安捷伦-液质联用技术(LCMS)及其应用

10
液质联用的大气压化学电离源(APCI)接口
锥孔
透镜
高能打拿极/ 电子倍增器
毛细管 八极杆 四极杆
+
+ +
+
++
+ + + + + + + ++
+
Corona needle
热氮气
碎片碰撞电压（CID）
by Li Ping
11
APCI电离原理
by Li Ping
12
大气压源子化技术
电喷雾(ESI)
High fragmentor: 130 V
1
2
3
4
5
6
7 min
by Li Ping
108.1 218.1
245.1 311.1
156.1
100
200
300
m/z
31
312.1
可同时采集多种质谱信号: SIM/Scan
SIM 来定量所选的目 标化合物离子
对未知的化合物 SCAN
by Li Ping
(Collision Induced Dissociation)?
在特定的区域, 通过与氮气分子 碰撞导致分子解离, 从而产生特 征碎片离子
可以得到结构信息用于化和物的 定性分析
可以提供用于定量分析目地的确
任碎片离子
M
n
只要改变单一参数
Biblioteka Baidu
“fragmentor”来控制CID.
Skimmers Capillary
Name
[min]
# Id
-------|---|----|-|-------|-----|----------------|------------------
液相/单四极杆质谱 LC/MSD VL
by Li Ping
19
四极杆质谱
U V cos 2 f t
ions with corresponding m/z
多极离子阱质谱
Main RF
Ring
Low Amplitude Dipole Field
(1/3 Frequency of the Main RF)
21
独一无二的交叉喷雾器
交叉喷雾器不需 X,Y, Z 位置调整, 而且避免了 离子光学透镜的污染
倾斜排水口可以快速 去除冷凝液
by Li Ping
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在非常复杂的基质的条件下 - 汉克盐溶液(Hank’s)
完成整个分析后, 毛细管的入口处还是干静的!
Component
g/L
Sodium chloride Calcium chloride Potassium chloride Potassium phosphate monobasic Magnesium Sulfate Sodium bicarbonate Sodium phosphate dibasic Glucose Phenol red
溶剂--------->[溶剂+H]+
含有气溶胶的分析物
[溶剂+H]++M--------->溶剂 +[M]+
溶剂在蒸发 器中蒸发
+
++ ++
+
+
+
+
+ +
+
+ +
++
++
+ +
++
+
电荷转移至 分 析物分子
蒸汽
通过电晕针放电形 成带电荷的反应剂 离子
流动相
分析物
++ + ++
分析物离子
by Li Ping
安捷伦-液质联用技术(LC/MS)及其应用
by Li Ping
1
液质(LC/MS)联用技术基础
by Li Ping
2
液相(HPLC) 到 质谱(MS)的接口
液相(HPLC)
高效分离混合物 流动相挥发后产生大量气体 出口压力为大气压 无质量限制 可以使用缓冲盐溶液
质谱分析仪(MS)
需要高真空条件 质量分析系统 最好使用挥发性缓冲液
雾化器
Neutral Molecules Analyte Ions
Clusters Salts
锥孔
透镜
高能打拿极/ 电子倍增器
毛细管 八极杆 四极杆
+ +
+ +
+ +
+
+
+ + + + + + + ++
+
加热 N2
碎片碰撞电压
(CID)
by Li Ping
8
ES电离原理
by Li Ping
9
大气压化学电离源(APCI)的电离过程
Interface
HPLC
(Key to
MS
Success!)
by Li Ping
3
LC-MS的接口的发展和种类
传送带(moving belt)式的LC-MS: 目前 已经停用 热喷雾(TSP) LC-MS接口: 已经很少使用 粒子束(PBI) 大气压电离源(API):目前最常用的方法
电喷雾(ESI) 大气压化学电离源(APcI)
Library file No.
:1
Library file name
: S:\SPYDER\MSLIBR~1\DOUGLIB.UVL
Match threshold
: 950
Purity threshold: Calculated
Time window left [%] : None
Case sensitive : No
8 0.1 0.4 0.06 0.1 0.35 0.048 1 0.011
by Li Ping
23
在APCI的条件下,流动相为HBSS,连续进样635次以后
完成整个分析后, 毛细管的入口处还是干静的!
清洁喷雾室
by Li Ping
24
内置式较正溶液 用于全自动调谐和质量较正
by Li Ping
25
m/z-->
350
400
450
500
550
600
650
700
by Li Ping
16
安捷伦液-质联用仪介绍
by Li Ping
17
液质(LC/MS)联用系统的示意图
离子源
离子束 聚焦
M/Z 分析器
检测器
LC 接口
HPLC
by Li Ping
数据 处理
Abund. 100 80 60 40 20 0 100
低CID能量
高CID能量
by Li Ping
30
可同时采集多种质谱信号: 高和低CID能量
磺胺药物演示混合样
311.1
800000
600000
400000
200000
0
800000 700000 600000 500000 400000 300000 200000 100000
0
Low fragmentor: 65 V
1: MS, Time=0.4341-0.7177min (#17-#22), 100%=20039000arb 223.0
281.0
质谱图
197.1
150
200
251.0 250
324.2
300
m/z
18
安捷伦LC/MS 产品家族
液相/单四极杆质谱 LC/MSD SL
液相/离子井质谱 (VL和SL)
36
质谱库检索特点
检索用户自建谱库 使用 NIST 程序和检索规则 没有应用独特的筛选,如PBM
谱库可以包含结构式 交互式或自动检索 DAD/MSD 组合检索报告
by Li Ping
37
自动生成谱库检索报告
Library search mode: Automatic library search
ESI
APCI
农药及残留化合物 多肽及蛋白的分子量测定 确定氨基酸序列 多肽及蛋白的纯度分析 单糖和多糖的结构分析 中极性到高极性,包括离子化合物 的分析,如表面活性剂分析
农药及残留化合物 抗生素 碱性药物 小分子量样品 类固醇, 雌激素 单磺酸偶氮染料
by Li Ping
14
什麽是诱导解离碰撞?
40000
20000
100
200
300
m/z
1
2
3
4
5
min
by Li Ping
33
可同时采集多种质谱信号: 时间编程信号
Improve data quality and manage data file size:
1) 开始五分钟不采集信号 2) 5分钟开始采集信号 3) 信号关闭采集
by Li Ping
大气压化学电离源(APCI)
化合物无需具有挥发性
是分析热不稳定化和物的 首选方法
离子在溶液中以已生成
除了生成单电荷离子之外 还可以生成多电荷离子
化和物需具有一定的挥发性 化和物必需是热稳定的 离子在气态条件中生成 只生成单电荷离子
by Li Ping
13
电喷雾(ESI)和大气压化学离子化(APCI)
+
溶剂蒸发
分析物离子
溶剂离子束
盐/离子对 中性化和物
+
Rayleigh Limit
Reached
++
++
+-+--+-- +++
+
++--++ ++-- ++
+
+
库仑爆炸 （Coulomb Explosions）
by Li Ping
+ 溶剂离子束 + 分析物离子
7
液质联用的电喷雾(ESI)接口
液相的入口 雾化气入口
by Li Ping
4
LC/MS联用技术的相对适用范围
by Li Ping
5
大气压电喷雾质谱应用范围
100,000
大气压电喷雾源
10,000
大气压化学源
1000
气相色谱/质谱
分子量
非极性
化合物极性
by Li Ping
极性化合物
6
电喷雾(ESI)的电离过程
带电液滴
+ +
+ -
+ -+
-+
--
+
+ +
安捷伦1100 系列 LC/MSD: 易懂,易用的图型化的 液相和质谱控制及分析软件
by Li Ping
26
哪一种离子化模式最好?
不知道要分析的化合物的性质 是酸性或碱性 要分析的化合物中同时包含酸 性和碱性化合物 酸性和碱性化合物的浓度不同
by Li Ping
27
可同时采集多种质谱信号: 正离子和负离子模式
+ +
Octapole
+ ++
+
Shutter
Optimized Asymptote Angle
Conversion Dynode
Electron Multiplier
by Li Ping
20
安捷伦的专利技术
直角喷雾接口
提高灵敏度 减少污染 降低毛细管被堵塞 对非挥发性缓冲液的忍耐能力强
by Li Ping
32
可同时采集多种质谱信号: SIM/Scan
磺胺药物演示混合样
279.0
600000 500000 400000 300000 200000 100000
0
SIM
279.0
200000
180000
160000 Scan
140000
120000
100000
280.0 301.0
80000
60000
502
684.65
m/z--> Abundance
8000 6000 4000 2000
350
400
450
500
碰撞电压= 175 volts
467
439
411
495
550
600
650
700
684.65
loss of C12 fatty acid loss of C14 fatty acid
loss of C16 fatty acid
34
从每一项分析中获得最大的信息
一针注射样品可获得任意以下分析模式最多达四种
1. 高/低 CID能量可获得分子量及碎片信息用于确认化
合物的结构 2. 正/负 离子化模式 3. SIM/Full Scan 模式
by Li Ping
35
如何建立自己的 HPLC/ESI和HPLC/APCI谱库
by Li Ping
D e te c to r
U + V cos 2 f t
ions collide with the rods
ac and dc voltages
Scanning of measuring range: U and V are varied
U (DC voltage) V (peak amplitude of a radio frequency)
NIST MS library search mode: Automatic library search
NIST MS library file No. : 1 NIST MS library file name : douglib
RetTime Sig MW Library Match Formula
Time window right [%] : None
Whole word : No
Wavelength shift
: 0.0
Compare spectrum : Yes
Absorbance threshold : 0.0
Search logic : OR
Search range
: All
Signal 1: DAD1 A, Sig=254,8 Ref=450,80 Signal 2: MSD1 TIC, MS File
同时采集正负离子
by Li Ping
采集50组，30个离 子/组离子
28
可同时采集多种质谱信号: 高和低CID能量
我正在筛选未知物,但我 不知道最优的碰撞电压
我希望一次能获得在不 同碰撞电压条件下的谱
图
我经常筛选未知物. 最好是同时获得分子
量和一些碎片信息
by Li Ping
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可同时采集多种质谱信号: 高和低CID能量
Octopole
Fragmentation Zone (CID)
DETAIL
Lenses
Quadrupole
[M ] + [M1 ] +
2
by Li Ping
15
碰撞电压值对质谱图的影响
Abundance
8000 碰撞电压= 100 volts
6000
4000
2000
439 467
CH2OCOOC11H23 CHOCOOC13H27 CH2OCOOC15H31