离子阱四级杆飞行时间
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LC-MS
色谱分离，质谱是色谱的检测器。离子在电场和磁场的综 合作用下，按照其质量数m和电荷数ZHale Waihona Puke Baidu比值(m/z，质荷比 )大小依次排列成谱被记录下来，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。
实际上
ESI—电喷雾电离
Electrospray Ionization
处于磁场B中离子—回旋离子— 吸收和B垂直的电场能量—当离 子能量和吸收的能量相等是发生 共振，切断交变电场，回旋离子 在电极上产生感应电流，随时间 变化感应信号衰减，记录该信号 ，通过Fourier变换将时域图转换 为频率图（质谱图）
特点 可用于分子反应动力学研究，扫描速度快，可与GC联 用，分辨率高，分析质量大，但仪器昂贵。
串联质量分析器
三重四级杆（QQQ） 四级杆-飞行时间（Q-TOF） 离子阱-飞行时间（IT-TOF） 四级杆-离子阱（QTRAP，Q-IT）
串联质量分析器
三重四级杆
三重四级杆特点
优点 有串极功能，定性能力非常好，信噪比高于QMS 是常用的QMS结果确认仪器 除一般子离子扫描功能外，还有SRM，MRM，母离子扫 描，中性丢失等功能（离子阱不行）对特征基团的结构研 究有很大帮助 缺点 分辨力不足，容易受到m/z近似的例子干扰 售价较高，需要认真维护
子离子扫描
母离子扫描
中性碎片丢失扫描
选择离子监测
多反应监测
四级杆-飞行时间（Q-TOF）
看
IT-TOF
IT-TOF
http://www.shimadzu.com/an/lcms/lcmsittof/ittof.html
QTRAP
增强型全扫描（EMS） 增强多电荷扫描（EMC） 增强分辨率扫描（ER） 增强型离子扫描（EPI） MS/MS/MS扫描
增强型全扫描（EMS） EMS是一种标准的离子阱扫描方 式。 增强多电荷扫描（EMC） EMC是一种标准的离子阱扫描 方式，可用来提高多电荷离子的信噪比。 增强分辨率扫描（ER） 这种扫描方式可以获得感兴趣离 子的高分辨MS。 增强型子离子扫描（EPI） EPI用于获得特定离子的高品 质的MS/MS谱。 MS/MS/MS扫描 MS/MS/MS扫描可用于获得特定MS/MS 离子的进一步的信息。
四级杆特点
优点 结构简单，体积小，易清洗，耐用，分析成本低 选择离子扫描的灵敏度高 优良的定量性能 质谱图是线性质量坐标，易于数据处理 可在较低真空下工作，扫描速度快，易于色谱连用 限制 只能使用“源内碰撞诱导解离”进行结构解析 无法获得精确的质量数 扫描速度比离子阱和飞行时间质谱慢
APCI电离是在大气压条件下利用尖端高压（电晕）放电促 使溶剂和其他反应物电离、碰撞，及电荷转移等方式，形 成一个反应气等离子区，样品分子通过等离子区时，发生 质子转移，形成了(M＋H) 或(M-H)离子或加和离子
ESI *电喷雾电离是最软的电离技术，通常只产生分子离子峰，因此可直接测定混合 物，并可测定热不稳定的极性化合物；其易形成多电荷离子的特性可分析蛋白质 和DNA等生物大分子；通过调节离子源电压控制离子的碎裂（源内CID）测定化 合物结构。 *灵敏度取决于化合物本身和基质 APCI *受基质影响较小 (相对于ESI), 质谱图不受缓冲盐及其缓冲力变化的影响 适应高流量的梯度洗脱/高低水溶液变化的流动相；通过调节离子源电压控制离子 的碎裂。 *与ESI相比适于极性较小的化合物,热不稳定化合物可能会发生降解 一般适合 分析挥发性化合物，也常分析从中性到极性的化合物 APPI 一般适用于分析非极性或者弱极性化合物
质量分析器
空间分离质谱 磁质量分析器 四级杆质量分析器 时间分离质谱 离子阱质量分析器（IT） 飞行时间质量分析器（TOF） 傅立变换离子回旋共振质谱仪（FT-MS）
磁质量分析器（magnetic sector models）
特点 单聚焦 低分辨率 双聚焦 高分辨率（相对） 扫描速度慢，不能与色谱仪联用 对真空度要求相对较高
APPI—大气压光喷雾电离
Atmospheric Pressure PhotoSpray Ionization
APCI—大气压化学电离
Atmospheric Pressure Chemical Ionization
工作原理： 大气压化学电离可分为以下两个步骤： 1.快速蒸发：液流被强迫通过一根窄的管路使其得到较高 的线速度，给毛细管高温加热及雾化气的作用使液流在脱 离管路的时候蒸发成气体 2.气相化学电离(电晕放电)：通过电晕放电，达到气相化 学电离
离子阱（ Ion Trap ，IT）
在环形电极上加基础射频电压（Fundemental rf）和直流 电压；在端盖电极上加交流补充电压。由离子源产生的离 子，通过脉冲离子门进入离子阱，通过调节射频电压和直 流电压，离子可以稳定地存贮在离子阱中。阱中离子的数 目可通过自动增益控制（AGC）技术进行有效控制。阱中 离子数目太多，会引起空间电荷效应，导致电场的扭曲和 整体性能的下降。离子阱中一般充入1 mTorr的氦气，它有 两个作用，一是碰撞“冷却”降低初进入离子的动能，有效 地捕获注入的离子；二是作为碰撞气体，从而产生多级 MS。
四级杆（quadrupole models，Q）
一个离子在进入四极杆后，由于受 到 Rf 电场和直流 DC 的作用会开 始复杂的振荡运动。假设某一时刻 ，DC 和 Rf 保持恒定，如果离子 的质量太低，这个离子被推离轴向 ，到达正极杆，而不会到达四极杆 的出口。如果离子质量太高，趋于 负极杆的振荡增加，直到离子撞击 到负极杆或从四极杆的边缘被弹出 去。只有特定质量的离子在四极杆 内的振荡才会稳定，并且只有这样 的离子才能从四极杆的末端出去被 电子倍增器检测
电喷雾离子化可分为三个过程： 1）形成带电小液滴：由于毛细管被加高压，造成氧化还原反应 ，形成带电液滴。 2）溶剂蒸发和小液滴碎裂：溶剂蒸发，离子向液滴表面移动， 液滴表面的离子密度越来越大，当达到Rayleigh (瑞利）极限时 ，即液滴表面电荷产生的库仑排斥力于液滴表面的张力大致相 等时，液滴会非均匀破裂，分裂成更小的液滴，在质量和电荷 重新分配后，更小的液滴进入稳定态，然后再重复蒸发、电荷 过剩和液滴分裂这一系列过程。 3）形成气相离子：对于半径<10nm的液滴, 液滴表面形成的电 场足够强，电荷的排斥作用最终导致部分离子从液滴表面蒸发 出来，而不是液滴的分裂，最终样品以单电荷或多电荷离子的 形式从溶液中转移至气相，形成了气相离子。
离子阱特点
优点 多级质谱功能 扫描速度快，分辨率高 全扫描MS/MS灵敏度高，自动产生MS/MS质谱图 灵敏度高于三级串联四级杆（QQQ），因为母离子在离子 阱中不会进一步碎裂，对于QQQ，经常会发生碎片离子进 一步解离的过程，这会导致QQQ的质谱图解析更加复杂
限制 无法获得准确的质量信息 定量的灵敏度比串联四级杆低
飞行时间（time-of-flight models，TOF）
优点 可以获得精确质量数，分辨率高，扫描速度快 可用于大分子的分析（几十万原子量单位） 限制 无MS/MS功能，只能用“源内碰撞诱导解离”功能 不如四级杆和离子阱质谱中SIM和MS/MS中的SRM灵敏
傅立叶变换离子回旋共振（FT-MS）
色谱分离，质谱是色谱的检测器。离子在电场和磁场的综 合作用下，按照其质量数m和电荷数ZHale Waihona Puke Baidu比值(m/z，质荷比 )大小依次排列成谱被记录下来，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。
实际上
ESI—电喷雾电离
Electrospray Ionization
处于磁场B中离子—回旋离子— 吸收和B垂直的电场能量—当离 子能量和吸收的能量相等是发生 共振，切断交变电场，回旋离子 在电极上产生感应电流，随时间 变化感应信号衰减，记录该信号 ，通过Fourier变换将时域图转换 为频率图（质谱图）
特点 可用于分子反应动力学研究，扫描速度快，可与GC联 用，分辨率高，分析质量大，但仪器昂贵。
串联质量分析器
三重四级杆（QQQ） 四级杆-飞行时间（Q-TOF） 离子阱-飞行时间（IT-TOF） 四级杆-离子阱（QTRAP，Q-IT）
串联质量分析器
三重四级杆
三重四级杆特点
优点 有串极功能，定性能力非常好，信噪比高于QMS 是常用的QMS结果确认仪器 除一般子离子扫描功能外，还有SRM，MRM，母离子扫 描，中性丢失等功能（离子阱不行）对特征基团的结构研 究有很大帮助 缺点 分辨力不足，容易受到m/z近似的例子干扰 售价较高，需要认真维护
子离子扫描
母离子扫描
中性碎片丢失扫描
选择离子监测
多反应监测
四级杆-飞行时间（Q-TOF）
看
IT-TOF
IT-TOF
http://www.shimadzu.com/an/lcms/lcmsittof/ittof.html
QTRAP
增强型全扫描（EMS） 增强多电荷扫描（EMC） 增强分辨率扫描（ER） 增强型离子扫描（EPI） MS/MS/MS扫描
增强型全扫描（EMS） EMS是一种标准的离子阱扫描方 式。 增强多电荷扫描（EMC） EMC是一种标准的离子阱扫描 方式，可用来提高多电荷离子的信噪比。 增强分辨率扫描（ER） 这种扫描方式可以获得感兴趣离 子的高分辨MS。 增强型子离子扫描（EPI） EPI用于获得特定离子的高品 质的MS/MS谱。 MS/MS/MS扫描 MS/MS/MS扫描可用于获得特定MS/MS 离子的进一步的信息。
四级杆特点
优点 结构简单，体积小，易清洗，耐用，分析成本低 选择离子扫描的灵敏度高 优良的定量性能 质谱图是线性质量坐标，易于数据处理 可在较低真空下工作，扫描速度快，易于色谱连用 限制 只能使用“源内碰撞诱导解离”进行结构解析 无法获得精确的质量数 扫描速度比离子阱和飞行时间质谱慢
APCI电离是在大气压条件下利用尖端高压（电晕）放电促 使溶剂和其他反应物电离、碰撞，及电荷转移等方式，形 成一个反应气等离子区，样品分子通过等离子区时，发生 质子转移，形成了(M＋H) 或(M-H)离子或加和离子
ESI *电喷雾电离是最软的电离技术，通常只产生分子离子峰，因此可直接测定混合 物，并可测定热不稳定的极性化合物；其易形成多电荷离子的特性可分析蛋白质 和DNA等生物大分子；通过调节离子源电压控制离子的碎裂（源内CID）测定化 合物结构。 *灵敏度取决于化合物本身和基质 APCI *受基质影响较小 (相对于ESI), 质谱图不受缓冲盐及其缓冲力变化的影响 适应高流量的梯度洗脱/高低水溶液变化的流动相；通过调节离子源电压控制离子 的碎裂。 *与ESI相比适于极性较小的化合物,热不稳定化合物可能会发生降解 一般适合 分析挥发性化合物，也常分析从中性到极性的化合物 APPI 一般适用于分析非极性或者弱极性化合物
质量分析器
空间分离质谱 磁质量分析器 四级杆质量分析器 时间分离质谱 离子阱质量分析器（IT） 飞行时间质量分析器（TOF） 傅立变换离子回旋共振质谱仪（FT-MS）
磁质量分析器（magnetic sector models）
特点 单聚焦 低分辨率 双聚焦 高分辨率（相对） 扫描速度慢，不能与色谱仪联用 对真空度要求相对较高
APPI—大气压光喷雾电离
Atmospheric Pressure PhotoSpray Ionization
APCI—大气压化学电离
Atmospheric Pressure Chemical Ionization
工作原理： 大气压化学电离可分为以下两个步骤： 1.快速蒸发：液流被强迫通过一根窄的管路使其得到较高 的线速度，给毛细管高温加热及雾化气的作用使液流在脱 离管路的时候蒸发成气体 2.气相化学电离(电晕放电)：通过电晕放电，达到气相化 学电离
离子阱（ Ion Trap ，IT）
在环形电极上加基础射频电压（Fundemental rf）和直流 电压；在端盖电极上加交流补充电压。由离子源产生的离 子，通过脉冲离子门进入离子阱，通过调节射频电压和直 流电压，离子可以稳定地存贮在离子阱中。阱中离子的数 目可通过自动增益控制（AGC）技术进行有效控制。阱中 离子数目太多，会引起空间电荷效应，导致电场的扭曲和 整体性能的下降。离子阱中一般充入1 mTorr的氦气，它有 两个作用，一是碰撞“冷却”降低初进入离子的动能，有效 地捕获注入的离子；二是作为碰撞气体，从而产生多级 MS。
四级杆（quadrupole models，Q）
一个离子在进入四极杆后，由于受 到 Rf 电场和直流 DC 的作用会开 始复杂的振荡运动。假设某一时刻 ，DC 和 Rf 保持恒定，如果离子 的质量太低，这个离子被推离轴向 ，到达正极杆，而不会到达四极杆 的出口。如果离子质量太高，趋于 负极杆的振荡增加，直到离子撞击 到负极杆或从四极杆的边缘被弹出 去。只有特定质量的离子在四极杆 内的振荡才会稳定，并且只有这样 的离子才能从四极杆的末端出去被 电子倍增器检测
电喷雾离子化可分为三个过程： 1）形成带电小液滴：由于毛细管被加高压，造成氧化还原反应 ，形成带电液滴。 2）溶剂蒸发和小液滴碎裂：溶剂蒸发，离子向液滴表面移动， 液滴表面的离子密度越来越大，当达到Rayleigh (瑞利）极限时 ，即液滴表面电荷产生的库仑排斥力于液滴表面的张力大致相 等时，液滴会非均匀破裂，分裂成更小的液滴，在质量和电荷 重新分配后，更小的液滴进入稳定态，然后再重复蒸发、电荷 过剩和液滴分裂这一系列过程。 3）形成气相离子：对于半径<10nm的液滴, 液滴表面形成的电 场足够强，电荷的排斥作用最终导致部分离子从液滴表面蒸发 出来，而不是液滴的分裂，最终样品以单电荷或多电荷离子的 形式从溶液中转移至气相，形成了气相离子。
离子阱特点
优点 多级质谱功能 扫描速度快，分辨率高 全扫描MS/MS灵敏度高，自动产生MS/MS质谱图 灵敏度高于三级串联四级杆（QQQ），因为母离子在离子 阱中不会进一步碎裂，对于QQQ，经常会发生碎片离子进 一步解离的过程，这会导致QQQ的质谱图解析更加复杂
限制 无法获得准确的质量信息 定量的灵敏度比串联四级杆低
飞行时间（time-of-flight models，TOF）
优点 可以获得精确质量数，分辨率高，扫描速度快 可用于大分子的分析（几十万原子量单位） 限制 无MS/MS功能，只能用“源内碰撞诱导解离”功能 不如四级杆和离子阱质谱中SIM和MS/MS中的SRM灵敏
傅立叶变换离子回旋共振（FT-MS）