质谱简介
质谱介绍及质谱图的解析
质谱介绍及质谱图的解析质谱法是将被测物质离子化，按离子的质荷比分离，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。
质量是物质的固有特征之一，不同的物质有不同的质量谱——质谱，利用这一性质，可以进行定性分析（包括分子质量和相关结构信息）；谱峰强度也与它代表的化合物含量有关，可以用于定量分析。
质谱仪一般由四部分组成：进样系统——按电离方式的需要，将样品送入离子源的适当部位；离子源——用来使样品分子电离生成离子，并使生成的离子会聚成有一定能量和几何形状的离子束；质量分析器——利用电磁场（包括磁场、磁场和电场的组合、高频电场、和高频脉冲电场等）的作用将来自离子源的离子束中不同质荷比的离子按空间位置，时间先后或运动轨道稳定与否等形式进行分离；检测器——用来接受、检测和记录被分离后的离子信号。
一般情况下，进样系统将待测物在不破坏系统真空的情况下导入离子源（10-6～10-8mmHg），离子化后由质量分析器分离再检测；计算机系统对仪器进行控制、采集和处理数据，并可将质谱图与数据库中的谱图进行比较。
1进样系统和接口技术将样品导入质谱仪可分为直接进样和通过接口两种方式实现。
1.直接进样在室温和常压下，气态或液态样品可通过一个可调喷口装置以中性流的形式导入离子源。
吸附在固体上或溶解在液体中的挥发性物质可通过顶空分析器进行富集，利用吸附柱捕集，再采用程序升温的方式使之解吸，经毛细管导入质谱仪。
对于固体样品，常用进样杆直接导入。
将样品置于进样杆顶部的小坩埚中，通过在离子源附近的真空环境中加热的方式导入样品，或者可通过在离子化室中将样品从一可迅速加热的金属丝上解吸或者使用激光辅助解吸的方式进行。
这种方法可与电子轰击电离、化学电离以及场电离结合，适用于热稳定性差或者难挥发物的分析。
目前质谱进样系统发展较快的是多种液相色谱/质谱联用的接口技术，用以将色谱流出物导入质谱，经离子化后供质谱分析。
主要技术包括各种喷雾技术（电喷雾，热喷雾和离子喷雾）；传送装置（粒子束）和粒子诱导解吸（快原子轰击）等。
质谱发展历史-基础知识
C:
MALDI 激光解吸附离子源
Matrix-Assisted laser
Desorption/Ionization
MALDI源的出现解决了生物大分子的离子化难题， 离子化过程与FBI有相似之处。
1、使用基质，但基质为固体。
2、 MALDI用脉冲激光束轰击样品和基质的共结晶 。
品光降解。
4、串联质谱功能较弱，除非接反 射装置进行源后衰变测量。
5、不能分析非共价键相互作用。 6、定量时需要内校准。 7、如没有反射飞行装置，不能分
析多肽修饰。
8、对各种赋形剂的容忍度低（如 含磷酸缓冲液，大于150mM的盐
等。
Sample submission
In solution, as concentrated as possible, volume 10-20 ul Minimum Concentration 10 pmol/microliter Use 200ul PCR-style eppendorf tubes
1、单同位素质量monoisotopic mass
最轻的稳定同位素的质量（也有说自然界中丰度最 大的同位素的质量）。 只有高分辨率的质量分析器才能分离出单同位素峰 。
2、化学平均分子量M 根据同位素质量及丰度计算出平均质量，
所有元素的平均质量给出分子的平均质量。
3、最高峰质量 即未分辨开质谱峰最高处的质量数。
3、中性丢失扫描：
Q₃扫描与Q₁有一特定质量差异的子离子，谱图显示的是所 有特定中性分子丢失的母离子。
B、三级四极杆飞行时间质谱仪 Quadrupole time of flight
电荷数和质量数的计算
已知
mj=(m+nj)/nj
质谱分析技术简介
一、质谱分析技术简介p y Introduction of Mass Spectrometry2017.2.27主要内容1、概述概述2、质谱仪的基本结构（1）进样系统（2）离子源（3）质量分析器（4）检测器3、质谱仪质谱仪1、概述质谱（Mass Spectrometry）分析将样品分子经过离子化后，在电场与磁场的共同作用下，利用其质荷比(m/z)不同而进行分离，检测得到质谱图的一种分利其离检得质谱的种析方法。
质谱的主要作用①测定物质的分子量;②根据碎片特征进行化合物的结构分析;③对于高分辨质谱可获得元素组成信息。
信息 质谱的分类2、质谱仪的基本结构质谱仪工作原理样品分子从进样系统进入离子源，形成带电离子→→进入质量分析器→→在质量分析器中，不同质荷比m/z的离子实现时空分离→→检测器中检测和记录数据。
（1）进样系统最常见的试样引入方式有：()()•直接插入(direct insertion):样品置于探针或样品板如MALDI)直接插入离子源，热或激光解吸使之挥发和离子化。
直接喷入(direct infusion)：采用毛细管或毛细管柱将气体或液体样品喷入质•(direct infusion)谱仪中进行分析检测（如EI, ESI)，可以通过注射泵连续泵入（GC/MS、接口）LC/MS接口）。
(EI, ESI)(MALDI)（2）离子源作用：将被分析的样品分子电离成带电的离子。
种类：气相源：如EI, CI, FIFD,FAB,APCI,ESI,LD,硬源离子化能量高伴有化学键的断裂谱图复杂解吸源：如FD, FAB, APCI, ESI, LD,MALDI…硬源：如EI ，离子化能量高，伴有化学键的断裂，谱图复杂，可得到分子官能团的信息。
软源软源：如CI, FI, FD, FAB, APCI, ESI, LD, MALDI…… 离子化能量低，产生的碎片少，谱图简单，可得到分子离子峰即得到分子量信息峰，即得到分子量信息。
质谱总结
第5章质谱质谱法（Mass Spectrometry, MS）是将被测物质离子化，按离子的质荷比分离，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。
质量是物质的固有特征之一，不同的物质有不同的质量谱——质谱，利用这一性质，可以进行定性分析（包括分子质量和相关结构信息）；谱峰强度也与它代表的化合物含量有关，可以用于定量分析。
质谱的基本知识质谱仪1. 质谱仪一般由四部分组成：进样系统——按电离方式的需要，将样品送入离子源的适当部位；离子源——用来使样品分子电离生成离子，并使生成的离子会聚成有一定能量和几何形状的离子束；质量分析器——利用电磁场（包括磁场、磁场和电场的组合、高频电场、和高频脉冲电场等）的作用将来自离子源的离子束中不同质荷比的离子按空间位置，时间先后或运动轨道稳定与否等形式进行分离；检测器——用来接受、检测和记录被分离后的离子信号。
一般情况下，进样系统将待测物在不破坏系统真空的情况下导入离子源（10-6～10-8mmHg），离子化后由质量分析器分离再检测；计算机系统对仪器进行控制、采集和处理数据，并可将质谱图与数据库中的谱图进行比较。
2. 离子源离子源的性能决定了离子化效率，很大程度上决定了质谱仪的灵敏度。
常见的离子化方式有两种：一种是样品在离子源中以气体的形式被离子化，另一种为从固体表面或溶液中溅射出带电离子。
在很多情况下进样和离子化同时进行。
（1）电子轰击电离（EI）气化后的样品分子进入离子化室后，受到由钨或铼灯丝发射并加速的电子流的轰击产生正离子。
离子化室压力保持在10-4～10-6mmHg。
轰击电子的能量大于样品分子的电离能，使样品分子电离或碎裂。
电子轰击质谱能提供有机化合物最丰富的结构信息，有较好的重现性，其裂解规律的研究也最为完善，已经建立了数万种有机化合物的标准谱图库可供检索。
其缺点在于不适用于难挥发和热稳定性差的样品。
（2）化学电离（CI）引入一定压力的反应气进入离子化室，反应气在具有一定能量的电子流的作用下电离或者裂解。
质谱
广泛的人群： 老人、儿童、 病人、 亚健康人群、 更年 期女性、 神经衰弱或亢奋 者、 生活压力大的学生 和 职场精英
市场需求
现有检测分三个项目检测，只能为基本营养及代谢提供评 估 质谱除一次性检测50种全谱氨基酸外，还能提供疾病评估 依据
3
药物浓度监测
治疗药物检测的临床意义
哪些情况需要监测TDM呢？
体内不能合成，或每天合成的量不能满足身体的需要，
必须要从食物中获取正常合理饮食理论正确但很难做到， 且围产期妇女、孩子等由于阶段不同营养需求不同；
人体每天仅需微量，参与维持机体正常生
理功能，当机体缺乏时，将会表现出缺乏症
在体内不提供能量，不参与机体组织的构成，
主要参与机体代谢的调节
维 生 素 缺 乏 导 致 的 疾 病
质谱的优势
免疫法
质谱法检测（ LC-MS/MS）
VD_160725-1-serum-014 Sm (Mn, 1x1)
100
3.72
MRM of 4 Channels ES+ 401.302 > 383.315 (25OH-Vitamin D3) 6.33e3
%
4.06 0.92 1.09 0 -0.00 0.50 1.00 1.50 1.731.96 2.00 2.49
VA缺乏导致的干眼病
VD缺乏导致的佝偻病
VC缺乏导致的感染
VB9缺乏导致神经管缺陷
VB2缺乏导致的舌炎
VB1缺乏导致的脚气病
VE缺乏导致的皮肤干燥
VK缺乏导致的凝血障碍
维生素的生理功能
维生素A
类别
维生素 B1
名称
维生素 B2
维生素 B9
维生素 D
质谱法简介—质谱法基本原理(分析化学课件)
m/z 123 －CH3
－CO 108
80
m/z 80 离子是由分子离子经过两步裂解产生的，而不是一步形成的
质谱法基本原理
4.同位素离子
大多数元素都是由具有一定自然丰度的同位素组成。化合物 的质谱中就会有不同同位素形成的离子峰，由于同位素的存在， 可以看到比分子离子峰大一个质量单位的峰M+1；有时还可以 观察到M+2，M+3。通常把由同位素形成的离子峰叫同位素峰。
离子子还可能进一步裂解成更小的碎片离子，在裂解的同时也可能
发生重排。
质谱法基本原理
3.亚 稳 离 子（m*）
在离子源中形成的碎片离子没有进一步裂解，而是在 飞行进入检测器的过程中发生自行的裂解，这样所形成的低 质量的离子叫亚稳离子。 形成过程 m1 (母离子) m2 (子离子) 中性碎片
表观质量 m m22
37
(a+b)n=(3+1)2=9+6+1
即三种同位素离子强度之比为9:6:1。 这样，如果知道了同位素的元素个数，可以推测各同
位素离子峰强度之比。 同样，如果知道了各同位素离子强度之比，可以估计
出分子中是否含有S、Cl、Br原子以及含有的个数。
质谱法基本原理 四、质谱法的特点与主要用途
❖ 特点： ❖ 1．样品用量少。灵敏度高，精密度好。 ❖ 2．分析速度快。 ❖ 3．分析范围广，适合联机。 ❖ 4．能够同时给出样品的精确分子质量和结构信息
色谱-质谱联用分析法 气质联用（GC-MS）的应用领域：
气质联用已经成为有机化合物常规检测中的
必备工具。环保领域的有机污染物检测，特别是
低浓度的有机污染物；药物研究生产质控的进出
口环节；法庭科学中对燃烧爆炸现场调查，残留
质谱介绍.ppt
分子质量精确测定与化合物结构分析的重要工具
质谱仪的发展史
1911年:
世界第一台质谱装置（J. J. Thomson）早期应用：
原子质量、同位素相对丰度等
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
OH R
γ
RC
α
β
OH
R
RC
OH
R
C
+
R CH2
O
C R CH3
R＝H(醛 ） ： m/z =44 R＝CH3(酮 ）：m/z =58 R=OH(羧 酸 ） ： m/z=60
5 . 多电荷离子
失掉两个以上电子的离子是多电荷离子。
离子丰度的影响因素
❖ 1．产物离子的稳定性 ❖ 2．Stevenson规则 ❖ 3．质子亲合能(PA) ❖ 4．最大烷基丢失 ❖ 5．中性产物的稳定性
一般，离子从离子源到达检测器的时间为105s数量级， 若离子M1,质量m1 ①离子寿命>105s，足以到达检测器,测的其本身m1/z
②当离子寿命< 106 s 的离子在离子源内进一步裂解 M1→M2(m2) 若M2的寿命>105s，测的是m2/z
③10-6s<离子寿命< 105 s M1→M2(m2)此时M2与M1速度相同，
最轻同位素－天然丰度最大 分子离子峰 M+
同位素离子峰 M+1 或 M+2 峰
一些同位素的自然丰度
常见同位素及其丰度
元素 Ｃ
H N O S Cl Br
质谱
质谱的基本原理及质谱仪
质谱中的主要离子
分子离子峰与电离过程 离子开裂类型 基本有机化合物的质谱 质谱解析程序
一、 质谱的基本原理及质谱仪
1.质谱法：将离子按其质荷比（质量/电荷）的不同进 行分离和测定的方法。
基本原理
m 2 Bze r
1 zeV m 2 2
离子生成后，在质谱仪中被电场加速。加速后其动能和位 能相等即：
元素 H C N O S M (%) 100 100 100 100 100 M+1 (%) 0.015 1.119 0.361 0.037 0.8 0.204 4.42 M+2 (%)
Cl
Br
100
100
31.93
97.87
3.碎片离子
p218
一般有机化合物的电离能为7－13电子伏特，质谱中常用的电 离电压为70电子伏特，使结构裂解，产生各种“碎片”离子。
70 60 50 40 30 20 10 0
0 10 20 30 40 50 60 70
MW 142
M-44 M-43 M-CH2CH2 M-H2O M-1 M
80 90 100 110 120 130 140 150
质谱的基本原理及质谱仪
质谱中的主要离子
分子离子峰与电离过程 离子开裂类型 基本有机化合物的质谱 质谱解析程序
C
+ CH3
.
+ CH3
.
+ CO
O m/e 120 2 m* = 92 / 120
m/e 92 = 70.53
5、重排离子
离子经重排产生的新离子。
+ CH2
6、络合离子
一些分子和离子经络合，产生新的离子。
质谱的名词解释
质谱的名词解释质谱（Mass Spectrometry，简称MS）是一种分析化学技术，它通过将样品中的化合物分子或原子离子化，然后在电磁场中进行偏转、分离和检测，最终得到离子的质量和相对丰度信息。
质谱在生物学、化学、环境科学等领域广泛应用，被视为一项强大而多功能的实验技术。
1. 质谱的基本原理质谱的基本原理是离子分析。
它将待分析物分子通过电离源转化为离子，并利用不同质量、不同电荷的离子在电磁场中的偏转情况进行分离。
电荷离子在磁场中受到洛伦兹力的作用，偏转半径与质量和电荷量有关。
通过探测器对分离后的离子进行检测，可以得到不同离子的质量谱图。
2. 质谱的主要组成部分质谱仪主要由电离源、质量分析器和探测器组成。
电离源负责将待分析物转化为离子，常用的电离源包括电子轰击电离源、化学电离源和光电离源等。
质量分析器用于分离不同质量的离子，常见的质量分析器包括飞行时间质谱仪（Time-of-Flight Mass Spectrometer，简称TOF-MS）、电子能量分析器和磁扇形质谱仪等。
探测器则负责测量离子的相对丰度，常见的探测器有离子多道器、电子倍增管和微小通道板等。
3. 质谱的应用领域3.1 蛋白质组学质谱在蛋白质组学研究中扮演着重要的角色。
蛋白质质谱分析可以用于蛋白质结构的鉴定、定量分析以及功能研究。
利用质谱技术，可以对复杂的蛋白质样品进行分离、定性和定量分析，从而揭示蛋白质的组成、修饰和相互作用等信息。
3.2 代谢组学代谢组学研究生物体内代谢物的变化及相关的生理、病理过程。
质谱在代谢组学研究中被广泛应用，可以对细胞、组织和体液中的代谢产物进行定性和定量分析。
通过质谱技术，可以发现代谢物的新的生物标志物，并揭示代谢通路的变化，从而为疾病的诊断和治疗提供理论基础。
3.3 农残分析农残分析是农产品中残留农药的分析鉴定。
质谱在农残分析中被广泛采用，可以对食品样品中的农药残留进行快速、准确的检测和定量。
利用质谱技术，可以实现对多种农药的同时检测，提高快速筛查的效率和准确性。
质谱全介绍ppt课件
中心实验室
；.
1
简介
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(LCMS)，液质联用与气质联用互为补充，分析不同性质的化合物。
1 4 7 7 2 9 .0 0
146500
147000
147500 Mass, amu
148000
148500
16
149000
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
；.
20
不同类型有机物有不同的裂解方式 相同类型有机物有相同的裂解方式,只是质量数的差异 需要经验记忆。
；.
21
质谱解析的一般步骤
(适于低分辨小分子谱图,若已经是高分辨质谱图得到元素组成更好) (1)核对获得的谱图,扣除本底等因素引起的失真,考虑操作条件是否适当 (2)综合样品其他知识：例如熔点，沸点，溶解性等理化性质，样品来源，
APCI(Atmospheric Pressure Chemical Ionization):大气压化学电离—同上， 更适宜做弱极性小分子。
APPI(Atmospheric Pressure PhotoSpray Ionization):大气压光喷雾电离—同上， 更适宜做非极性分子。
质谱简介
质谱中离子的主要类型:
(1)分子离子 分子离子是分子失去一个电子所得到的离子，所以 其数值等于化合物的相对分子量，是所有离子峰中m/z 最大的（除了同位素离子峰外），分子离子用M 表示， 用于测定分子量。 (2)碎片离子 分子离子产生后可能具有较高的能量，将会通过进一 步碎裂或重排而释放能量，碎裂后产生的离子形成的峰 称为碎片离子峰，用于测定分子结构。
5.电喷雾电离（ESI）
ESI电离是很软的电离方法，通常没有碎片离子峰， 只有整体分子的峰。是最常用的液相离子源，适用于 极性较强的大分子有机化合物，可用于热不稳定化合 物的分析。
6.基质辅助激光解吸电离（MALDI）
通过激光束与固体样品分子的作用使其产生分 子离子和具有结构信息的碎片。 能使一些难于电离的样品电离，且无明显的碎 裂，得到完整的被分析物分子的电离产物，特别适 合生物大分子：肽类化合物、核酸等，主要与TOF 联用。 常用基质：2, 5-二羟基苯甲酸、芥子酸、烟酸等。
1 2 （1） zV mv 2
（质量m，电荷z，加速电压V）
5、当被加速的离子进入质量分析器时，磁场再对离 子进行作用（与其飞行方向垂直），使每个离子做弧 形运动。其半径决定于各离子的质量和所带电荷的比 值m/z。此时由离子动能产生的离心力(mv2/R)与由磁 场产生的向心力(Bzv)相等： (2) m 2 Bz R 将（1)、(2)合并得：
电极上加直流电压U和 射频交变电压V。当U/V一 定及场半径r固定时，对于 某一种射频频率，只有一 种m/z的离子可以顺利通过 电场区到达检测器，这种 离子称为共振离子，其它 非共振离子在运动中撞击 在圆筒电极上被过滤掉。
是一种无磁分析器，体积小，重量轻， 操作方便，扫描速度快，分辨率较高， 运用于色谱—质谱联用仪器。
质谱
质谱质谱（又叫质谱法）是一种与光谱并列的谱学方法，通常意义上是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术。
质谱法在一次分析中可提供丰富的结构信息，将分离技术与质谱法相结合是分离科学方法中的一项突破性进展。
在众多的分析测试方法中，质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的普适性方法。
质谱仪器一般由样品导入系统、离子源、质量分析器、检测器、数据处理系统等部分组成。
质谱分析是一种测量离子荷质比（电荷-质量比）的分析方法，其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同荷质比的带正电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。
在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。
第一台质谱仪是英国科学家弗朗西斯·阿斯顿于1919年制成的。
阿斯顿用这台装置发现了多种元素同位素，研究了53个非放射性元素，发现了天然存在的287种核素中的212种，第一次证明原子质量亏损。
他为此荣获1922年诺贝尔化学奖。
种类质谱仪种类非常多，工作原理和应用范围也有很大的不同。
从应用角度，质谱仪可以分为下面几类：有机质谱仪：由于应用特点不同又分为：①气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）在这类仪器中，由于质谱仪工作原理不同，又有气相色谱-四极质谱仪，气相色谱-飞行时间质谱仪，气相色谱-离子阱质谱仪等。
②液相色谱-质谱联用仪（LC-MS）同样，有液相色谱-四器极质谱仪，液相色谱-离子阱质谱仪，液相色谱-飞行时间质谱仪，以及各种各样的液相色谱-质谱-质谱联用仪。
③其他有机质谱仪，主要有：基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪（MALDI-TOFMS），傅里叶变换质谱仪（FT-MS）无机质谱仪，包括：①火花源双聚焦质谱仪。
②感应耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）。
③二次离子质谱仪（SIMS）但以上的分类并不十分严谨。
质谱发展历史-基础知识
传递部分能量(多小于6ev)形成离子及部分碎片.
EI的优缺点
优点
1.级的灵敏度
2.有达10万个化合物的 数据库可快速检索
3.可根据碎片方式鉴定 未知物
4.从碎片离子判定结构
缺点
1.质量范围小
2.有可能汽化前发生解 离
3.碎片过多有时看不到 分子离子
B. FBI快速原子/离子轰击离子源 Fast Atom/Ion Bombardment
第一节 进样部分
要求： 大气压下的样品要进入高真空的质谱仪，
而不影响仪器的真空度。 方式：
进样板进样 进样头进样 毛细管进样（从气相色谱及液相色谱柱）
第二节 离子源
▪ A :EI源 Electron Ionization
▪
是1980年以前的主要离子化方式,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(通常热解吸附)进入电离区,与电子流撞击.电子流
DC+RF
四极杆质量分析器的 优点
四极杆质量分析器通常与EI、ESI源联接 1、能容忍相对低的真空度（约10x10⁻⁵Torr） 2、m/z可达3000， ESI离子源产生的多电荷
生物分子离子m/z正好多在3000以内。 3、开销低廉。
B、离子阱质量分析器
三维的四极杆，RF加在环形电极上。
环形电极
品光降解。
4、串联质谱功能较弱，除非接反 射装置进行源后衰变测量。
5、不能分析非共价键相互作用。 6、定量时需要内校准。 7、如没有反射飞行装置，不能分
析多肽修饰。
8、对各种赋形剂的容忍度低（如 含磷酸缓冲液，大于150mM的盐
等。
质谱技术简介及其在医学检验中的应用 ppt课件
MS Technology in medical laboratory
质谱技术简介及其在医学检验中的应用
ppt课件
质谱 • 光谱
通常医学检验方法是基于光谱的分析。 质谱是运用电磁学原理，对荷电分子、亚稳 分子碎片进行分离、分析，与光谱学分析完全 不同。 随着质谱技术的发展，质谱在质检、环境、
检 测 器
EI源 FAB源 MALDI源
Quadruopole
电子倍增器
Ion trap
Time-of-flight
闪烁计数器
ESI源
ppt课件
质谱计构造:真空系统
• 离子源和质量分析器的真空度需保持在 10–4 ~ 10–5 Pa和10–5 ~ 10–6 Pa。 因为： – 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。
ppt课件
MALDI技术中基质的作用
把样品分子彼此分开(基质：样品=10，000：1)，削弱 样品分子之间的相互作用。 基质吸收激光的能量，并将部分能量传递给样品。 帮助样品离子化。
ppt课件
C: MALDI 激光解吸附离子源 Matrix-Assisted laser Desorption/Ionization
• 优点
质谱的主要指标和定义
质谱的主要指标和定义一、质谱技术简介质谱技术是一种高灵敏度、高特异性的生物分子检测技术，通过测量样品分子在电场和磁场中的质量-电荷比，实现对样品中分子的定性和定量分析。
质谱技术广泛应用于生命科学、医学、药物研发、环境监测等领域，是现代分析化学的重要工具之一。
二、质谱的主要指标质谱的主要指标包括分辨率、灵敏度、定量范围、重现性和动态范围等。
这些指标用于描述质谱仪的性能特点，评估其在实际应用中的优劣。
1.分辨率：分辨率是指质谱仪区分相近质量数的能力。
高分辨率质谱仪能够更精确地区分相近质量数的分子，有助于区分同位素峰和其他杂峰，提高检测的准确性。
2.灵敏度：灵敏度是指质谱仪检测特定分子的能力。
高灵敏度质谱仪能够检测到更低浓度的样品分子，有助于发现低丰度表达的生物标志物，提高检测的灵敏度和可靠性。
3.定量范围：定量范围是指质谱仪能够测定的样品浓度范围。
宽的定量范围使得质谱仪能够适应不同浓度的样品，实现不同样本间的可比性分析。
4.重现性和动态范围：重现性是指质谱数据在不同时间或不同实验条件下的一致性。
高重现性能够确保实验结果的可靠性。
动态范围是指质谱仪检测不同浓度样品的能力。
宽的动态范围使得质谱仪能够适应不同浓度的样品，提高检测的准确性。
三、质谱定义质谱是一种分离和检测气相或液相样本中元素的电子或离子的方法，并通过测量这些元素的特征能量来提供有关样本组成的信息。
在质谱分析中，样本首先被离子化，然后利用离子在电场和磁场中的行为来分离和检测不同质量的离子。
通过这种方式，可以获得关于样本中存在的元素和其相对丰度的信息。
四、质谱的应用质谱技术在许多领域中都有着广泛的应用，例如：1.在环境监测领域中，质谱可以用于测量大气、水体和土壤中的污染物，如重金属、有机物和农药等。
通过分析这些污染物的种类和浓度，可以为环境保护和治理提供重要的数据支持。
2.在生命科学领域中，质谱可以用于蛋白质组学、代谢组学和糖组学的研究。
通过对生物样本进行质谱分析，可以了解生物体内各种分子的组成和变化，揭示生命活动的奥秘和疾病发生发展的机制。
质谱 离子通道 分段采集
质谱离子通道分段采集
摘要：
1.质谱技术简介
2.离子通道的概念与作用
3.分段采集在质谱技术中的应用
4.质谱技术在生物科学领域的重要性
正文：
1.质谱技术简介
质谱技术是一种测量离子荷质比的分析方法，广泛应用于生物科学、化学和环境监测等领域。
质谱技术的基本原理是将样品离子化，然后通过电磁场将离子加速并聚焦，最后通过探测器检测离子的数量和荷质比。
2.离子通道的概念与作用
离子通道是细胞膜上的一种蛋白质通道，可以调控离子在细胞膜上的快速跨膜转运。
离子通道在细胞的生物电形成、信号传导、物质运输等过程中起着关键作用。
根据通道的离子选择性，离子通道可分为钠离子通道、钾离子通道、钙离子通道等。
3.分段采集在质谱技术中的应用
分段采集是质谱技术中的一种数据采集策略，可以将整个质谱范围划分为若干个区间，对每个区间进行独立的数据采集。
这种策略可以提高质谱的分辨率和灵敏度，从而提高蛋白质和肽段的检测准确性。
在离子通道研究中，分段采集可以有效地检测和定量不同离子通道的离子流。
4.质谱技术在生物科学领域的重要性
质谱技术在生物科学领域具有重要意义。
通过对生物样品进行质谱分析，科学家可以深入研究蛋白质的结构、功能、调控机制等方面的问题。
此外，质谱技术还可以应用于疾病诊断、药物研发等领域，为生物科学研究和医学进展提供有力支持。
总之，质谱技术作为一种重要的分析手段，在生物科学领域发挥着越来越重要的作用。
离子通道的分段采集技术可以为研究者提供更为精确的数据，助力离子通道的研究和应用。
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化学电离源 ——“CI”表示 化学电离源是1966年才开始发展起来的一种新型电离源。它不是用高能 电子直接轰击样品分子，而是通过“离子—分子反应”来实现对样品分子 的电离。化学电离源的结构与电子轰击源相似，样品在承受电子轰击之前， 被一种“反应气”（常用 ，也可用异丁烷、NH3）以约104倍于样品分 子所稀释，因此样品分子直接受到高能电子的几率极小。首先生成的离子 来自反应气分子，反应气离子也叫试剂离子，它与样品分子发生离子—分 子反应而产生样品分子离子。以甲烷为例，发生的反应可表示如下：
目的是一方面使质谱能显示出那些不稳定、高极性、难气化、难 电离的化合物的分子离子峰，另一方面通过检测多电荷离子，使质量分 析器检测的质量提高几十倍甚至更高。要注意的是，软电离方法一般显 示明显的准分子离子峰，如 [M+H]+或[M-H]+ 峰、有时会出现[M+Na]+、 [M+K]+峰等，而碎片离子峰往往很少，甚至没有。
采用化学电离源所得到质谱图的特点—— ①图谱简单，样品离子是二次离子，键断 裂的可能性大为减少，峰的数目也随之减 少；②准分子离子峰，而（M+1）+峰很 强，可提供样品分子的相对分子量的信息。
第一节: 概述
1 发展历史 (1).1886年，E. Goldstein在低压放电实验中观察到正电荷粒子. (2). 1898年,W. Wen发现正电荷粒子束在磁场中发生偏转. (3). 现代质谱学之父: J. J. Thomson(获1906年诺贝尔物理奖). (4). 1922年, F.W.Aston[英]因发明了质谱仪并用之发现同位素和质量分析, 获诺贝尔化学奖. (5). 1942年, 第一台商品质谱仪(石油分析). (6). 50年代起,有机质谱研究(有机物离子裂解机理, 运用质谱推断有机分子 结构) (7). 各种离子源质谱, 联机技术的研究及其在生物大分子研究中的应用(CI, FD, FAB, ESI-MS等)
第四章 质谱
质谱法是通过对样品的分子电量后所 产生离子的质荷比 及其强度的测量来 进行成分的结构分析的一种仪器分析方法。
首先，被分析样品的气态分子，在高 真空中受到高速电子流或其它能量形式的 作用， 失去外层电子生成分子离子，或 进一步发生化学键的断裂或重排，生成多 种碎片离子 。然后，将各种离子导入质 量分析器，利用离子在电场或磁场中的运 动性质，使多种离子按不同质荷比的大小 次序分开，并对多种的离子流进行控制、 记录，得到质谱图。最后，得到谱图中的 各种离子及其强度实现对样品成分及结构 的分析。
旋共振质谱等。
不管何种质谱仪， 其基本结构都为六个 部分组成，为右图所 示。
即进样系统、离子源、质量分析器、检测系统、记录(数据处理)系统、高真空系统。
2. 基本原理和过程
具有一定压力的气态有机分子，在离子源中通过一定能量(70ev)的电 子轰击或离子分子反应等离子化方式，使样品分子失去一个电子产生正离 子, 继而还可裂解为一系列的碎片离子，然后根据这些离子的质荷比(m/ze) 的不同，用磁场或磁场与电场等电磁方法将这些正离子进行分离和鉴定。 由此可见质谱最简单形式的三项基本功能是： （1）气化挥发度范围很广的化合物； （2）使气态分子变为离子（除了在气化过程中不产生中性分子而直接产生 离子的化合物）； （3）根据质荷比(m/ze)将它们分开，并进行检测、记录。由于多电荷离子 产生的比例比单电荷离子要小得多，通常取z等于1，e为常数（1个电子的 电荷），因而就表征了离子的质量。这样，质谱就成为了产生并称量离子 的装置。
电离效率高, 应用广泛。这种电离方法成熟，文献中已积累了大量采用以电离 源的质谱数据；能量较大（70eV），大多数有机分子共价键的电离电位为8～ 15eV之间，固均可使用。但也由此引出缺点，即分子离子容易被进一步断裂成碎 片分子，所以分子离子峰变弱甚至不出现，不利于分子量的测定.
近二十余年来，在电离方式的研发方面取得了巨大成绩，针对生物大分子等大 极性、难气化、不稳定的化合物，开发了多种使样品不必加热气化而直接电离或者 防止化合物热分解的新电离方法.
由于各化合物所形成的离子的质量以及各种离子的相对强度都是各化 合物所特有的，故可从质谱图形中确定分子量及其结构。
3. 质谱的离子源
一般，MS测定采用电子轰击法（electron impact ionization， 简称EI），故称EIMS。它是应用最普遍、发展最成熟的电离方法。 测定EI-MS时，需要先将样品加热气化，而后才能电离。故容易发 生热分解的化合物，如醇、糖苷、部分羧酸等，往往测不到分子离 子峰，看到的只是其碎片峰。而一些大分子物质，如糖的聚合物、 肽类等，也因难于气化而无法测定。故近来多将一些对热不稳定性好的挥发性衍生物后再进行测定。
2 特点: (1).灵敏度高(几微克甚至更少的样品, 检出极限可达10-14克) (2). 是唯一可以确定分子式的方法. (3). 分析速度快(几秒) (4). 可同色谱等联用.
第二节 质谱仪及质谱原理
1. 质谱仪的种类及工作流程 质谱仪的种类： ● 从用途(分析对象)分——无机质谱、有机质谱、同位素质谱及气体质谱等； ● 从原理结构分——有单聚焦、双聚焦质谱、飞行时间质谱、四极滤质器、迥
软电离方式:
1. 化学电离（Chemical ionization,简称CI） 2. 场致电离（field ionization, 简称FI）和场解析电离(field desorption ionization，简称FD) 3. 快速原子轰击电离（fast atom bombardment, 简称FAB） 4. 基质辅助激光解吸电离（matrix-assisted laser desorption ionization，简称MALDA） 5. 电喷雾电离（electrospray ionization，简称ESI） 6. 大气压化学电离（atmospheric pressure chemical，简称APCI） 等。