LC-MS原理详细讲解PPT课件

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液相色谱-质谱(LC-MS)联用的原理及应用课件

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
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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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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
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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。

色谱联用技术PPT课件

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。

制备液相色谱技术(LC-MS)

制备液相色谱技术(LC-MS)

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2021/5/27
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2021/5/27
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2021/5/27
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结束
2021/5/27
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... ...
重复性
选择性要求
色谱柱吸附等温线
正常载荷(loading):
色谱柱吸附等温线
超载(overloading):
纯度(purity)、产量(throughput) 和收益(yield)(PTY)三者的关系
浓度过载和体积过载
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浓度过载和体积过载色谱示意图
什么时候使用浓度过载?
影响到馏分的纯度; 参数设置方便; 需配备MS检测器,设备费用投入较大。
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Mass-based
当使用按质量进行馏分收集时,只有当 MSD检测到色谱峰含有目标质量数,且该目 标质量数的强度超出特定的阈值时,馏分收 集才被触发。这就确保了在每次进样中只收 集含目标化合物的馏分。大部分情况下只有 一个馏分。
1. 基于时间(Time-based) 2. 基于峰(peak-based) 3. 基于质量(Mass-based)
基于时间(Time-based)
根据馏分的保留时间及其色谱峰宽, 以时间作为馏分收集器动作的指令参数。
特点:
参数设置方便,样品收益高、损失少。
色谱保留时间的不稳定会影响到馏分 的纯度和收益。
高效制备液相色谱技术
高效制备液相色谱的原理:
色谱分离原理无论是分析型色谱还是制备型色谱都是相同的 ,那就是色谱理论。
但是在理论的遵循上,制备型有时需打折扣。 这是由于两种类型的色谱最终的目的是不同的。 分析型色谱:分离度高,灵敏度高,以含量测定为目的。 制备型色谱:要求纯度、产量和收益。

LC-MS原理详细讲解PPT

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如何看质谱图:
(1)确定分子离子,即确定分子量 氮规则:含偶数个氮原子的分子,其质量数是 偶数,含奇数个氮原子的分子,其质量数是奇 数。与高质量碎片离子有合理的质量差,凡质 量差在3~8和10~13,21~25之间均不可能,则 说明是碎片或杂质。
(2)确定元素组成,即确定分子式或碎片
化学式
局限性:
(1)异构体,立体化学方面区分能力差。 (2)重复性稍差,要严格控制操作条件。所
以不能象低场NMR,IR等自己动手,须专 人操作。 (3)有离子源产生的记忆效应,污染等问题。 (4)价格稍显昂贵,操作有点复杂。
质谱仪器:
质谱仪由以下几部分组成
数据及供电系统 ┏━━━━┳━━━━━╋━━━━━━┓ 进样系统 离子源 质量分析器 检测接收器 ┗━━━━━╋━━━━━━┛ 真空系统
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质量色谱图
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
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3.0
4.0
5.0
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总离子流图
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]- . 在ESI中, 往往生成质量大于分子量的离子 如M+1,M+23,M+39,M+18......称准分子离 子,表示为:[M+H]+,[M+Na]+等
(3) 尽可能判断出分子离子。 (4) 假设和排列可能的结构归属:高质量离子

LC-MS原理以及应用PPT课件

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2020/1/16
电喷雾VS大气压化学电离
• 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,热不稳定的化合物会分解. • 适用范围: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
位的峰;有时还可以观察到M+2,M+3。。。。;
例如:CH4 M=16
12C+1H×4=16
M 分子离子峰
13C+1H×4=17 M+1 同
12C+2H+1H×3=17 M+1 13C+2H+1H×3=18 M+2
位 素 峰
m/z RA
16
1 12
3.1 1.0
15 13 3.9
14 9.2 15 85 16 100
TMP 2
2020/1/16
质量分析器 1.四极杆质量分析器 2.飞行时间质量分析器 3.离子阱质量分析器 4.傅里叶变换质量分析器四极杆质量分析器 5.扇形磁分析器
2020/1/16
多级质量分析
通常通过由惰性气体分子,例如氮气,氩气或 氦气,碰撞所选择的分子离子来实现的。这种 通过中性分子的碰撞把能量传递给离子的过程 就是所谓的“碰撞诱导解离(CID)” 。这种 能量传递足以使分子键断裂和所选择的离子重 排 碎片离子被用于对原来的分子离子的结构判断。
71 H3C CH2 CH2 CH2 CH2
CH3
57 H3C CH2 CH2 CH2

LC-MS原理详细讲解PPT课件

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为什么LC需要MS-MS联用而 GC不需要?
液质联用与气质联用的区别:
气质联用仪(GC-MS)是最早商品化的联用仪器,
适宜分析小分子、易挥发、热稳定、能气化的 化合物;用电子轰击方式(EI)得到的谱图, 可与标准谱库对比。 液质联用(LC-MS)主要可解决如下几方面的问 题:不挥发性化合物分析测定;极性化合物的 分析测定;热不稳定化合物的分析测定;大分 子量化合物(包括蛋白、多肽、多聚物等)的 分析测定;没有商品化的谱库可对比查询,只 能自己建库或自己解析谱图。
局限性:
(1)异构体,立体化学方面区分能力差。 (2)重复性稍差,要严格控制操作条件。 (3) 有离子源产生的记忆效应,污染等问题。 (4)价格稍显昂贵,操作有点复杂。
质谱仪器:
质谱仪由以下几部分组成
数据及供电系统 ┏━━━━┳━━━━━╋━━━━━━┓ 进样系统 离子源 质量分析器 检测接收器 ┗━━━━━╋━━━━━━┛ 真空系统
四极质谱仪(Q). 飞行时间质谱仪(TOF). 离子阱质谱仪(TRAP) 付利叶变换-离子回旋共振质谱仪(FT-ICRMS).
┏四极+TOF(Q-TOF) 串列式多级质谱仪┫三重四极(QqQ) (MS/MS) ┗TOF+TOF

进行MS/MS的仪器从原理上可分为两类
第一类仪器利用质谱在空间中的顺序,是由
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质量色谱图
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3.0Leabharlann 4.05.06.0

lc-ms质谱仪原理

lc-ms质谱仪原理

lc-ms质谱仪原理小伙伴!今天咱们来唠唠那个超酷的LC - MS质谱仪的原理呀。

你可以把LC - MS想象成一个超级侦探组合。

液相色谱(LC)呢,就像是一个特别细心的分拣员。

想象一下,有一大堆混合在一起的东西,就像一堆不同颜色、不同形状的小珠子混在一个大盒子里。

液相色谱的工作就是把这些混在一起的小珠子,按照它们的某些特性,一个一个地分开。

比如说,有的小珠子可能比较喜欢黏在一种特殊的材料上,走得就慢;而有的小珠子不怎么黏,就跑得比较快。

这样呢,原本混在一起的各种物质就被液相色谱按照先后顺序给排好队啦。

那质谱(MS)呢?它就像是一个特别厉害的鉴定大师。

当液相色谱把那些分好类的物质一个一个送过来的时候,质谱就要开始大展身手啦。

质谱的小世界里有一个超级强大的电场和磁场。

这些电场和磁场就像是魔法一样。

当物质分子进入到质谱仪里,就会被这些电场和磁场折腾得“晕头转向”。

不过呢,这种折腾是有规律的。

分子进入质谱仪后,首先会被电离。

这就好比给分子穿上了一件带电荷的小衣服。

穿上这件小衣服后呀,分子就变得特别听话,能够在电场和磁场里按照特定的方式运动啦。

质量小的分子呢,就像轻巧的小蝴蝶,在电场和磁场里动起来比较灵活;而质量大的分子就像有点笨重的大象,动起来就会有点不一样。

质谱仪就能根据这些分子运动的轨迹和速度之类的,算出分子的质量。

而且呀,不同的分子结构在被电离和在电场磁场里运动的时候,还会产生一些独特的碎片模式呢。

就好像每个分子都有自己独特的“指纹”,质谱仪通过分析这些“指纹”,就能准确地知道这个分子是什么啦。

你看啊,液相色谱和质谱组合在一起,就像是一个完美的团队。

液相色谱把复杂的混合物整理得井井有条,然后把单个的物质送到质谱那里。

质谱就像一个知识渊博的老学究,仔仔细细地研究每个送过来的物质分子,告诉我们这个分子的质量是多少,是什么结构。

这整个过程就像是一场精彩的魔术表演,从一团混乱中找出一个个清晰的答案。

再给你举个小例子吧。

lc-ms的原理

lc-ms的原理

lc-ms的原理
LC-MS(液相色谱-质谱联用)是一种结合了液相色谱和质谱技术的分析方法。

它的原理是将样品溶解在液相中,经过色谱柱分离,并通过质谱仪进行检测和识别。

液相色谱(LC)是一种基于分子在液相中的分配和亲和性质的分离技术。

样品溶解在移动相中,并通过固定相(色谱柱)分离成不同的组分。

这些组分通过不同的相互作用(如极性、分配系数等)在色谱柱中以不同的速率通过。

质谱(MS)则是一种基于分析样品中化合物的质荷比(mass-to-charge ratio,m/z)的技术。

在质谱仪中,样品分子通过电离过程转化为离子,然后通过加速电场、磁场和其他分子分离方法,根据其质量分离并检测。

在LC-MS联用中,液相色谱系统将分离的样品进样到质谱系统中。

质谱仪将进样的分离组分一个接一个地离子化,并对其进行分析和检测。

根据质荷比分离出的离子特征谱帮助识别化合物的组成和结构。

LC-MS联用的原理利用了液相色谱和质谱的互补性,可以很好地分析复杂的样品混合物中的化合物,并提供结构和组成信息。

它广泛应用于食品、环境、制药和生物医学等领域的化学分析和生物分析。

液相色谱质谱联用的原理详解ppt课件

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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。
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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。
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目前的有机质谱和生物质谱仪,除了GC-MS的EI和
CI源,离子化方式有大气压电离(API)(包括大气 压电喷雾电离ESI、大气压化学电离APCI、大气压 光电离APPI)与基质辅助激光解吸电离。前者常采 用四极杆或离子阱质量分析器,统称API-MS。后者 常用飞行时间作为质量分析器,所构成的仪器称为 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDITOF-MS)。API-MS的特点是可以和液相色谱、毛 细管电泳等分离手段联用,扩展了应用范围,包括 药物代谢、临床和法医学、环境分析、食品检验、 组合化学、有机化学的应用等;MALDI-TOF-MS的 特点是对盐和添加物的耐受能力高,且测样速度快, 操作简单。
液相色谱—质谱联用的 原理及应用
乐山CDC检验所
为什么需要MS?
色谱质谱的在线联用将色谱的分离能力与质谱
的定性功能结合起来,实现对复杂混合物更准 确的定量和定性分析。而且也简化了样品的前 处理过程,使样品分析更简便。 色谱质谱联用包括气相色谱质谱联用(GC-MS) 和液相色谱质谱联用(LC-MS),液质联用与气 质联用互为补充,分析不同性质的化合物。
碎片离子:
准分子离子经过一级或多级裂解生成的产
物离子. 碎片峰的数目及其丰度则与分子结构有关, 数目多表示该分子较容易断裂,丰度高的碎 片峰表示该离子较稳定,也表示分子比较容 易断裂生成该离子。
OH H N CH 3 CH 3
Ephedrine, MW = 165
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 电喷雾的离子化技术, 可产生带很多电荷 的离子,最后经计 算机自动换算成单 质/荷比离子。
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. 峰: 质谱图中的离子信号通常称为离子峰或简称峰. 离子丰度: 检测器检测到的离子信号强度. 基峰: 在质谱图中,指定质荷比范围内强度最大的 离子峰称作基峰. 总离子流图;质量色谱图;准分子离子;碎片离子; 多电荷离子;同位素离子
有机质谱的特点
优点:
(1)定分子量准确,其它技术无法比。 (2) 灵敏度高,常规 10 -7 — 10 -8 g, 单离子检测可
达10-12g。 (3)快速,几分甚至几秒。 (4) 便于混合物分析, LC/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。
为什么LC需要MS-MS联用而 GC不需要?
液质联用与气质联用的区别:
气质联用仪(GC-MS)是最早商品化的联用仪器,
适宜分析小分子、易挥发、热稳定、能气化的 化合物;用电子轰击方式(EI)得到的谱图, 可与标准谱库对比。 液质联用(LC-MS)主要可解决如下几方面的问 题:不挥发性化合物分析测定;极性化合物的 分析测定;热不稳定化合物的分析测定;大分 子量化合物(包括蛋白、多肽、多聚物等)的 分析测定;没有商品化的谱库可对比查询,只 能自己建库或自己解析谱图。
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.
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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质量色谱图Байду номын сангаас
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总离子流图
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]- . 在ESI中, 往往生成质量大于分子量的离子 如M+1,M+23,M+39,M+18......称准分子离 子,表示为:[M+H]+,[M+Na]+等
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
丰度比出现在质谱中,这对于利用质谱确定化 合物及碎片的元素组成有很大方便, 还可利用 稳定同位素合成标记化合物,如:氘等标记化合 物,再用质谱法检出这些化合物,在质谱图外貌 上无变化,只是质量数的位移,从而说明化合物 结构,反应历程等
Ionic
IonSpray离子喷雾 Analyte Polarity
APCI大气压化学电离
GC/MS
Neutral 101 102
Molecular Weight
103
104
105
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。 随着生命科学的发展,欲分析的样品更加复杂, 分子量范围也更大,因此,电喷雾离子化质谱法 (ESI-MS)和基质辅助激光解吸离子化质谱法 (MALDI-MS)应运而生。
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