检测器对 每个组分进行定性和定量分析。该方法广泛应用于蛋白质组学、药物代谢、环境监测等领域。
THANKS
05
质谱联用技术的发展趋势与 展望
提高检测灵敏度与特异性
1 2
研发新型离子源
通过改进和优化离子源，提高离子化效率和传输 效率，降低背景干扰，从而提高检测灵敏度。
采用高分辨率和高精度质谱技术
利用高分辨率和高精度质谱技术，能够更精确地 测定离子的质量和电荷状态，从而提高特异性。
3
开发新型检测器
新型检测器具有更高的检测灵敏度和更低的噪音 水平，能够进一步提高检测的特异性。
质谱联用技术的发展历程
1940年代
质谱技术的诞生，主要用于元素和同 位素的分析。
1960年代
随着科技的不断进步，质谱联用技术 不断发展，出现了许多新的技术和方 法，如串联质谱、质谱成像等。
1950年代
出现了气相色谱-质谱联用技术，实 现了复杂样品中化合物的分离和鉴定 。
1970年代至今
出现了液相色谱-质谱联用技术，进 一步拓展了质谱联用技术的应用领域 质辅助激光解吸电离质谱是一种软电离质谱技术，通过激光解吸离子化样品，适用于分析大分子、聚合物和生 物组织等。
详细描述
MALDI-MS技术利用激光能量将样品从基质上解吸并离子化，然后通过质谱检测器进行检测。该方法广泛应用于 蛋白质组学、生物医学、药物研发等领域，用于蛋白质、多肽、核酸等生物分子的分析。
色谱-质谱联用技术及其在卫生理化检验标准中的应用
色谱－质谱联用技术及其在卫生理化检验标准中的应用
色谱-质谱联用技术（GC-MS、LC-MS）是一种广泛应用于化学分析领域的分析方法。
色谱作为一个分离技术，能将混合物中的化合物按照不同的物理化学性质进行分离；而质谱则是一种结构鉴定手段，通过分析物质的质谱图谱，可以确定其分子式、结构和相对分子质量等信息。
色谱-质谱联用技术的优势在于能够在分离的同时进行检测和鉴定。
它能够通过对样品的分离，减少复杂性，并且可以检测到极低浓度的物质。
该技术在卫生理化检验标准中的应用主要体现在以下几个方面：
1. 毒物分析：色谱-质谱联用技术在毒物分析中具有很大的优势。
它可以对复杂的生物样品进行分析，如药物代谢产物、毒物及其代谢产物等。
这对于临床毒物学和法医毒物学的研究具有重要意义。
2. 药物分析：色谱-质谱联用技术在药物分析中有着广泛的应用。
它可以对药物及其代谢产物进行定性和定量分析，从而实现对药物吸收、分布、代谢和排泄（ADME）的研究，为药物研发和药物治疗提供科学依据。
3. 环境分析：色谱-质谱联用技术可以用于环境污染物的分析和监测。
它能够对水、土壤、空气等环境样品中的有机污染物进行高灵敏度分析，同时能够对污染源进行追踪和溯源，为环保工作提供技术支持。
4. 食品安全：色谱-质谱联用技术在食品安全领域也有重要应用。
它可以对食品中的农药残留、兽药残留、食品添加剂等进行定性和定量分析，从而确保食品的安全和合规性。
总之，色谱-质谱联用技术在卫生理化检验标准中的应用非常广泛。
它能够提高分析的灵敏度、准确度和可靠性，为卫生理化检验提供了强大的技术支持。
药物常见定量分析方法 色谱联用技术简介 (药物分析课件)
外标法和内标法是质谱常用的定量方法，内标 法具有更高的准确度。
（一）液相色谱-质谱联用技术
LC-MS 将液相色谱与质谱联用， 特别适合组分复杂样品和微痕量样品 的分离分析。
在中药成分分析、抗生素分析、 体内药物分析等方面得到广泛应用。
（二）气相色谱-质谱联药 材农药残留量测定法，其中包括了用气相 色谱-质谱联用技术测定74种农残，为中 药材农残测定确定了分析方法，具有更好 的特异性和灵敏性。
这些离子经真空接 口进入质量分析器，按 质荷比（m/z）分离
离子检测器检测 检测信号经转换 计算机系统处理
获得待测化合物 的质谱图
（一）液相色谱-质谱联用技术
定量分析采用选择离子检测或选择反应检测、 多反应检测等方式，通过测定某一特定离子或多 个离子的丰度，并与已知标准物质的响应比较。
质谱法可实现高专属性、高灵敏度的定量分析。
2.组成
（二）气相色谱-质谱联用技术
气相色谱-质谱联法（GC-MS）将 高效的气相色谱分离技术与能够提供丰 富结构信息和专属性定量结果的质谱技 术相结合，广泛应用于易挥发的或经衍 生化处理后易挥发的有机物分析。
（二）气相色谱-质谱联用技术
GC-MS 法与 LC-MS 法互补， 已成为药物研究、生产、临床检测的 重要技术手段。
（二）气相色谱-质谱联用技术
气相色谱仪在大气压下 分离待测样品中的各组分。
接口把气相色谱流出的各 组分导入处于真空状态的质 谱仪，起着气相色谱和质谱 之间适配器的作用。
计算机系统用于气相色 谱、接口和质谱仪的控制， 同时进行数据采集和处理。
质谱作为气相色谱的检 测器， 将分离后的各组分 分别离子化、离子检测。
（一）液相色谱-质谱联用技术
2.应用
（一）液相色谱-质谱联用技术
LC-MS 将液相色谱与质谱联用， 特别适合组分复杂样品和微痕量样品 的分离分析。
在中药成分分析、抗生素分析、 体内药物分析等方面得到广泛应用。
（二）气相色谱-质谱联药 材农药残留量测定法，其中包括了用气相 色谱-质谱联用技术测定74种农残，为中 药材农残测定确定了分析方法，具有更好 的特异性和灵敏性。
这些离子经真空接 口进入质量分析器，按 质荷比（m/z）分离
离子检测器检测 检测信号经转换 计算机系统处理
获得待测化合物 的质谱图
（一）液相色谱-质谱联用技术
定量分析采用选择离子检测或选择反应检测、 多反应检测等方式，通过测定某一特定离子或多 个离子的丰度，并与已知标准物质的响应比较。
质谱法可实现高专属性、高灵敏度的定量分析。
2.组成
（二）气相色谱-质谱联用技术
气相色谱-质谱联法（GC-MS）将 高效的气相色谱分离技术与能够提供丰 富结构信息和专属性定量结果的质谱技 术相结合，广泛应用于易挥发的或经衍 生化处理后易挥发的有机物分析。
（二）气相色谱-质谱联用技术
GC-MS 法与 LC-MS 法互补， 已成为药物研究、生产、临床检测的 重要技术手段。
（二）气相色谱-质谱联用技术
气相色谱仪在大气压下 分离待测样品中的各组分。
接口把气相色谱流出的各 组分导入处于真空状态的质 谱仪，起着气相色谱和质谱 之间适配器的作用。
计算机系统用于气相色 谱、接口和质谱仪的控制， 同时进行数据采集和处理。
质谱作为气相色谱的检 测器， 将分离后的各组分 分别离子化、离子检测。
（一）液相色谱-质谱联用技术
2.应用
液相色谱-质谱(LC-MS)联用的原理及应用PPT课件
灵敏度：通常认为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合物，而 APCI更适合于分析极性较小的化合物。
多电荷：APCI源不能生成一系列多电荷离子
NanoSpray 离子源
专门设计的 NanoSpray 离子源特别适合于做 微量的生化样品，其流速范围可从 5nL／min 到luL／min。一滴样品就可做数小时的分析。 可在最小的样品消耗量下获得最大灵敏度。灵 敏度可高达fmole。并可直接与微孔HPLC联用。
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.
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。
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 荷(以电子电量为单位计)的比值,写作m/Z.
GC/MS
Neutral
101
102
103
104
105
Molecular Weight
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（FABMS），能够分析分子量达数千的多肽。
多电荷：APCI源不能生成一系列多电荷离子
NanoSpray 离子源
专门设计的 NanoSpray 离子源特别适合于做 微量的生化样品，其流速范围可从 5nL／min 到luL／min。一滴样品就可做数小时的分析。 可在最小的样品消耗量下获得最大灵敏度。灵 敏度可高达fmole。并可直接与微孔HPLC联用。
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.
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。
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 荷(以电子电量为单位计)的比值,写作m/Z.
GC/MS
Neutral
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Molecular Weight
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（FABMS），能够分析分子量达数千的多肽。
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进样方式： 1 直接进样 2 仪器联用的进样 （GC、LC、CE）
17
2.3.3 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。
Note： 1. 质谱检测的是离子； 2. 离子源=接口
18
离子化方法
电子轰击电离 Electron Impact Ionization, EI 化学离子化 Chemical Ionization, CI 场电离，场解吸 Field Ionization FI, Field Desorption FD 快原子轰击 Fast Atom Bombardment, FAB 基质辅助激光解析电离 Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization, MALDI 电喷雾电离 Electrospray Ionization, ESI 大气压化学电离 Atmospheric Pressure Chemical Ionization, APCI
1911年 40年代 50年代 60年代 70年代
80年代
世界第一台质谱装置（J.J. Thomson） 同位素测定和无机元素分析 有机物分析 气相色谱-质谱联用 计算机技术引入
接口技术（基质辅助激光解吸电离源， 新的质谱技术 电喷雾电离源，大气压化学电离源）
新质谱仪（液相色谱-质谱联用仪， 富立叶变换质谱仪等）
注意
在常用的色谱中，常是几种分离机制共同作用的 结果。
7
8
色谱法的流出曲线及有关术语
9
色谱峰所能提供的重要信息
1 样品中所含组分的最少个数 2 保留值---定性分析 3 色谱峰面积（或峰高）---定量分析 4 色谱峰的保留值和区域宽度---评价色谱柱的分离效能 5 根据相邻色谱峰之间的距离来选择合适的色谱分离条件
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。
二级真空系统！
15
真空系统为早期 的维护反馈提供 数字化控制
双分子涡轮泵可快 速抽真空和进行稳 定操作
16
2.3.2 进样系统
进样系统目的是高效重复地将样品引入到离子源 中并且不能造成真空度的降低。
目前质谱分析法已广泛地应用于化学、化工、材料、环境、药物、刑侦、 生命科学、运动医学等各个领域。
12
2.2 质谱特点
◆ 质谱不属波谱范围； ◆ 质谱图与电磁波的波长和分子内某种物理量
的改变无关； ◆ 质谱是分子离子及碎片离子的质量与其相对强度的 谱, 谱图与分子结构有关；
◆ 质谱法进样量少, 灵敏度高, 分析速度快； ◆ 质谱法可提供分子量, 确定分子式。
当流动相中样品混合物经过固定相时，就会与固定相发生作用，由于 各组分在性质和结构上的差异，与固定相相互作用的类型、强弱也有 差异，因此在同一推动力的作用下，不同组分在固定相滞留时间长短 不同，从而按先后不同的次序从固定相中流出。
6
按分离机理分类
分配色谱：利用在流动相和固定相中分配系数的不同分离； 吸附色谱：利用物理吸附性能的差异分离； 离子交换色谱：利用离子交换能力的差别分离； 空间排阻色谱：利用排阻作用力的不同分离…
m/z
3
一 色谱技术
色谱法由俄国植物学家茨维特分离植物色素时采用。
将植物叶子的萃取物倒入填有碳酸钙的直立玻璃管内，加入石油醚 使其自由流下，结果色素中各组分互相分离形成各种不同颜色的谱 带，因此得名为色谱法。以后此法逐渐应用于无色物质的分离， “色谱”二字虽已失去原来含义，但仍被人们沿用至今。
4
色谱的原理
10
二 质谱技术
• 质谱分析法是通过对被测样品离子质荷比（m/z）的测定来进 行分析的一种方法。
• 被分析的样品首先要离子化，然后利用不同离子在电场或磁 场运动行为的不同，把离子按m/z分开而得到质谱，并得到样品 的定性定量结果。
43
57
29 15
71 85 99 113 142
m/z
11
2.1 质谱的发展
色谱-质谱联用技术及其应用
福州大学测试中心
卢巧梅
2019.10.18
1
授课内容
色谱技术 质谱技术 气相色谱-质谱联用技术 液相色谱-质谱联用技术
2
概述
色谱：化合物分离 质谱：纯物质结构分析
色谱-质谱联用：结合共同优点 GC-MS；LC-MS；CE-MS
关键点：接口技术
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29 15
57
71 85 99 113 142
定义：色谱是一种把混合物中多组分分离的实验技术。 即利用物质的物理化学性质建立的分离分析方法。 实质：分离 目的：定性或定量分析
5
固定相和流动相
填入玻璃管或不锈钢管内静止不动的一相（固体或液体） 称为固定相；
自上而下运动的一相（一般是气体或液体）称为流动相； 装有固定相的管子（玻璃管或不锈钢管）称为色谱柱。
19
电子轰击电离 EI
• EI源应用最为广泛，它主要用于挥发性样品的电离。 • 原理：由GC或直接进样杆进入的样品，以气体形式 进入离子源，由灯丝发出的电子与样品分子发生碰撞使 样品分子电离。 • 所有的标准质谱图都是在70 eV下做出的。有机物分子 可能被打掉一个电子形成分子离子，也可能会发生化学 键的断裂形成碎片离子。 • 由分子离子可以确定化合物分子量，由碎片离子可以 得到化合物的结构信息。
20
21
化学电离（CI）
有些化合物稳定性差，用EI方式不易得到分子离子； 为了得到分子量可以采用CI电离方式。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
特点： 最强峰为准分子离子；
谱图简单；
不适用难挥发试样；
+ +
气体分子
试样分子
+ 准分子离子
电子
(M+1)+;(M+17) +;(M+29) +;
22
化学电离 CI
CI源工作过程中要引进一种反应气体。气体经过电子轰 击，产生离子，再与试样相互碰撞，产生准分子离子。
13
2.3 质谱仪的基本结构
质谱仪是通过对样品电离
后产生的具有不同的 m/z 的
离子来进行分离分析的。
真空系统
质谱仪包括进样系统、电 离系统、质量分析系统和检测 系统。
加速区
计算机数据 处理系统
进样系统
离子源
质量分析器 检测器
14
2.3.1 真空系统
质谱仪的离子产生及经过系统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。
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2.3.3 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。
Note： 1. 质谱检测的是离子； 2. 离子源=接口
18
离子化方法
电子轰击电离 Electron Impact Ionization, EI 化学离子化 Chemical Ionization, CI 场电离，场解吸 Field Ionization FI, Field Desorption FD 快原子轰击 Fast Atom Bombardment, FAB 基质辅助激光解析电离 Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization, MALDI 电喷雾电离 Electrospray Ionization, ESI 大气压化学电离 Atmospheric Pressure Chemical Ionization, APCI
1911年 40年代 50年代 60年代 70年代
80年代
世界第一台质谱装置（J.J. Thomson） 同位素测定和无机元素分析 有机物分析 气相色谱-质谱联用 计算机技术引入
接口技术（基质辅助激光解吸电离源， 新的质谱技术 电喷雾电离源，大气压化学电离源）
新质谱仪（液相色谱-质谱联用仪， 富立叶变换质谱仪等）
注意
在常用的色谱中，常是几种分离机制共同作用的 结果。
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色谱法的流出曲线及有关术语
9
色谱峰所能提供的重要信息
1 样品中所含组分的最少个数 2 保留值---定性分析 3 色谱峰面积（或峰高）---定量分析 4 色谱峰的保留值和区域宽度---评价色谱柱的分离效能 5 根据相邻色谱峰之间的距离来选择合适的色谱分离条件
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。
二级真空系统！
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真空系统为早期 的维护反馈提供 数字化控制
双分子涡轮泵可快 速抽真空和进行稳 定操作
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2.3.2 进样系统
进样系统目的是高效重复地将样品引入到离子源 中并且不能造成真空度的降低。
目前质谱分析法已广泛地应用于化学、化工、材料、环境、药物、刑侦、 生命科学、运动医学等各个领域。
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2.2 质谱特点
◆ 质谱不属波谱范围； ◆ 质谱图与电磁波的波长和分子内某种物理量
的改变无关； ◆ 质谱是分子离子及碎片离子的质量与其相对强度的 谱, 谱图与分子结构有关；
◆ 质谱法进样量少, 灵敏度高, 分析速度快； ◆ 质谱法可提供分子量, 确定分子式。
当流动相中样品混合物经过固定相时，就会与固定相发生作用，由于 各组分在性质和结构上的差异，与固定相相互作用的类型、强弱也有 差异，因此在同一推动力的作用下，不同组分在固定相滞留时间长短 不同，从而按先后不同的次序从固定相中流出。
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按分离机理分类
分配色谱：利用在流动相和固定相中分配系数的不同分离； 吸附色谱：利用物理吸附性能的差异分离； 离子交换色谱：利用离子交换能力的差别分离； 空间排阻色谱：利用排阻作用力的不同分离…
m/z
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一 色谱技术
色谱法由俄国植物学家茨维特分离植物色素时采用。
将植物叶子的萃取物倒入填有碳酸钙的直立玻璃管内，加入石油醚 使其自由流下，结果色素中各组分互相分离形成各种不同颜色的谱 带，因此得名为色谱法。以后此法逐渐应用于无色物质的分离， “色谱”二字虽已失去原来含义，但仍被人们沿用至今。
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色谱的原理
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二 质谱技术
• 质谱分析法是通过对被测样品离子质荷比（m/z）的测定来进 行分析的一种方法。
• 被分析的样品首先要离子化，然后利用不同离子在电场或磁 场运动行为的不同，把离子按m/z分开而得到质谱，并得到样品 的定性定量结果。
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71 85 99 113 142
m/z
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2.1 质谱的发展
色谱-质谱联用技术及其应用
福州大学测试中心
卢巧梅
2019.10.18
1
授课内容
色谱技术 质谱技术 气相色谱-质谱联用技术 液相色谱-质谱联用技术
2
概述
色谱：化合物分离 质谱：纯物质结构分析
色谱-质谱联用：结合共同优点 GC-MS；LC-MS；CE-MS
关键点：接口技术
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71 85 99 113 142
定义：色谱是一种把混合物中多组分分离的实验技术。 即利用物质的物理化学性质建立的分离分析方法。 实质：分离 目的：定性或定量分析
5
固定相和流动相
填入玻璃管或不锈钢管内静止不动的一相（固体或液体） 称为固定相；
自上而下运动的一相（一般是气体或液体）称为流动相； 装有固定相的管子（玻璃管或不锈钢管）称为色谱柱。
19
电子轰击电离 EI
• EI源应用最为广泛，它主要用于挥发性样品的电离。 • 原理：由GC或直接进样杆进入的样品，以气体形式 进入离子源，由灯丝发出的电子与样品分子发生碰撞使 样品分子电离。 • 所有的标准质谱图都是在70 eV下做出的。有机物分子 可能被打掉一个电子形成分子离子，也可能会发生化学 键的断裂形成碎片离子。 • 由分子离子可以确定化合物分子量，由碎片离子可以 得到化合物的结构信息。
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化学电离（CI）
有些化合物稳定性差，用EI方式不易得到分子离子； 为了得到分子量可以采用CI电离方式。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
特点： 最强峰为准分子离子；
谱图简单；
不适用难挥发试样；
+ +
气体分子
试样分子
+ 准分子离子
电子
(M+1)+;(M+17) +;(M+29) +;
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化学电离 CI
CI源工作过程中要引进一种反应气体。气体经过电子轰 击，产生离子，再与试样相互碰撞，产生准分子离子。
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2.3 质谱仪的基本结构
质谱仪是通过对样品电离
后产生的具有不同的 m/z 的
离子来进行分离分析的。
真空系统
质谱仪包括进样系统、电 离系统、质量分析系统和检测 系统。
加速区
计算机数据 处理系统
进样系统
离子源
质量分析器 检测器
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2.3.1 真空系统
质谱仪的离子产生及经过系统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。