质谱技术与质谱仪-研究生课程

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(浙江大学研究生质谱课件)质谱-第二讲

(浙江大学研究生质谱课件)质谱-第二讲

Electron Impact Ionization
B) 软离子源 Soft Sources -主要产生分子离子峰,而碎片离 子峰较少
Field Ionization
§3.2 几种主要的离子源及其特点
1) 电子轰击离子源 (Electron Impact (EI) Ionization – hard, gas-phase ion source)
离过程中通常产生多重质子化的离子,一般的ESI谱图,由一 簇不同程度支子化的分子离子峰组成,相邻两个峰相差一个 质子,对于任意相邻两个峰,由于下列两式:
X1=(M+n)/n
X2=(M+n+1)/(n+1)
其中 X1 与X2是所选择的两个峰对应的m/z 的值,这样离
子所含的质子数(n)与样品的分子量(M)均可计算.
. 低质量端不易辨认
CH2OHCHOHCH2OH
甘油有三个羟基, 分子间之间容易缔合, 每相差92u就出现
一个峰,质量数在1000以下的有: 57, 73, 93, 185, 277, 369,…829, 921.
溶剂、酸性、碱性以及样品的浓度和样品的表面活性均
对灵敏度有明显的影响。
----改变一些条件增加谱图信息量。 对于糖类样品进行FABMS分析时,经常不容易获得质子化 分子峰,加入NaCl或KCl水溶液,可以获得很强的[M+Na]+ 的峰,从而得到分子量信息。
样品溶液从毛细管流出时在电场与辅助气流的作用下喷成雾状的液滴在加热气体的作用下液滴中溶剂被蒸发使液滴直径逐渐变小因而表面的电荷密度增加当达到雷利极限时即表面电荷产生的库仑推斥力与液体表面张力相等时则会发生库仑爆炸把液滴炸碎产生电的更小液滴此过程不断重复直到液滴变得足够小表面电荷形成的电场足够强最终把样品离子从液滴中解吸出来形成的样品离子通过锥孔聚焦透镜等进入质谱分析系esi在大气压力和环境温度下进行被分析物的分子在电离过程中通常产生多重质子化的离子一般的esi谱图由一簇不同程度支子化的分子离子峰组成相邻两个峰相差一个质子对于任意相邻两个峰由于下列两式

十七章-质谱法PPT课件(2024版)

十七章-质谱法PPT课件(2024版)

(一)分子离子(molecularion)
1.分子离子峰定义的表示方法 分子受电子流冲击后,失去一个电子形成的离
子即为分子离子,所产生的峰称为分子离子峰或母峰, 用M、M+、 表示 .
M + e → +2e
M -e M·+
①奇数个电子 ②谱图最右端 ③确定分子量
(一)分子离子(molecularion)
➢ 易获得有关化合物官能团的信息
➢ 谱图简单;
缺点:
+
➢ 重现性较差;
+
➢ 样品需要加热气化后进行 离子化,故不适合于难挥发、 热不稳定化合物的分析。
气体分子
试样分子
+ 准分子离子
电子
(M+1)+;(M+17) +;(M+29) +;
场致电离源(FI)
• 阳极和阴极之间,施加 高电压(10~20kv)时, 阳极的尖端附近产生强 电场,利用这个强电场 可将接近尖端的气态样 品分子中的电子拉走, 形成正离子。
1.分子离子峰定义的表示方法
失去电子的顺序:杂原子上n电子﹥π电子 ﹥ C-C键上的σ电子﹥ C-H键上的σ电子
杂原子>C=C>C-C>C-H(难)
如:R-C=O-R‘失去n电子(9.8ev);失去π电 子(10.6ev);失去σ电子(11.5ev指C-Cσ电子)

表示一对电子失去了一个电子,形成具有
(三) 离子源
离子源也叫离子化室。
1.离子源的作用有两个方面: 将被分析的样品电离成离子; 把正离子引出,加速和聚焦。 2.对有机物最常用的电离方法有:
电子轰击源(EI) 化学电离源(CI) 场致电离源(FD) 快速原子轰击离子源(FAB) 光电离源(PI)等

《质谱技术与质谱仪》PPT课件

《质谱技术与质谱仪》PPT课件
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。
在电子轰击下,样品分子可能有四种不同途径形 成离子: (1)样品分子被打掉一个电子形成分子离子; (2)分子离子进一步发生化学键断裂形成碎片离 子;
(3)分子离子发生结构重排形成重排离子;
(4)通过分子离子反应生成加合离子;
(5)同位素离子
M + e —— M—
3、离子也可因撞击强烈而形成碎片离子:
4、荷电离子被加速电压加速,产生一定
的速度v,与质量m、电荷e及加速电压V有
关,其动能与加速电压及电荷遵循
eV
1 mv 2
2
(1)
5、加速离子进入一个强度为H的磁场,发生
偏转,半径为:
r mv
(2)
eH
将(1)(2)合并:
m H 2r2
3. 场电离(FI)
FI是利用强电场诱发样品分子的电离,属于软电离 。最重要的部件是电极,正负极间施加高达10KV的 电压差,两极的电压梯度可达107~108V·cm-1。若 具有较大偶极矩或高极化率的样品分子通过两极间 时,受到极大的电压梯度的作用(量子隧道效应) 而发生电离。
特点: 分子离子峰(或准分子离子峰)强度较大
为了消除离子能量分散对分辨率的影响,通常在扇 形磁场前加一扇形电场。质量相同而能量不同的离 子经过静电电场后会彼此分开。即静电场有能量色 散作用。如果设法使静电场的能量色散作用和磁场 的能量色散作用大小相等方向相反,就可以消除能 量分散对分辨率的影响。只要是质量相同的离子, 经过电场和磁场后可以会聚在一起。另外质量的离 子会聚在另一点。改变离子加速电压可以实现质量 扫描。这种由电场和磁场共同实现质量分离的分析 器,同时具有方向聚焦和能量聚焦作用,叫双聚焦 质量分析器。

研究生质谱基础PPT课件

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20
胆酸(MW:408):FAB (不同介质的影响)
溶于甘油 (MW: 92)
溶于含0.14 mol AgNO3的甘油
21
大气压电离 (API) 技术
ESI 和APCI 共同点: 使用高电压元件和充气喷雾法产生气 相离子 通常产生 (M+H)+ 或 (M-H)- 等准分子 离子 产生极少的碎片,但可以控制产生结 构碎片 非常灵敏的技术
10 EI-6
电子电离源(EI) 结构:电离盒 灯丝 磁铁
原理:电子轰击样品分子,使之电离
特点:
1 电离电压:70eV 2 加一小磁场增加电离几率。 3 样品分子在电子轰击下,可以失去一个 电 子 形成分子离子,也可能化学键断裂形成碎片
离子。EI源碎片离子多,结构信息丰富,有标准 化合物质谱库。
4 样品在气态下电离,不能汽化的样品不能分 析,主要用于气-质联用仪。
大气压化学电离源主要用来分析中等极性的化合物,有些 化合物由于结构和极性方面的原因,ESI不能产生足够强 的离子,可以采用APCI 方式增加离子产率。APCI 主要 产生的是单电荷离子,所分析的化合物分子量一般小于 1000Da..
37
38
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Common Ionisation
质谱分析法
Mass spectrometry
1
1概述 1.1质谱分析法 1.2质谱仪的发展简史
1912年: 世界第一台质谱装置 1940年代: 质谱仪用于同位素测定 1950年代:分析石油 1960年代:研究GC-MS联用技术 1970年代:商品GC-MS出现,计算机引 入,GC-MS技术基本成熟。 1980年代:大气压电离的LC-MS出现 1990年代:基质辅助激光解吸飞行时间

质谱仪工作原理PPT课件

质谱仪工作原理PPT课件
• 目前,通过采取激光脉冲电离方式,离子延迟引出技 术和离子反射技术,可以在很大程度上克服上述三个 原因造成的分辨率下降。
• 现在,飞行时间质谱仪的分辨率可达20000以上。最 高可检质量超过300,000Da,并且具有很高的灵敏度。
2021
39
(4)离子阱质量分析器(ion trap)
通过扫描射频电 压值,使阱中离子 的轨道依次变得不 稳定,因此可从将



质谱表
元素图表
2021
42
四、质谱仪的性能指标
1、质量范围
指所能检测的m/z范围
四极杆质谱 m/z小于或等于2000
磁式质谱
m/z可达到几千
飞行时间质谱 m/z可达到几十万
2021
43
2、分辨率R
R M M
质谱仪把相邻两质量 组分分开的能力
例如:CO+ 27.9949 , N2+ ,
28.R0061M
EI 源的特点:
电离效率高;应用广泛;操作方便
EI源:可变的离子化能量 (10~240eV,常用70eV )
电子能量 分子离子增加
电子能量 碎片离子增加
对于易电离的物质降低电子能量,而对于难 电离的物质则加大电子能量(常用70eV )。
2021
15
(2) 化学电离源(chemical ionization CI)
•电喷雾源ESI,
•大气压化学电离源APCI, LC-MS
•激光解吸源LD
2021
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(1)电子轰击源
(electron impact ionization, EI)
++
: R1
: R2
+

质谱原理及使用课堂PPT

质谱原理及使用课堂PPT
35
在灯丝和阳极之间加入约70V 电压,获得轰击能量为70eV的电 子束(一般分子中共价键电离电位 约10eV),它与进样系统引入气 体束发生碰撞而产生正离子。
36
正离子在第一加速电极和反射极间 的微小电位差作用下通过第一加速电极 狭缝,至质量分析器电极狭缝,而第一 加速极与第二加速极之间的高电位使正 离子获得其最后速度,经过狭缝进一步 准直后进入质量分析器。
47
4.质量分析器
质谱仪的质量分析器位于离子源和检 测器之间,依据不同方式将样品离子按质 荷比m/z分开。质量分析器的主要类型 有:磁分析器、飞行时间分析器、四极滤 质器、离子捕获分析器和离子回旋共振分 析器等。随着微电子技术的发展,也可以 采用这些分析器的变型。
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(l)磁分析器 最常用的分析器类型之一就是扇
5
1 u1 12 (6.01 2.2 0 2 1 0 12 0 0 g 4 1 3 1C 0 2 C 2原 /0 m/1 m 子 o C 2l1 o C 2) l
=1.66054×10-24g/12C原子 =1.66054×10-27kg/12C原子
6
而在非精确测量物质的场合,常 采用原子核中所含质子和中子的总数 即质量数来表示质量的大小,其数值 等于其相对质量数的整数。
37
(2)化学电离源 在质谱中可以获得样品的重要
电子轰击产生的M+峰,往往不存在 或其强度很低。必须采用比较温和 的电离方法,其中之一就是化学电 离法。
38
化学电离法是通过离子——分 子反应来进行,而不是用强电子束 进行电离。离子(为区别于其它离 子,称为试剂离子)与试样分子按 下列方式进行反应,转移一个质子 给 试 样 或 由 试 样 移 去 一 个 H+ 或 电 子,试样则变成带+l电荷的离子。

质谱法专业知识课件

质谱法专业知识课件

在离子源内,用电加热铼或钨旳灯丝到2023℃,产生高速电子 束,其能量为10~7OeV。当气态试样由分子漏入孔进入电离室 时,高速电子与分子发生碰撞,若电子旳能量不小于试样分子 旳电离电位,将造成试样分子旳电离。
碎片离子可用于有机化合物旳构造鉴定
优点: 1)稳定, 质谱图再现性好,便于计算机检索及比较; 2)离子碎片多,可提供较多旳分子构造信息。 缺陷:
4)基质辅助激光解吸离子源(MALDI)
原理:是用激光照射样品与基质形成旳共结晶薄膜,基质从 激光中吸收能量传递给样品,从而使样品解吸和电离旳过程。 它是一种软电离技术,合用于混合物及生物大分子旳测定。
(3)质量分析器
质谱仪旳质量分析器位于离子源和检测器之间。
作用 :过滤
质量分析器旳主要类型有:磁分析器、飞行时间质量分 析器、离子阱质量分析器和四级杆质量分析器等。
质谱能做什么?
定性:化合物旳构造。 定量:混合物旳各构成含量。 领域:化学、生物学、医学、药学、环境、物理、材料、能源 等。
质谱分析法旳特点
➢(1)应用范围广。测定样品能够是无机物,也能够是有 机物。被分析旳样品能够是气体和液体,也能够是固体。 ➢(2)敏捷度高,样品用量少。目前有机质谱仪旳绝对敏 捷度可达50pg(pg为10−12g),无机质谱仪绝对敏捷度可 达10−14 g。用微克级样品即可得到满意旳分析成果。 ➢(3)分析速度快,并可实现多组分同步测定。 ➢(4)与其他仪器相比,仪器构造复杂,价格昂贵,使用 及维修比较困难。对样品有破坏性。
在一般有机分子鉴定时,能够经过同位素离子峰相对强度之 比来拟定其元素构成。
➢例如:CH4 M=16
➢12C+1H×4=16
M
➢13C+1H×4=17 M+1

质谱法专题教育课件

质谱法专题教育课件

: R4
++
:e
(M-R2)+
(M-R1)+
(M-R3)+
M+
Mass Spectrometer
EI源:可变旳离子化能量 (10~70 eV)
有机分子旳电离电位一般为7-15eV。 可提供丰富旳构造信息。
电子能量 分子离子增长
电子能量 碎片离子增长
原则质谱图基本都是采用EI源(70eV)取得旳
合用性强,图谱重现性好 但图谱复杂,分子离子峰难寻找
分子离子或准分子离子峰
质谱中分子离子峰旳辨认及分子式旳拟定是至关重要旳.
分子离子峰旳辨认
1. 假定分子离子峰: 高质荷比区,RI 较大旳峰(注意:同位素峰) 2. 判断其是否合理: 与相邻碎片离子(m/z较小者)之间关系是否
合理
Δm
1
2
丢失 H· H2
3
15
16
17
H2, H CH3
O
OH
NH2
18 20 H2O
质谱仪器构造框图
电子轰击离子化EI(50~100 eV) 分子离子,可裂
M
e
M

2e
离子被电场加速后,动能和位能相等
(加速后旳电子势能转化为动能)
1 mv2 zU 2
解为碎片离子
m:离子质量 v:离子速度 z:离子电荷 U:电场电压
加速后旳离子进入磁场,圆周运动旳离心力和向心力相等
mv2 Hzv R
R
CH CH2 CH2
(M-18)+

(三)醛和酮
C3H7
H .+ O
CH3C O+
C6H13C O+

质谱-研究生

质谱-研究生

Inlet
Ion source
Mass Analyzer
Detector
High Vacuum System
Neutral molecules to ionised molecules
Data System
2). 质谱技术的特点
质谱仪是一个用来测量单个分子质量的仪器(J. Thompson).但实际上质谱仪提供的是分子的质量与电荷 比(m/z or m/e). 质谱法是一强有力的分析技术。它可用于未知化合物的鉴 定、定量分析、分子结构及化学特性的确定等方面; 所需化合物的量非常低:10-15g, 或10-15 mole; 应用范围广: (1) 有机质谱法:生物、医药、聚合物、法医 和环境等方面;(2) 无机质谱法: 地球化学,地质矿产和无 机元素分析鉴定等方面。
Nobel Prize Winners
Joseph John Thomson 1906 Physics Nobel Prize
Francis William Aston 1922 Chemistry Nobel Prize
Wolfgang Paul 1989 Physics Nobel Prize
二、质谱仪技术指标:
灵敏度(sensitivity, S/N at ng (or pg)/µL) 分辨率(resolution, R=m/∆m, (1)半峰宽, (2)峰谷10%)
100%
∆m
∆m
10% m m+1
Full-width at half-maximum, FWHM
The 10% valley method
1). 质谱仪的示意图
HPLC Flow injection Sample plate MALDI ESI FAB EI CI Time of flight (TOF) Quadrupole Ion Trap Linear Ion Trap Magnetic Sector FTICRMS Microchannel Plate Electron Multiplier Hybrid with photomultiplier

第四章--质谱PPT课件

第四章--质谱PPT课件

化合物可达到10-12-10-15g的检测灵敏度;并可适用于多种接口
联机技术(如流动注射,HPLC,HPCE)。
.
8
2.分析器
(1)静电场和磁场分析器
单聚焦仪器的分析器由磁场组成,双聚焦仪器的分析器由 静电场和磁场组成(顺置型),磁场在前,静电场在后,属于 倒置型。 (2)四极质量分析器
四极质量分析器是由四根互相平行的电极组成。
(2)论文记录法
论文记录方式如下(也是 m/z与RA%列表):32(M+) (66)
3l
(100)
29
(64)
15
(13)
:
:
括号中的数值表示该离子的相对强度。
表格形式虽然也可以准确地表示相对强度,甚至很弱的峰也能表示出来, 但不如棒图一目了然。
. 17
4.1.4 质谱仪的分辨率
质谱仪的分辨率 指的是能把相邻两个 峰分开的能力,两个 高度相等质量分别为M1 和M2的相邻峰正好分开。 分辨率定义为:
①按质荷比大小排列:m/z 15 16 17 28 29 30 31 32 33 34
RA% 13 0.21 1.0 6.3 64 38 100 66 0.98 0.14
②按相对强度次序排列:m/z 31 32 29 15 28 30 17 33 16 34
RA% 100 66 64 13 6.3 3.8 1.0 0.98 0.21 0.14
对于质荷比m/z100的离子,分辨率R=100时,它能与m/z101的峰分辨开; R=1000时它能与m/z100.1的峰分辨开;R=10000时它能与m/z100.01的峰分 辨开,R值越高越能与质荷比相近的离子分开。
如十三烷基苯(C19H32)M=260.2505,十一烷基苯酮(C18H28O)M=260.2140和 l,2-二甲基4-苯甲酰基萘(C19H160)M=260.1204,分辨率R=1000的低分辨仪器

质谱讲课课件

质谱讲课课件

CH 2 CH 3
4 3 H 3 C CH 2 CH 2
CH 2 CH 2 CH 3
2 9 H 3 C CH 2
CH 2 CH 2 CH 2 CH 3
1 5 CH 3
CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3
43
29 15
57
71 85 99 113 142
m/z
正癸烷
C、亚稳离子峰 若质量为m1的离子在离开离子源受电场加速后,在进
硬电离方式,只能用于远远小于生物有机分 子的小分子(400Da以下)的检测,样品需经过 汽化进入电离区,不适合难挥发和热不稳定的 样品。能电离挥发性化合物、气体和金属蒸 汽。
B. FBI快速原子/离子轰击离子源(FAB)
使用高能量的惰性原子束(Ar)喷射样品靶上的样品和 基质表面,基质是溶解样品的非挥发性溶剂,样品从基质中解 吸附并汽化,离子化。基质的作用是溶解样品;吸收大部分能 量,有助于样品离子化并保护样品不被高能量撞击破坏。
适合分析高极性、相对分子量大 难挥发、和热稳定相差的样品, 对极性化合物测定不灵敏。常用的 基质:甘油、乙二醇胺等。
1、测定质量数可以做到7000Da。 2、快速。 3、软电离方式,碎片离子少
C. 基质辅助激光解吸附离子源(MALDI)
MALDI是通过激光束照射样品与基质的共结晶而使样品分 子电离,可以解决生物大分子的离子化难题,离子化过程 与FBI有相似之处。对基质的要求是能吸收337nm紫外光并 气化,能量由基质传给样品使样品一起气化并离子化。
质谱图
质谱图是以质荷比(m/z)为横坐标,相对强度为纵坐标构 成。一般将原始质谱图上最强的离子峰为基峰并定为相对 强度为100%,其它离子峰以对基峰的相对百分值表示。

质谱仪器及技术简介

质谱仪器及技术简介

碎片离子(fragment ions) 分子离子在离子源中经一级 或多级裂解生成的产物离子。
同位素离子(isotopic ions) 由元素的重同位素构成的离 子称为同位素离子。它们在质谱图中总是出现在相应的分 子离子或碎片离子的右侧(即质荷比较大的一侧)。
亚稳离子(metastable ions) 亚稳离子是指那些在离开 离子源之后,到达检测器之前这一区域中发生裂解反应的 离子。它们一般呈现为很弱的宽峰,出现在非整数质量处。
多电荷离子(multiply-charged ions) 带有两个甚至两个 以上电荷的离子。它们时常具有非整数质荷比,因而出现 在质谱图的分数质量上。最常见的是双电荷离子。
质谱解析
解析未知物的图谱,可按下述程序进行。
第一步 对分子离子区进行解析(推断分子式)
(1)确认分子离子峰,并注意分子离子峰对基峰的相对强 度比,这对判断分子离子的稳定性以及确定结构是有一定 帮助的。
4 大气压化学电离
(atmospheric pressure chemical ionization, APCI)
在大气压下,化学电离反应的速率更大,电离效 率应更高。
主要困难是将大气压力下产生的离子转移到处于 高真空(<10-6Torr)状态的质量分析器中。
现在常用的是电晕放电电离。
质谱
主讲:姜黎
内容结构
质谱的定义、质谱仪组成及工作原理 怎样读质谱图 液质联用原理 液质联用实际例子
一 质谱的定义、质谱仪组成及工作原理
气体分子或固体、液体的蒸气受到一定能量的电 子流轰击或强电场作用,丢失价电子生成分子离 子;同时,化学键也发生某些有规律裂解,生成 各种碎片离子。这些带正电荷的离子在电场和磁 场的作用下,按质荷比(即质量与电荷比值m/e) 的大小分开,排列成谱,记录下来即为质谱 (Mass Spectroscopy)。

第五章 生物质谱仪器与技术PPT课件

第五章 生物质谱仪器与技术PPT课件









电子倍增器, 闪烁计数器,等
闪烁计数器:由闪烁体(也称荧光体)和光电倍增管构成
9
二、质谱仪的组成
(一)真空系统
覆盖区:凡是有样品分子和离子存在的区域。 作用:降低背景;减少离子间或离子与分子间碰撞所 产生的干扰,如散射、离子飞行偏离、质谱图变宽等; 延长灯丝寿命(残余空气中的氧能烧坏离子源的灯 丝)。 真空度: 1.0×10-4~1.0×10-7Pa。特别是质量分析 器要求高真空度。
20
(三)离子源
8.基质辅助激光解吸电离(MALDI)
MALDI: matrix-assisted laser desportion ionization
将样品溶液和基质混匀,干燥成为晶体或半晶 体,在激光(如337nm紫外氮激光)照射下,基 质吸收能量后瞬间由固态转化为气态,将质子转 移给样品分子使其离子化 .
进样系统
真空系统
离子源
质量分析器
检测器
加速器
计算机系统
质谱仪的基本结构框图
8
二、质谱仪的组成
进样系统 eg样品板 LC或GC
离子源
++ ++
++
质量分析器
加 速 器
++ + ++++++ ++ ++ +
+++++ + + + +
真空系统
EI源 FAB源 MALDI源 ESI源,等
quadrupole Ion trap time-of-flight, etc

质谱分析技术-PPT课件

质谱分析技术-PPT课件
1)直接通过末端氨基酸序列分析鉴定蛋白质
2)结合肽谱数据库鉴定蛋白质(肽质量指纹谱)
3)蛋白质修饰鉴定
用MALDI-TOF MS检测特定部位氨基酸残基 的磷酸化
4)分子量测定: MALDI-TOF 的准确度高达0.1%~0.01%,远远 高于目前常规应用的SDS 电泳与高效凝胶色谱技术, 目前可测定生物大分子的分子量高达300KDa。
LNVWGKVEAD EKFDKFKHLK ALGGILKKKG IKYLEFISDA MTKALELFRN
IAGHGQEVLI TEAEMKASED HHEAELKPLA IIHVLHSKHP DIAAKYKELG
胰蛋白酶酶切Myoglobin产生的肽段及其分子量
1811.90 1606.85 1271.66 1378.83 1982.05 1853.95 1884.01 1502.66 748.43
实际质谱分析所得的肽质量指纹谱
GLSDGEWQQVLNVWGK GHHEAELKPLAQSHATK YLEFISDAIIHVLHSK KGHHEAELKPLAQSHATK
2)SELDI-TOF MS (原理示意图)
EAM: 能量吸收分子
SELDI-TOF MS分析使用的各种蛋白质芯片
SELDI-TOF MA检测结果与处理
IAGHGQEVLI TEAEMKASED HHEAELKPLA IIHVLHSKHP DIAAKYKELG
Myoglobin用胰蛋白酶限制酶切后产生的肽段 (从碱性氨基酸的羧基端切断) • Myoglobin GLSDGEWQQV RLFTGHPETL LKKHGTVVLT QSHATKHKIP GDFGADAQGA FQG
GLSDGEWQQVLNVWGK VEADIAGHGQEVLIR LFTGHPETLEK HGTVVLTALGGILK KGHHEAELKPLAQSHATK GHHEAELKPLAQSHATK YLEFISDAIIHVLHSK HPGDFGADAQGAMTK ALELFR

研究生质谱二 ppt课件

研究生质谱二 ppt课件
往是基峰。91+14 n--苄基苯系列。 3)也有 α 断裂,有多甲基取代时,较显著。 4)四元环重排; 有 γ-H,麦氏重排; RDA 裂解。 5)特征峰:39、51、65、77、、78、91、92、93
研究生质谱二
研究生质谱二
5.4.2 醇、酚、醚 1.醇
1)分子离子峰弱或不出现。 2) Cα-C β 键的裂解生成 31+14 n 的含氧碎片离子峰。
研究生质谱二
研究生质谱二
5.4.3 硫醇、硫醚
硫醇与硫醚的质谱与相应的醇和醚的质谱类似,但硫醇和硫醚 的分子离子峰比相应的醇和醚要强。
1. 硫醇 1)分子离子峰较强。 2)α 断裂,产生强的 CnH2n+1 S+峰 ,出现含硫特征碎片离子峰。
( 47+14 n ;47、61、75、89…) 3)出现(M-34)(-SH2), (M-33)(-SH),33(HS+),
研究生质谱二
3)含 Cl、Br 的直链卤化物易发生重排反应,形成符合 CnH2nX+ 通式的离子
注意:
① 可见 (M-X )+,(M-HX)+, X+, CnH2n , CnH2n+1 系列峰。 ② 19 F 的存在由(M-19),(M-20)碎片离子峰来判断。 ③ 127 I 的存在由(M-127),m/z 127 等碎片离子峰来判断。 ④ Cl、Br 原子的存在及数目研究由生其质谱同二 位素峰簇的相对强度来判断。
34(H2S+)的峰。
研究生质谱二
2.硫醚
1)硫醚的分子离子峰较相应的硫醇强。
2) α 断裂、碳-硫 σ 键裂解生成 CnH2n+1S+ 系列含硫的
碎片离子。
研究生质谱二

质谱仪的简述及应用PPT课件

质谱仪的简述及应用PPT课件

样孔进入分析器
.
ESI是很软的电离方法,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。
特点: ❖ 适合于适用于强极性,大分子量的样品(生物大分
子)分析,如蛋白质、肽、糖等。 ❖ 最大特点是容易形成多电荷离子。一个分子量为
10000Da的分子若带有10个电荷,则其质荷比只有 1000Da,进入了一般质谱仪可以分析的范围之内。 因此目前采用电喷雾电离,可以测量分子量在 300000Da以上的蛋白质。 ❖ 主要用于液相色谱-质谱联用仪
.
(1) 电子电离源(electron ionization EI)
动画
图4-6电子电离源原理图
.
EI是质谱中最常用的离子源,电子能量一般为70eV,大 多数有机化合物的电离电位7~15eV,多数分子离子进一 步裂解产生碎片离子。
样品分子形成离子的四种途径: • 样品分子被打掉一个电子形成分子离子(同位素离子)。 • 分子离子进一步发生化学键断裂形成碎片离子。 • 分子离子发生结构重排形成重排离子。 • 通过分子离子反应生成加合离子。 特点: ❖ 碎片离子多,结构信息丰富,有标准化合物质谱库; ❖ 主要用于挥发性样品的电离,不能汽化的样品不能分析; ❖ 稳定性不高的样品得不到分子离子;
第四章 质谱分析法 Mass Spectrometry,MS 第一节 概述
分子
.
4.1.1 质谱仪的发展史
1911年: 世界第一台质谱装置(J.J. Thomson) 40年代: 用于同位素测定和无机元素分析 50年代: 开始有机物分析(分析石油) 60年代: 研究GC-MS联用技术 70年代: 计算机引入 80年代: 新的质谱技术出现:快原子轰击电离子源,基
质辅助激光解吸电离源,电喷雾电离源,大气压化学电离源; LC-MS联用仪,感应耦合等离子体质谱仪,富立叶变换质谱仪等

仪器分析—质谱ppt课件

仪器分析—质谱ppt课件
92massfilteringscanning滤质器分析器和扫描与tof的分析器不同四级杆分析器是在特定的电压频率下具有特定mz的离子才可到达检测器在实时分析时电压是不断变化的这就是对离子束进行扫企业文化就是传统氛围构成的公司文化它意味着公司的价值观诸如进取守势或是灵活这些价值观构成公司员工活力意见和行为的规范
MALDI-TOF MS, ESI MS
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1.真空系统
质谱仪构造
• 离子源和质量分析器的压力在 • 10–4 ~ 10–5 Pa和10–5 ~ 10–6 Pa。
– 大量氧会烧坏离子源的灯丝; – 用作加速离子的几千伏高压会引起放电;
– 引起额外的离子-分子反应,改变裂解 模型,谱图复杂化。
characterization of potential drugs, drug degradation analysis, screening of drug candidates, identifying drug targets, disease marker identification, diagnostic !
简单断裂产生的离子。 4 重排离子(rearrangement ion)经重排反应产生的离子,其结构不是原分子结构单元。 5 母离子(parent ion)与子离子(daughter ion)任何一离子进一步产生某离子,前者称
为母离子,后者称为子离子。 6 亚稳离子(metastable ion)是从离子源出口到检测器之间产生的离子。 7 奇电子与偶电子离子(odd- and even-electron ion)具有未配对电子的离子称为奇电子
organic chemicals, polymers!
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概述
气相色谱/质谱联用技术的特点
1、气相色谱作为进样系统,将待测样品进行分离后直接导 入质谱进行检测,既满足了质谱分析对样品单一性的要求, 还省去了样品制备等过程,提高了对混合物的分离、定性和 定量分析效率。 2、质谱作为检测器,检测的是离子质量,获得化合物的质 谱图,解决了气相色谱定性的局限性。质谱可以有选择地只 检测所需要的目标化合物的特征离子,可以排除基质和杂质 峰的干扰,提高灵敏度。 3、可以获得更多信息。化合物的质谱特征加上气相色谱保 留时间双重定性信息。
概述
质谱仪基本原理
•质谱分析法主要是通过对样品离子质荷比的分析而实 质谱分析法主要是通过对样品离子质荷比的分析而实 现对样品进行定性和定量的一种方法 •电离装置把样品电离为离子 电离装置把样品电离为离子 •质量分析装置把不同质荷比的离子分开 质量分析装置把不同质荷比的离子分开 •经检测器检测之后可以得到样品的质谱图 经检测器检测之后可以得到样品的质谱图
当仪器分辨力达到770时 当仪器分辨力达到770时, 770
当仪器分辨力达到1100时 能够分开CO当仪器分辨力达到1100时,能够分开CO-C2H4 和N2-C2H4 1100 CO 当仪器分辨力超过2500时 三者全部分开。 当仪器分辨力超过2500时,三者全部分开。 2500 一般低分辨仪器在2000左右。10000以上时称高分辨。 一般低分辨仪器在2000左右。10000以上时称高分辨。 2000左右 以上时称高分辨 FT-MS分辨力可达2百万。 FT-MS分辨力可达2百万。 分辨力可达
概 述
质谱法是利用带电粒子在磁场或电场中的运动规律, 质谱法是利用带电粒子在磁场或电场中的运动规律, 利用带电粒子在磁场或电场中的运动规律 然后按照质量或质荷比(m/z)实现分离分析, 然后按照质量或质荷比(m/z)实现分离分析,测定离 子质量及其强度分布。 子质量及其强度分布。 这种按质量或质荷比大小顺序排列而成的图谱就是质谱图。 这种按质量或质荷比大小顺序排列而成的图谱就是质谱图。 质谱图
气相色谱/质谱联用仪 气相色谱 质谱联用仪
1、概述 2、质谱仪性能指标 3、质谱仪仪器组成 4、质谱图中离子主要类型 高分辨气相色谱/ 5、高分辨气相色谱/质谱联用仪
概述
气相色谱法和质谱法具有的共同点:
1、气相色谱分离和质谱分析过程都是在气态下进行的; 2、气相色谱分析的化合物沸点范围适于质谱分析; 3、两种方法灵敏度相当; 4、两种方法对样品预处理要求有相同之处; 5、两种方法都是分析混合物的理想工具。 因此,可以把气相色谱和质谱仪组合起来成为联用系统。 关键点:在于气相色谱和质谱仪之间的接口,使得从色谱柱 流出的组分进入到质谱的离子源时,载气和组分产生的压强 不破坏质谱正常运行的真空。
质谱仪仪器组成
电子轰击源(Electron Impact,EI) 电子轰击源 作用过程: 作用过程: 采用高速(高能 电子束冲击样品 采用高速 高能)电子束冲击样品,从而产生电 高能 电子束冲击样品, 子和分子离子M 子和分子离子 + , M+ 继续受到电子轰击而引起 化学键的断裂或分子重排,瞬间产生多种离子。 化学键的断裂或分子重排,瞬间产生多种离子。 水平方向: 灯丝与阳极间(70V电压 高能电子 电压)—高能电子 水平方向 : 灯丝与阳极间 电压 —冲击样品 正离子 冲击样品—正离子 冲击样品 垂直方向: 加速电极(低电压 较小动能--垂直方向:G3-G4加速电极 低电压 较小动能 加速电极 低电压)---较小动能 狭缝准直G4-G5加速电极 高电压 较高动能 狭 加速电极(高电压 较高动能---狭 狭缝准直 加速电极 高电压)---较高动能 缝进一步准直--离子进入质量分析器。 缝进一步准直 离子进入质量分析器。 离子进入质量分析器 特 点: 使用最广泛, 谱库最完整; 电离效率高; 使用最广泛 , 谱库最完整 ; 电离效率高 ; 结 构简单,操作方便; 构简单, 操作方便;但分子离子峰强度较弱或不 出现(因电离能量最高) 出现(因电离能量最高)。
质谱仪仪器组成
电子轰击源
M + e(高能) = M + + 2e(低速)
式中M为待测分子, 为分子离子或母体离子。 式中M为待测分子,M+为分子离子或母体离子。
当电子轰击源具有足够高的能量时(一般为7OeV), 当电子轰击源具有足够高的能量时(一般为7OeV),大多 7OeV) 数化合物(电离能为10eV 10eV) 数化合物(电离能为10eV)分子不仅可能失去一个电子形成 分子离子,而且有可能进一步发生键的断裂, 分子离子,而且有可能进一步发生键的断裂,形成大量的各 种低质量数的碎片正离子和中性自由基, 种低质量数的碎片正离子和中性自由基,这些碎片离子可用 于化合物的结构鉴定。 于化合物的结构鉴定。
20.00
0.00 3.90 4.00 4.10 4.20 4.30 4.40 4.50
质谱仪性能指标
高斯分布的色谱峰
同一个色谱峰,但数据点减半
100.00
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00 3.90 4.00 4.10 4.20 4.30 4.40 4.50
质谱仪性能指标
7个数据点
100.00 80.00
60.00
40.00
20.00
0.00 3.90
4.00
4.10
4.20
4.30
4.40
4.50
4 灵敏度
质谱仪的灵敏度有绝对灵敏度、 质谱仪的灵敏度有绝对灵敏度、相对灵敏度和分析 灵敏度。 灵敏度。 绝对灵敏度:仪器可以检测到的最小样品量; 绝对灵敏度:仪器可以检测到的最小样品量; 相对灵敏度: 相对灵敏度:仪器可同时检测的大组分与小组分的含 量比值; 量比值; 分析灵敏度: 分析灵敏度:输入仪器的样品量与仪器输出的信号的 比值。 比值。
质谱仪仪器组成
2. 电离源(室Ionization Chamber) 电离源( )
将引入的样品转化成为碎片离子的装置。 将引入的样品转化成为碎片离子的装置。根据样品离子化方式和电离源能量 高低,通常可将电离源分为: 高低,通常可将电离源分为: 气相源:先蒸发再激发,适于沸点低于 气相源:先蒸发再激发,适于沸点低于500oC、对热稳定的样品的离子化,包 、对热稳定的样品的离子化, 电子轰击源、化学电离源、场电离源、火花源; 括电子轰击源、化学电离源、场电离源、火花源; 解吸源:固态或液态样品不需要挥发而直接被转化为气相, 解吸源:固态或液态样品不需要挥发而直接被转化为气相,适用于分子量高达 105的非挥发性或热不稳定性样品的离子化。包括场解吸源、快原子轰 的非挥发性或热不稳定性样品的离子化。包括场解吸源、 击源、激光解吸源、离子喷雾源和热喷雾离子源等。 击源、激光解吸源、离子喷雾源和热喷雾离子源等。 硬源:离子化能量高, 硬源:离子化能量高,如EI。伴有化学键的断裂,谱图复杂,可得到分子官能 。伴有化学键的断裂,谱图复杂, 团的信息; 团的信息; 软源:离子化能量低,如场解吸源。产生的碎片少,谱图简单, 软源:离子化能量低,如场解吸源。产生的碎片少,谱图简单,可得到分子量 信息。 信息。 因此,应根据分子电离所需能量的不同来选择不同电离源。 因此,应根据分子电离所需能量的不同来选择不同电离源。
质谱仪仪器组成
大气 真空系统
样品入口
离子化方法
质量分析器
检测器
数据系统
质谱仪仪器组成
1、进样系统 进样系统的作用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。 源中,并且不能造成真空度的降低。 常用的进样装置有: 常用的进样装置有: 间歇式进样 直接探针进样 色谱进样系统(GC-MS、HPLC-MS) 色谱进样系统(GC-MS、HPLC-MS) 高频感藕等离子体进样系统(ICP-MS) 高频感藕等离子体进样系统(ICP-MS)
质谱仪仪器组成
按质量分析器(或者磁场种类 可分为静态仪器和动 按质量分析器 或者磁场种类)可分为静态仪器和动 或者磁场种类 态仪器,即稳定磁场(单聚焦及双聚焦质谱仪) 态仪器,即稳定磁场(单聚焦及双聚焦质谱仪)和 变化磁场(飞行时间和四极杆质谱仪)。 变化磁场(飞行时间和四极杆质谱仪)。 MS仪器一般由进样系统、电离源、质量分析器、 仪器一般由进样系统、电离源、质量分析器、 仪器一般由进样系统 真空系统和检测系统构成。 真空系统和检测系统构成。
质谱仪性能指标
3、扫描时间 、
色谱峰的数据点数目和峰宽以及扫描时间有关 较短的扫描时间,可以获得良好的峰型,但是不利于信 号采集 较长的扫描时间,有助于信号采集,但是峰型不好 峰型和信号,二者需折衷考虑
质谱仪性能指标
高斯分布的色谱峰
理想的高斯峰应有35个数据点
100.00
80.00
60.00
40.00
概述
1.质谱法是唯一可以确定分子质量的方法; 1.质谱法是唯一可以确定分子质量的方法; 质谱法是唯一可以确定分子质量的方法 2.灵敏度高 灵敏度高; 2.灵敏度高; 3.样品用量少 通常只需微克级样品, 样品用量少, 可达10 3.样品用量少,通常只需微克级样品,检出限 可达1014 g; 4.质谱仪种类很多 应用范围广,可进行同位素分析, 质谱仪种类很多, 4.质谱仪种类很多,应用范围广,可进行同位素分析, 也可进行化学分析,可进行无机成分、 也可进行化学分析,可进行无机成分、有机结构分 生物样品分析; 析,生物样品分析; 被分析对象:气体、液体、固体。 被分析对象:气体、液,则对以上三个分子不能分开, 若仪器分辨力很低,如RP=200,则对以上三个分子不能分开,混为一峰 若要分开以下混合物, 若要分开以下混合物,则必需有如下分辨力 CO27.994914/(28.031299CO-C2H4: (RP)2 = 27.994914/(28.031299-27.994914) = 770 28.006158/(28.031299N2-C2H4 : (RP)3 = 28.006158/(28.031299-28.006158) = 1100 COCO-N2 : 27.994914/(28.006158(RP)1 = 27.994914/(28.006158-27.994914) = 2490 CO只能够只分开 CO-C2H4 。
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