液相色谱质谱分析
液相色谱-质谱联用技术简介
中国科学院烟台海岸带研究所分析测试中心刘莺主要内容液相色谱-质谱联用技术简介 我们的仪器测试准备阶段的注意事项结果的解读第一章液相色谱-质谱联用技术简介 质谱基本原理质谱分析法是通过对被测样品离子质荷比的测定来进行分析的一种分析方法。
电离装置把样品电离为离子质量分析器把不同质荷比的离子分开检测器检测色谱-质谱联用技术体现了色谱和质谱优势的互补，它将色谱对复杂样品的高分离能力与质谱的高选择性、高灵敏度及能够提供相对分子质量与结构信息的优点结合起来，实现对复杂混合物更准确的定量和定性分析。
气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)以液相色谱作为分离系统，质谱为检测系统。
样品在质谱部分和流动相分离，被离子化后，经质谱的质量分析器将离子碎片按质量数分开，经检测器得到质谱图。
液相色谱-质谱联用仪LC-MS, LC-ITMS, LC-TOF, LC-QqQ, LC-Q-TOF,LC-IT-TOF, LC-Q-IT等适用于不挥发性化合物、极性化合物、热不稳定化合物、大分子量化合物（包括蛋白、多肽、多聚物等）的分析测定液相色谱-质谱联用仪LC离子源离子传输系统质量分析器检测器数据系统真空系统大气与质谱联用的液相色谱液相色谱柱●规格：50×2.1mm、100×2.1mm、150×2.1mm、150×4.6mm，250×4.6mm●填料粒径：亚二微米（1.7-1.9μm）、2.5 μm 、3μm、3.5μm、5μm●填料类型：C18、C8、-NH2、-CN等与质谱联用的液相色谱流动相◆溶剂◆推荐使用水、甲醇、乙腈、异丙醇◆不能使用四氢呋喃、二氯甲烷、正己烷、氯仿◆酸◆不能使用无机酸(可能会导致腐蚀)◆推荐使用醋酸和甲酸◆三氟乙酸（TFA）会产生离子抑制作用与质谱联用的液相色谱流动相◆碱◆不要使用碱金属碱(可能会导致腐蚀)◆推荐使用氨水◆三乙胺/三甲胺（TEA/TMA）有助于形成负离子◆表面活性剂不能使用◆清洁剂和其他表面活性剂会产生离子抑制◆缓冲盐◆避免使用非挥发性盐，特别是碱金属磷酸盐、硼酸盐、柠檬酸盐等。
高效液相色谱和质谱技术在化学分析中的应用
高效液相色谱和质谱技术在化学分析中的应用随着科学技术的发展，化学分析也得到了长足的发展。
高效液相色谱和质谱技术作为一种新型、高效的化学分析方法，已经广泛应用于生物医药、环境监测、食品安全等各个领域中。
一、高效液相色谱技术高效液相色谱技术（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）是一种在液相体系中进行分离和分析的色谱技术。
在化学分析中，它广泛应用于生物医药、环境监测、石油化工、食品安全等方面。
其主要优点是样品制备简单，灵敏度高，重现性好，可以同时测定多种复杂化合物，毫克至微克级别的物质都可以进行定量分析。
高效液相色谱技术的原理是，将混合物按照一定的分离机理，在色谱柱中分离出单个组分，并采用检测器进行检测。
在分离机理上，HPLC分为离子交换、反相、凝胶、Southeast University 金属螯合、亲和等不同类型。
其中，反相HPLC用得最为广泛，它对水相溶液中的非极性或弱极性化合物有效。
例如，反相HPLC可以对生物样品中的蛋白质、多肽、核酸、小分子化合物进行分离。
在HPLC分析之前，常常需要对样品进行前处理，如样品处理、色谱柱的选择、流动相的组成等方面的选择。
二、质谱技术质谱技术（Mass Spectrometry，MS）是一种将化合物或样品中的分子转化为离子，经过分析后获得分子结构和组成的分析方法。
质谱技术可以分为质谱分析和代谢组学分析等。
质谱分析可以获得分子的结构和相对分子质量（M）。
它通常是通过电子轰击、电子喷雾和大气压化学离子化等多种方式发生的，形成的离子可以通过质谱分析和分离进一步分析。
代谢组学分析可以在分析样品中的代谢产物时提供全局分析。
通过代谢组学，可以检测代谢产物，并发现与特定代谢网络相关的代谢物。
三、高效液相色谱和质谱联用技术高效液相色谱和质谱联用技术（High Performance Liquid Chromatography-Mass Spectrometry，HPLC-MS）将这两种技术有效地结合起来，逐渐成为化学分析中的重要手段。
液相色谱-质谱联用技术及使用注意事项
主要内容
• 液相色谱-质谱联用技术简介 • 我们的仪器 • 测试准备阶段的注意事项 • 结果的解读
• 质谱基本原理
第一章 液相色谱-质谱联用技术 简介
质谱分析法是通过对被测样品离子质荷比的测定来进 行分析的一种分析方法。
电离装置把样品电离为离子 质量分析器把不同质荷比的离子分开 检测器检测
清洁剂和其他表面活性剂会产生离子抑制
不能使用
表面活性剂
缓冲盐
避免使用非挥发性盐，特别是碱金属磷酸盐、硼酸盐、 柠檬酸盐等。 推荐使用甲酸铵、乙酸铵
第一章 LC-MS技术简 介
与质谱联用的液相色谱
• 流动相的流速
Column ID 4.6 mm 3.0 mm 2.1 mm 1.0 mm Capillary
Q 1 q 2 Q 2
MS 1
流量。
高流速需进行分流
需要提高毛细管温度
第一章 LC-MS技术简 介
电喷雾电离源(ESI)
第一章 LC-MS技术简 介
电喷雾电离源(ESI)
第一章 LC-MS技术简 介
大气压化学电离源(APCI)
第一章 LC-MS技术简 介
液质联用仪的离子源
• ESI
• 离子在液态产生 • 有益于热不稳定化合物的分
第一章 LC-MS技术简 介
离子源与液相色谱的流速
• ESI
• APCI
1 μ L/min - 1mL/min 最佳使用流速: 200 μ L/min 一般来说, 高流速需要高的 毛细管温度和鞘气、辅助气
200 μ L/min - 2mL/min 最佳使用流速: 500 μ L/min 一般来说，高流速需要更高 的鞘气和辅助气流量，但不
液相色谱串联质谱
液相色谱串联质谱液相色谱串联质谱技术:一、什么是液相色谱串联质谱？液相色谱串联质谱（Liquid Chromatography/Mass Spectrometry，LC/MS）是一种由液相色谱和质谱相结合的分析检测技术，它的原理是将待测样品通过液相色谱分离，应用质谱法对分离出的测试物质进行结构分析，来实现对低级别有机物、中级别有机物、高分子量物质及混合物的快速分离和精确定性/定量，所以它具有分离效率高、多重检测能力强以及定量准确度高等优点。
二、液相色谱串联质谱的原理液相色谱串联质谱（LC/MS）原理是利用液相色谱实现分析样品的分离，然后利用质谱对其进行结构分析的技术，该技术将实验室中广泛使用的液相色谱（LC）与质谱（MS）有机地结合在一起，继而利用潜在的质谱的优势解决了液相色谱的空分析问题。
液相色谱串联质谱技术可以检测出有机物，无机物，高分子量物质及混合物，同时可以得到分子结构和定量分析，其具有高分离系数、多重检测能力、定量准确度和高灵敏度等特点，因此被广泛应用于环境、有机合成、制药等领域。
三、液相色谱串联质谱的优势（1）高分离系数。
液相色谱实现样品的分离，具有分离系数高、精细度高的优点，结合质谱的原理可以实现同类物质不同种类、结构不同的定性分析。
（2）多重检测能力。
利用液相色谱串联质谱（LC/MS），可以在同一分析样品中检测多种有机物种类，同时可以给出其结构，实现定性分析，而且可以安全、准确快速的实现检测。
（3）定量准确度高（比如灵敏度高）。
这也是使用液相色谱串联质谱的一大优势，它可以检测出极低浓度的物质，有助于完成定量分析，可以有效的探测样品中的低浓度物质，从而提高检出率，实现检出极低浓度的有机物。
四、液相色谱串联质谱的检测范围液相色谱串联质谱（LC/MS）被广泛应用于环境、有机合成分析、化学分析、制药及检测等多种领域，这两个技术的综合应用可以检测出中级元素、有机及无机化合物，特别是大分子量有机物和混合物，还可以实现定性和定量分析，对有机物实现精细分析、检测和结构鉴定等，有着广阔的应用前景。
液相质谱法实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本实验旨在通过液相质谱法（LC-MS/MS）检测胶原蛋白多肽，验证该方法在胶原蛋白检测中的灵敏度和特异性，为胶原蛋白的定量分析提供实验依据。
二、实验原理液相质谱法是一种高效、灵敏的分析技术，结合了液相色谱（LC）和质谱（MS）的优点。
本实验采用液相色谱-质谱联用技术，通过检测胶原蛋白特异的多肽片段，实现对胶原蛋白的定性和定量分析。
三、实验材料1. 仪器：液相色谱-质谱联用仪、高效液相色谱仪、分析天平、水浴锅、涡旋仪等。
2. 试剂：胶原蛋白试样、胰蛋白酶、甲醇、磷酸、流动相储备液、标准品、内标品等。
3. 试剂规格：胰蛋白酶（1mg/mL）、甲醇（分析纯）、磷酸（分析纯）、流动相储备液（甲醇：水=65：35）。
四、实验步骤1. 样品制备（1）将胶原蛋白试样溶解于适量去离子水中，加入适量胰蛋白酶，在37℃水浴中酶解过夜。
（2）酶解结束后，将样品用滤膜过滤，取滤液进行液相色谱分析。
2. 液相色谱-质谱条件（1）色谱柱：Eclipse XDB C18色谱柱（250mm×4.6mm，5μm）。
（2）流动相：甲醇-水（65：35）。
（3）流速：0.8mL/min。
（4）柱温：30℃。
（5）进样量：10μL。
3. 质谱条件（1）电离方式：电喷雾电离（ESI）。
（2）扫描方式：多反应监测（MRM）。
（3）碰撞能量：20eV。
4. 数据分析（1）根据质谱图谱，使用肽段序列信息和数据库匹配算法鉴定胶原蛋白。
（2）通过计算肽段的峰面积或峰高，定量样品中的胶原蛋白。
五、实验结果1. 胶原蛋白多肽的鉴定根据质谱图谱，成功鉴定出胶原蛋白特异的多肽片段，如Gly-Pro-Gly-Gly等。
2. 胶原蛋白的定量分析通过液相色谱-质谱联用技术，对样品中的胶原蛋白进行定量分析，结果显示胶原蛋白含量为0.5mg/mL。
六、实验讨论1. 液相质谱法在胶原蛋白检测中的应用具有高灵敏度和高特异性，可以准确检测出不同来源的胶原蛋白。
液相色谱质谱原理
液相色谱质谱原理
液相色谱质谱（LC-MS）是将液相色谱与质谱技术结合起来的一种分析方法。
它的原理是通过液相色谱将样品中的化合物分离，并以流动相作为载体使其在色谱柱中逐渐流动。
然后，在流出色谱柱的过程中，将化合物分子通过电喷雾离子源（ESI）或大气压化学电离（APCI）等方式转化为带电离子。
接着，这些带电离子进入质谱仪中进行分析。
质谱仪将离子根据其质量-电荷比（m/z）进行分离，并在检测器中产生相应的电信号。
这些信号会被放大、转换为数字信号，并通过计算机进行处理和分析。
LC-MS的优势在于其高分离能力、高灵敏度和高选择性。
其分离能力由液相色谱提供，可以将复杂的样品分离为单个化合物，使得分析更准确。
而质谱技术则可以通过分析离子的m/z 比值来确定化合物的分子结构，提高鉴定的可靠性。
液相色谱质谱的应用非常广泛，可以用于分析各种样品中的化合物，如生物样品中的代谢产物、环境样品中的污染物、食品中的添加剂等。
同时，由于LC-MS技术的不断发展，其在药物研发、毒理学研究、食品安全等领域也有着广泛的应用。
液质色谱仪的工作原理
液质色谱仪的工作原理
液质色谱仪（Liquid chromatography-mass spectrometer, LC-MS）是一种将液相色谱和质谱相结合的分析技术。
其工作原理如下：
1. 样品准备：将待测物溶解于合适的溶液中，并注入进样器中。
2. 液相色谱分离：样品从进样器中进入色谱柱，通过在固定相和移动相之间扩散，被分离、纯化，得到不同的化合物分离峰。
3. 质谱离子化：分离后的化合物进入质谱部分，经过离子化处理。
通常采用电子轰击离子源（EI）或电喷雾离子源（ESI）。
4. 质谱分析：经过离子化处理后分离出来的化合物分子离子（M+）进入质谱分析器内部，根据它们的质量和荷电性被分离、检测。
LC-MS技术可检测分子离子及其裂解产物的高灵敏度、高分辨率和高精确性。
5. 数据处理：通过数据处理、分析、比对和谱库查询，得到化合物的结构信息、分析结果及定量结果。
总的来说，液质色谱仪是将液相色谱和质谱有机结合起来的分析技术，它可以充分发挥两种技术的优势，分离纯化化合物和获取其结构信息，是分析各种化学和
生物样品的好工具。
液相色谱法及质谱分析练习题带答案
液相色谱法及质谱分析练习题带答案一、单选题1、高压、高效、高速是现代液相色谱的特点，下列哪一个不是采用高压的原因（）。
A、可加快流速，缩短分析时间B、高压可使分离效率显著提高C、采用了细粒度固定相所致D、采用了填充毛细管柱正确答案： D2、吸附作用在下面哪种色谱方法中起主要作用。
（）A、液一液色谱法B、液一固色谱法C、键合相色谱法D、离子交换色谱法正确答案： B3、在液相色谱中，常用作固定相又可用作键合相基体的物质是（）。
A、分子筛B、硅胶C、氧化铝D、活性炭正确答案： B4、水在下述色谱中，洗脱能力最弱（作为底剂）的是（）。
A、正相色谱法B、反相色谱法C、吸附色谱法D、空间排阻色谱法正确答案： B5、在液相色谱中，提高色谱柱柱效的最有效途径是（）。
A、减小填料粒度B、适当升高柱温C、降低流动相的流速D、增大流动相的流速正确答案： A6、液相色谱中不影响色谱峰扩展的因素是（）。
A、涡流扩散项B、分子扩散项C、传质扩散项D、柱压效应正确答案： B7、高效液相色谱仪与气相色谱仪比较增加了（）A、恒温箱B、进样装置C、程序升温D、梯度淋洗装置正确答案： D二、判断题1、高效液相色谱适用于大分子，热不稳定及生物试样的分析。
正确答案：正确2、反相分配色谱适于非极性化合物的分离。
正确答案：正确3、液相色谱的流动相又称为淋洗液，改变淋洗液的组成、极性可显著改变组分分离效果。
正确答案：正确4、高效液相色谱法采用梯度洗脱，是为了改变被测组分的保留值，提高分离度。
正确答案：正确5、高压输液泵是高效液相色谱仪的关键部件之一，按其工作原理分为恒流泵和恒压泵。
正确答案：正确6、高效液相色谱柱柱效高，凡是能用液相色谱分析的样品不用气相色谱法分析。
正确答案：错误。
液相色谱-质谱联用法
液相色谱-质谱联用法液相色谱-质谱联用法是一种用于分离及分析化学分子中微量成分的有效方法。
它是通过在两个色谱电器仪器中，分别对原始样品进行分离和分离后的色谱物质进行定性和定量的分析，来检测微量的化学物质各自的活性分子结构的总体宏观成分。
这种方法不仅可以确定和测定样品中各自的化学成分，而且可以识别组分及其构成以及相对价值，从而得到样品中具体原子和分子的结构信息。
液相色谱-质谱联用法是将液相色谱仪和离子化质谱仪相结合，来分析及鉴定各类样品成分。
在液相色谱-质谱联用法中，液相色谱-质谱联用法是根据样品的分子量和分子结构，把它们进行加速和减速的离子化，由检测系统加以分析，从中获得原子结构的分析数据，也可以进行定量分析。
液相色谱-质谱联用法的优势在于，其能够检测分子中极为微量的成分，比传统的液相色谱能力更 is 。
它可以检测分子的总体特性、反应活性成分和相对价值。
此外，液相色谱-质谱联用法中，质谱仪可以实现样品的细微分离及进一步检测，从而可对样品中的活性分子结构和宏观成分进行定性和定量分析，从而较大限度地判断样品的复杂性、活性及特定分子键的分子结构。
液相色谱-质谱联用法在物质特性分析中的应用，可以更全面、准确的反映样品的总体特征，包括其成分的宏观构成和相对价值、以及分子结构的分布等因素。
另外，该技术也可以获得原子结构、反应活性成分及各类指标的定量数据，这在比较复杂的材料及生物样品中特别有用。
液相色谱-质谱联用法作为一种新兴的分析技术，已广泛应用于食品及制药行业的科学研究，以及汽车、矿山、石油等工业应用。
由于它可以更准确快速地反映样品的化学组成及分布，它也被广泛应用于药物开发、气体分析、生物分析、环境分析等多个领域中，帮助人们更好更准确地分析样品成分，由此发现新物质，为新药物开发和新产品开发提供理论依据。
液相色谱 - 质谱联用法既能够检测出样品中的微量成分，又能够检测出样品中构成其特性和反应活性成分的结构，使更复杂的物质特征分析变得更加可靠准确。
高效液相色谱质谱联用技术在药物分析中的应用
2、高效液相色谱质谱联用技术 在药物分析中的应用
（1）药品质量检测：高效液相色谱质谱联用技术可用于对新药、仿制药以及 中药的质量进行全面检测，包括对药物中各种成分的定性定量分析、立体构型 测定等。此外，该技术还可用于筛选和优化药物候选物，提高药物研发效率。
（2）药品浓度测量：在临床药物治疗中，准确的药物浓度对于治疗效果至关 重要。高效液相色谱质谱联用技术可实现对患者血清、尿液等生物样本中药物 浓度的精确测定，为临床医生提供准确的药物治疗方案依据。
3、药物代谢研究
液相色谱质谱联用技术可以用于药物代谢的研究。通过对药物在体内的代谢过 程进行监测，可以了解药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄情况，有助于药 物的优化设计和新药研发。
四、结论
液相色谱质谱联用技术在药物分析中具有广泛的应用前景。它不仅可以用于药 物成分的分析、质量控制和代谢研究，还可以为新药研发提供有力的技术支持。 随着技术的不断发展和完善，液相色谱质谱联用技术在药物分析中的应用将会 越来越广泛。
（2）上机分离：将处理后的样品通过输液泵注入色谱柱，利用高压液体流将 样品分离成不同组分；
（3）检测：将分离后的组分进入质谱仪，通过离子化、质量分析和检测器进 行检测。关键技术：高效液相色谱质谱联用技术的关键技术包括色谱分离和质 谱检测。
（1）色谱分离：通过选择合适的色谱柱填料和流动相组成，优化色谱分离条 件，提高目标物与杂质的分离效果；
4、药物代谢产物鉴定：UPLC-MS还可以用于药物代谢产物的鉴定。通过分析 药物在生物体内的代谢产物，可以了解药物的代谢途径和机制，为药物的设计 和优化提供参考。
五、总结
超高效液相色谱质谱联用技术是一种强大的分析工具，它在药物分析领域的应 用已经越来越广泛。随着科技的不断进步，我们有理由相信，这种技术将在未 来的药物分析中发挥更大的作用，为药物研发、质量控制以及临床应用提供更 多的支持。
高效液相色谱 质谱 原理
高效液相色谱质谱原理高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）是一种在液相中进行物质分离和分析的技术。
其原理是基于样品在固定的固相填料上与流动相之间进行相互作用，根据它们在填料上的相对亲和性的差异，在流动相携带下进行分离。
在HPLC中，液相为流动相，样品以溶液形式加载到流动相中。
流动相通过一个带有固定填料的柱子，称为液相色谱柱。
填料通常是由细小颗粒构成的，具有较大的内表面积。
当流动相通过色谱柱时，样品中的各组分会因与填料的相互作用而在填料表面停留更长或更短的时间。
这样，样品中的各组分会按照它们的亲和性被逐渐分离。
HPLC可以通过调整流动相的性质，如溶剂的组成、流速和温度等参数，来控制分离的效果。
在分离完成后，可以通过检测器来检测到样品中各组分的信号，如紫外检测器或质谱检测器。
其中，紫外检测器通过测量样品在紫外光的吸收来确定各组分的浓度；质谱检测器通过离子化分析物质并根据质量-电荷比来鉴定和定量样品中的化合物。
质谱（Mass Spectrometry，MS）是一种通过将样品中的分子离子化并在磁场中按照质量-电荷比进行分离和检测的技术。
质谱仪由离子源、质量分析器和检测器等组成。
在质谱中，样品首先被离子源离子化，然后形成离子流，经过质量分析器的分离作用，离子按照它们的质量和电荷比被分离并产生不同位置的电流信号。
最后，检测器对这些电流信号进行放大和记录。
质谱的原理基于离子在磁场中运动的轨迹受到质量-电荷比的影响。
不同质量的离子在磁场中的运动轨迹也不同，从而实现了对离子的分离和检测。
质谱的输出结果一般是一个质谱图，横轴表示质量-电荷比，纵轴表示信号强度或流量。
通过结合HPLC和质谱技术，可以实现物质的高效分离和精确的化合物鉴定。
这种技术在药物分析、环境分析、食品分析等领域得到广泛应用。
液相色谱串联质谱原理
液相色谱串联质谱原理液相色谱串联质谱（LC-MS）是一种常用的分析技术，它将液相色谱和质谱联用，能够对复杂混合物中的化合物进行高效、灵敏的分析和鉴定。
液相色谱是一种在液相中进行分离的技术，而质谱则是一种通过分析化合物的质荷比来鉴定其结构和组成的技术。
液相色谱串联质谱将这两种技术结合起来，可以充分发挥它们各自的优势，提高分析的准确性和灵敏度。
首先，液相色谱的原理是基于化合物在不同固定相上的分配系数不同而实现分离的。
在液相色谱中，样品首先被注入到流动相中，然后通过固定相的柱子，不同化合物在固定相上的分配系数不同，从而实现了它们的分离。
而质谱则是一种通过分析化合物的质荷比来鉴定其结构和组成的技术。
质谱通过将化合物转化为离子，并对这些离子进行加速、分离和检测，从而得到化合物的质荷比，进而鉴定其结构和组成。
液相色谱串联质谱的原理是将液相色谱和质谱联用，首先通过液相色谱将复杂混合物中的化合物分离出来，然后再通过质谱对这些化合物进行分析和鉴定。
这种联用技术能够充分发挥液相色谱和质谱各自的优势，提高分析的准确性和灵敏度。
在液相色谱串联质谱中，样品首先被注入到流动相中，然后通过固定相的柱子，不同化合物在固定相上的分配系数不同，从而实现了它们的分离。
分离后的化合物进入质谱进行分析和鉴定，质谱通过将化合物转化为离子，并对这些离子进行加速、分离和检测，从而得到化合物的质荷比，进而鉴定其结构和组成。
总的来说，液相色谱串联质谱原理是将液相色谱和质谱联用，充分发挥它们各自的优势，提高分析的准确性和灵敏度。
液相色谱通过分离样品中的化合物，而质谱通过分析和鉴定这些化合物。
两者结合起来，可以对复杂混合物中的化合物进行高效、灵敏的分析和鉴定。
这种技术在生物、药物、环境等领域有着广泛的应用，为科学研究和工业生产提供了有力的分析手段。
第五章 液相色谱质谱
第五章液相色谱-质谱分析技术理论与应用第一节液相色谱—串联质谱分析技术的原理一、质谱法质谱法(Mass Spectrometry，MS)，即用电场和磁场将运动的离子（带电荷的原子、分子或分子碎片）按它们的质荷比分离后进行检测的方法。
质谱法测量的对象是必须是带电离子。
质谱法的特点：质谱不属波谱范围；谱图与电磁波的波长和分子内某种物理量的改变无关；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；谱是唯一可以给出分子量，确定分子式的方法，而分子式的确定对化合物的结构鉴定是至关重要的。
利用质谱仪可进行同位素分析，化合物分析，气体成分分析以及金属和非金属固体样品的超纯痕量分析。
在有机混合物的分析研究中证明了质谱分析法比化学分析法和光学分析法具有更加卓越的优越性，其中有机化合物质谱分析在质谱学中占最大的比重，全世界几乎有3/4仪器从事有机分析，现在的有机质谱法，不仅可以进行小分子的分析，而且可以直接分析糖，核酸，蛋白质等生物大分子，在生物化学和生物医学上的研究成为当前的热点，生物质谱学的时代已经到来，当代研究有机化合物已经离不开质谱仪。
1、质谱法用于结构分析的流程质谱法是有机分子通过电子轰击，得到分子离子和碎片离子，通过分离、收集和记录得到样品的结构信息。
由分子结构与裂解方式的经验规律，根据分子离子和各种碎片离子的质荷比及其相对丰度，就可以进行结构分析。
具体流程如下：有机分子通过电子轰击，试样中各组分电离生成不同荷质比的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器，利用电场和磁场使发生相反的速度色散——离子束中速度较慢的离子通过电场后偏转大，速度快的偏转小；在磁场中离子发生角速度矢量相反的偏转，即速度慢的离子依然偏转大，速度快的偏转小；当两个场的偏转作用彼此补偿时，它们的轨道便相交于一点。
与此同时，在磁场中还能发生质量的分离，这样就使具有同一质荷比而速度不同的离子聚焦在同一点上，不同质荷比的离子聚焦在不同的点上，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。
分析化学中的色谱与质谱分析方法
分析化学中的色谱与质谱分析方法色谱和质谱是分析化学中常用的两种分析技术方法。
它们通过对样品的分离和检测，可以从复杂的混合物中确定和识别化合物的成分，广泛应用于食品、环境、药物等领域。
本文将对色谱和质谱的原理以及常用的分析方法进行详细介绍。
一、色谱分析方法色谱是一种用于分离混合物中组分的方法，根据组分在固体或液体固定相和流动相之间的分配差异来实现分离。
常用的色谱方法包括气相色谱（GC）和液相色谱（LC）。
1. 气相色谱（GC）气相色谱是利用气体作为流动相，通过气相色谱柱中的固定相来进行分离的方法。
在气相色谱中，样品通过流动相的推动下被蒸发，并在固定相上发生分配，不同成分在固定相上停留的时间不同，从而实现分离。
随后，通过检测器检测各组分的信号，并通过峰的高度或面积确定各组分的含量。
2. 液相色谱（LC）液相色谱是利用液体作为流动相，通过液相色谱柱中的固定相来进行分离的方法。
在液相色谱中，样品溶解在流动相中，通过与固定相的相互作用进行分配和分离。
与气相色谱相比，液相色谱更适用于分析极性物质和高沸点化合物。
二、质谱分析方法质谱是一种用于分析物质的方法，通过测量物质的离子质量来获得其分子结构、分子量等信息。
常用的质谱方法包括质谱仪和质谱联用技术。
1. 质谱仪质谱仪是一种用于测量物质质谱图的仪器，其主要组成部分包括离子源、质量分析器和检测器。
在质谱仪中，样品经过离子源产生离子，然后通过质量分析器进行质量筛选，最后由检测器检测并得到质谱图。
质谱图可以用于确定物质的结构、分子量、碎片等信息。
2. 质谱联用技术质谱联用技术是将质谱与色谱或电泳等分离技术相结合的分析方法。
常见的质谱联用技术包括气相色谱-质谱联用（GC-MS）和液相色谱-质谱联用（LC-MS）。
质谱联用技术具有分离能力强、鉴定准确性高、灵敏度高等优点，广泛应用于复杂样品的分析。
三、色谱与质谱在分析化学中的应用色谱和质谱作为分析化学中的重要技术手段，广泛应用于食品、环境、药物等领域。
高效液相色谱-串联质谱法
高效液相色谱-串联质谱法高效液相色谱-串联质谱法（HPLC-MS/MS）是一种现代化分析技术。
它结合了高效液相色谱（HPLC）和串联质谱（MS/MS）两种分析方法，能够快速、准确、灵敏地分析复杂的混合样品中的多种化合物。
HPLC-MS/MS技术的基本原理是将样品通过高效液相色谱进行分离，然后以极高的分辨率将分离后的化合物导入串联质谱分析仪中进行质谱检测和分析。
HPLC部分能够通过改变流速、温度、化合物间隔、载气、反应物、固相分离等方法来分离样品中的成分。
MS/MS 部分则能够通过改变离子源、离子传输、离子选择和离子检测等方式检测化合物。
具体来说，HPLC-MS/MS技术的实现过程如下：需要准备一定量的样品。
样品通常是一种混合物，需要进行分离和净化。
这可以通过一系列的化学方法和生物技术实现。
将样品注入到高效液相色谱仪中进行分离。
高效液相色谱仪通过改变环境条件可以分离出复杂混合物中的单个分量，比如改变洗脱剂的浓度、PH值、离子强度来调整样品中化合物的排列顺序。
高效液相色谱仪具有高速分离和高效洗脱的特点，具有处理大量和复杂样品的能力。
接着，通过HPLC输出的流缓和制备离子源，离子源生成的离子对化合物分子进行离子化。
这个过程利用化合物分子上的R基或者H+来形成游离气态的化合物离子。
然后，将产生的离子通过串接质谱进行分析。
在离子进入串联质谱仪的离子源之前，需要将它们选择性的分离为固定质量和电荷比的离子，这可以通过一系列的电子和电场进行控制来实现。
所得到的离子被送至陷入式离子阱，通过对离子的激发和断裂等过程，形成包含多种离子片段的离子质谱图谱。
这些离子片段遵循一定的质量电荷比的规律，可以通过特征峰和离子质量比等独特的质谱性质来鉴别。
将这些片段的数据输入到质谱数据库中，与已知化合物的质谱数据进行比对。
这样，就能够得到混合物中的每个化合物的特定质谱图谱，从而通过质量分析进行结构确认和鉴定。
HPLC-MS/MS技术的优点是明显的，该技术具有高效和灵敏的特点，能够分析非常低的浓度样品成分。
高效液相色谱-串联质谱法分析
第39卷2011年4月分析化学(FEN XI H U A XU E) 研究报告Chinese Journal o f Analytical Chemistr y第4期534~539DOI:10.3724/SP.J.1096.2011.00534高效液相色谱 串联质谱法分析大肠杆菌代谢组中样品提取方法的比较梅辉1,2戴军*1刘文卫3凌霞3朱鹏飞3赵志军11(江南大学食品科学与技术国家重点实验室,无锡214122)2(江南大学食品学院,无锡214122)3(无锡市疾病预防控制中心,无锡214002)摘 要 比较了基于液相色谱和串联质谱联用技术(L C M S/M S)的E.co li 代谢组分析的5种不同样品提取方法。
在对样品进行淬灭和洗涤后,分别使用冷甲醇法、热乙醇法、甲醇/氯仿法、热甲醇法和高氯酸法对样品平行提取3次,每个样品重复进样3次。
结果显示,冷甲醇法所得到的相对提取率最高,且重复性好(RSD <5%)。
从相对提取率、重复性等方面综合考察5种提取方法,从优到劣依次为:冷甲醇法>甲醇/氯仿法>高氯酸法>热乙醇法>热甲醇法。
此外,以冷甲醇法的提取溶剂配制系列不同浓度的代谢物标样测定的结果表明,本方法的代谢物检测线性较好,线性范围较宽,提取溶剂的基体效应对代谢物的定量分析影响较小。
本方法的检出限为0.05~0.36m mol/L 。
关键词 代谢组分析;液 质联用;提取方法;大肠杆菌2010 07 20收稿;2010 10 29接受本文系江南大学食品科学与技术国家重点实验室自由探索课题基金(No.SKLF T S 200803)资助项目*E mail:d j998lc@1 引 言饲料工业的发展及在医药工业上应用的不断扩大使色氨酸的需求量越来越大,目前我国色氨酸主要依赖进口。
采用微生物直接发酵法生产色氨酸,其合成代谢途径较长,代谢流弱,调控机制复杂,很难实现工业化。
代谢组学技术已应用于微生物表型分类、突变体筛选、代谢途径及微生物代谢工程等方面,但有关色氨酸生产的代谢组学及其分析策略的研究尚未见报道。
气相、液相、 质谱等色谱分析知识大全
1、色谱分析法色谱法是一种分离分析方法。
它利用样品中各组分与流动相和固定相的作用力不同(吸附、分配、交换等性能上的差异)，先将它们分离，后按一定顺序检测各组分及其含量的方法。
2、色谱法的分离原理当混合物随流动相流经色谱柱时，就会与柱中固定相发生作用(溶解、吸附等)，由于混合物中各组分物理化学性质和结构上的差异，与固定相发生作用的大小、强弱不同，在同一推动力作用下，各组分在固定相中的滞留时间不同，从而使混合物中各组分按一定顺序从柱中流出。
这种利用各组分在两相中性能上的差异，使混合物中各组分分离的技术，称为色谱法。
3、流动相色谱分离过程中携带组分向前移动的物质。
4、固定相色谱分离过程中不移动的具有吸附活性的固体或是涂渍在载体表面的液体。
5、色谱法的特点(1)分离效率高，复杂混合物，有机同系物、异构体。
(2)灵敏度高，可以检测出μg.g-1(10-6)级甚至ng.g-1(10-9)级的物质量。
(3)分析速度快，一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。
(4)应用范围广，气相色谱：沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析。
液相色谱：高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析。
(5)高选择性:对性质极为相似的组分有很强的分离能力。
6、色谱分析法的分类按两相状态分类，按操作形式分类，按分离原理分类。
7、按两相状态分类气相色谱(Gas Chromatography, GC)，液相色谱(Liquid Chromatography, LC)，超临界流体色谱(Supercritical Fluid Chromatography, SFC)。
气相色谱：流动相为气体(称为载气)。
常用的气相色谱流动相有N2、H2、He等气体，按分离柱不同可分为：填充柱色谱和毛细管柱色谱;按固定相的不同又分为：气固色谱和气液色谱。
液相色谱：流动相为液体(也称为淋洗液)。
按固定相的不同分为：液固色谱和液液色谱。
超临界流体色谱：流动相为超临界流体。
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质谱图是以质荷比(m/z)为横坐标、相对强度为纵坐标构 成，将原始质谱图上最强的离子峰定为基峰并定为相对强度 100％，其他离子峰以对基峰的相对百分值表示。
丙酮的质谱图
（2）离子峰的主要类型
分子在离子源中可产生各种电离，即同一分子可产生多 种离子峰：分子离子峰、同位素离子峰、碎片离子峰、重排 离子峰、亚稳离子峰等。 设有机化合物由A，B，C和D组成，当蒸汽分子进入离子 源，受到电子轰击可能发生下列过程而形成各种类型的离子：
CH3
1) 根据质谱峰的质荷比测定化合物的分子量， 推测分子式及结构式 2) 根据峰强度进行定量分析
2.质谱仪的结构
（1） 进样系统
作用：将样品分子引入到离子源中。 方式： 蠕动泵连续进样
六通阀直接进样 色谱进样系统
(2) 离子源
作用：
1. 将导入质谱仪系统的样品去溶剂化 2. 将离子源处的大气压与质谱仪系统一级 真空阻隔开 3. 被分析物离子化或将溶剂中的离子转化 成气相 4. 去除中性物质和带反极性电荷离子，否 则会对分析产生干扰
电喷雾电离源(ESI)
多电荷离子 测定的样品分子量大
(3) 质量分析器
作用: 是将不同碎片按质荷比m/z分开。 质量分析器类型：磁分析器、飞行时间、四 极杆、离子捕获、离子回旋等。
a 单聚焦型磁分析器
b 四级杆分析器
(4) 检测器
质谱仪常用的检测器有法拉第杯(Faraday Cup)、 电子倍增器及闪烁计数器、照相底片等。
分配比变化范围宽的 复杂样品应采取 梯度洗脱方式分离
流动相溶剂选 择的一般要求
1) 对样品有一定的溶解度，以防在柱头产生沉淀。 2) 适用于所选择的检测器。 3) 化学惰性好，以免破坏固定相。 4) 低粘度，增加样品的扩散系数，提高柱效。 5) 纯度高。溶剂不纯会增加检测器噪声，产生伪峰。
(2) 进样系统
阴极
放大105-108倍
电子倍增器示意图
特点：实现高灵敏度、快速测定.
(5) 真空系统
作用： 1) 消减离子的不必要碰撞，避免离
子损失；2) 避免离子－分子反应改变裂解模 式，使质谱复杂化；3) 减小本底。 离子源
真空度要求：
质量分析器
}
<10-4 Pa
真空泵
{
机械泵 扩散泵
3. 质谱图及离子峰的主要类型
离子对色谱
疏水作用色谱 手性色谱 亲和色谱
疏水分配作用
疏水分配作用 立体效应 生化特异亲和力
离子性物质分析
蛋白质分离与纯化 手性异构体分离，药物纯化 蛋白、酶、抗体分离，生物和医药分析
2. 分配色谱（液－液分配色谱） （1）原理 根据各待测物在互不相溶的两溶液中的溶解 度不同，因而具不同的分配系数。在色谱柱中， 随着流动相的移动，这种分配平衡需进行多次， 造成各待测物的迁移速率不同，从而实现分离的 过程。
（high performance liquid chromatograph）
液相色谱仪（1）
液相色谱仪（2）
液相色谱仪（3）
液相色谱仪（4）
LCQ Deca XP MAX液相色谱质谱联用仪
二、 HPLC仪器构成
1 、流程
2 、 HPLC仪器组成：
• 高压输液装置 →进样系统 →分离系统→ 检测系统
定波长，计算机快速处理，三维立体谱图，如图所示。
254 nm
两种检测器的色谱图 (a)：可变波长紫外检测器；(b)：二极管阵列检测器
紫外检测器灵敏度高，精密度及线性范围较好 ， 可用于梯度洗脱。 流动相选择有限制。 一些常用溶剂的紫外截止波长 CS2 氯仿 四氢 苯 乙腈 甲醇 水 呋喃 205 187 210 190 紫外截 380 245 212 止波长 /nm 溶剂
H2O、C2H5…，因而质谱图中可看到M-1，M-15，M-18， M-28等峰，而不可能出现M-3，M-14，M-24等峰，如出现 这样的峰，则该峰一 定不是分子离子峰。 质量差为(4-13)、19-25、37、38、50-53、65-66…的 不是分子离子峰，当 差值为14=CH2时应小心，这表明可能 有待测物的同系物存在。
谱配备了高压输液设备，流速最高可达 10cm3· min-1. 2）气相色谱法分析对象只限于分析气体和沸点较低的化合物，它们
仅占有机物总数的20％。对于占有机物总数近80％的那些高沸点、
热稳定性差、摩尔质量大的物质，目前主要采用高效液相色谱法进 行分离和分析。
高效液相色谱的优点
3）气相色谱采用流动相是惰性气体，它对组分没有亲和力，即不产 生相互作用力，仅起运载作用。而高效液相色谱法中流动相可选用
分离原理
cs K cm
K不仅与固定相的 种类有关，也与流 动相的种类有关
（2）分类
固定相极性>流动相极性 组分极性越大， 保留时间越长
正相分配色谱
固定相极性<流动相极性
组分极性越小， 保留时间越长
反相分配 色谱
四、 色谱分离方法的选择
五、质谱仪
1. 质谱分析法
2. 质谱仪的结构及工作原理
3. 质谱图及离子峰的主要类型
定性差，相对分子质量大的有机化合物如烷烃、
烯烃、芳烃、染料、蛋白质、氨基酸、核酸等均
可进行分离分析。
高效液相色谱的优点
1）高效液相色谱法比起经典液相色谱法的最大优点在于高速、高效、 高灵敏度、高自动化。高速是指在分析速度上比经典液相色谱法快
数百倍。由于经典色谱是重力加料，流出速度极慢；而高效液相色
通过改变仪器实验条件来检验：
1）采用化学电离源、场离子或场解吸源等电离
方法；
2）制备易挥发的衍生物，如通过甲基化、乙酰基
化、甲酯化、氧化或还原等方法将样品制备成适
当的衍生物后再测定。
3、结构鉴定
a) 根据质谱图，找出分子离子峰、碎片离子峰、亚稳离 子峰、m/z、相对峰高等质谱信息，根据各类化合物的裂解 规律，重组整个分子结构。 b) 采用与标准谱库对照的方法。 由质谱数据推导有物机分子结构的过程，形象地说， 如同用弹弓击碎一个瓷花瓶，再由一堆碎片来拼凑复原花
分子离子 碎片离子
重排裂解 碰撞裂解
（3）分子离子峰的特点
一般质谱图上 质荷比最大的峰为 分子离子峰；有例 外。 形成分子离子 需要的能量最低， 一般约１０电子伏 特。 质谱图上质荷比最大的峰一定为分子离子峰吗？ 如何确定分子离子峰？
4. 质谱结构解析
（1）分子量确定
根据分子离子峰质荷比可确定分子量，通常分子离子
高压输液系统 (1) 贮液器
用来供给足够数量的合乎要求的流动相以完成分析 工作。 材质：玻璃、不锈钢、氟塑料或特种塑料聚醚醚酮 （PEEK）
容积：0.5～2.0L
放置位置：高于泵体，保持一定的输液静压差 注意：密封、过滤
流动相过滤与脱气装置
流动相过滤装置 分为在线过滤和真空过滤 流动相脱气装置 分为在线真空脱气和超声波脱气
b、利用经验规律：——分子离子峰应符合“氮律”
在C、H、O组成的化合物中，分子离子峰的质量数一 定是偶数；在含C、H、O、N化合物中，含偶数个N的分子
量为偶数，含奇数个N的分子量为奇数——不符合上述规律
者必不是分子离子峰。
c、分子离子峰与邻近峰的质量差是否合理。
有机分子失去碎片大小是有规律的：如失去H、CH3、
(2) 高压输液泵
能在高压下连续 工作,耐压4050MPa. cm2
泵体材料耐腐蚀
高压输液泵
输出流量稳定， 重复性高,输出 流量范围宽 泵腔的体积要小， 以便快速更换 溶剂 压力平稳，无 脉冲
梯度淋洗装置
(内梯度)
梯度淋洗装置
(外梯度)
等度洗脱与梯度洗脱
梯度洗脱 的特点
改善分离, 加快分析速度； 改善峰形, 减少拖尾; 可能引起基线漂移
液相色谱质谱分析
主要内容
一、 液相色谱概述 二、 HPLC仪器构成 三、高效液相色谱法的类型及分离机理 四、色谱分离方法的选择
五、质谱仪
一、 概 述
1 、高效液相色谱 高效液相色谱（HPLC）是一种以液体为流
动相的快速分离分析色谱技术。具有高压、高速、
高效、高灵敏度的特点，对于那些沸点高，热稳
4、进样时，手柄处于Load和Inject之间时，应尽快转阀，不
能停留在中途。 5、每次结束后应反复冲洗进样器再用无纤维纸擦净注射器针
头的外侧。
(3) 分离系统 色谱柱
柱体为直型不锈钢管，内径1～6 mm，柱长5～
40 cm。发展趋势是减小填料粒度和柱径以提高柱效。
色谱柱的使用和维护
1．使用预柱保护分析柱(硅胶在极性流动相/离子性流动相中有 一定的溶解度)。
不同极性的液体，选择余地大，它对组分可产生一定亲和力，并参
与固定相对组分作用的剧烈竞争。因此，流动相对分离起很大作用， 相当于增加了一个控制和改进分离条件的参数，这为选择最佳分离 条件提供了极大方便。 4）气相色谱一般都在较高温度下进行的，而高效液相色谱法则经常 可在室温条件下工作。
2 、液相色谱仪器
峰位于质谱图最右边，由于分子离子的稳定性及重排等，
质谱图上质荷比最大的峰并不一定是分子子峰。 那么，如何辩认分子离子峰呢？
a、利用化学结构来判断分子离子峰强度。 ——各
类化合物分子离子峰稳定性顺序为：芳香环（芳香、杂环 ）>脂环>硫醚、硫酮>共轭烯烃>直链烷烃>酰胺>酮>醛>胺 >脂>醚>羧酸>支链烃>腈>伯醇>叔醇>缩醛
• 进样量:20µL。
55
6000 4000 2000 0 0 5 10 0.13 5.72
53
仪器与试剂