质谱法的基本原理和质谱仪 - 质谱法的基本原理和质谱仪

M3
离子束磁m场的z 质磁量场H色22散RV作2 用M1 M2
S1
S2
M
磁场
M
磁场的聚焦作用
① R
2V m H2 z
② H不变，增大V，R 电压扫描（连续改变V）
(R固定，m/z由大到小出峰）
③ V不变，增大H，R ↘ 磁场扫描（连续改变H ）
(R固定，m/z 由小到大出峰)
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一、质谱法的基本原理
M
分 子
M 分子离子
M+
初级碎片离子
裂解
M+
次级碎片离子
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返回 第十五章二、质谱的表示方法：棒图
纵坐标：离子的相对丰度
横坐标：质荷比 m/z,
57
100
43
71
29
50
27
41 55
99 113
128(M+)
80
100 120 m/z
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第十五章 质谱法
2.用途
①求精确分子量， ②根据裂解方式推测分子结构， ③GC-MS，LC-MS联用 分离鉴别分析（复杂样品体系） ④测Cl、Br、S等原子数
SIM 选择性离子监测技术
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第一节 质谱法基本原理和质谱仪
质谱形成过程
质量精度
MM 0
10（6 ppm）
m
质量精度 364.2504 364.2509 10（6 ppm） 1.4( ppm ) 364
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这一节就讲到这里
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能
能
量 色
量 聚
2 双聚焦质量分析器 最常用
散
焦
分辩率极高
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4.四级杆质量分析器
How Does a Quadrupole Mass Filter Work?
RF, R frequency
Ion source
+ -+
Quadrupole mass filter
(热) 返回
第十五章 质谱法
4.大气压电离API
1.电喷雾离子化ESI；2.大气压化学电离APCI 3.大气压光喷雾离子化APPI
5.基质辅助激光解吸电离源MALDI
在真空条件下用激光束轰击样品和基质共结晶， 基质吸收能量并传递给样品，从而使样品解吸电 离。
MALDI-TOF已成为生命科学研究中重要工具
分辨率
M与M+M谱线 相邻两峰峰谷高<10% 基本分开标志
2.灵敏度：产生具有一定信噪比的分子离子峰
所需的样品量 （硬酯酸甲酯）
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3.质量范围：离子质荷比范围 10~几千（amu）
4.质量准确度：离子质量实测值M与理论值M0
的相对误差（<10 ppm，满足定性）
第十五章 质谱法
质谱分析法：利用多种离子化技术，将物质分
子转化为离子，按质荷比差异进行分离测定， 从而进行物质成分和结构分析的方法。
1.特点
①灵敏度高 （10-11g）； ②分析速度快 （1~几秒； 10-3s） ③应用范围广 （无机物，有机物；气、液、固） ④信息直观 （m/z与分子量直接相关）
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样品导 入系统
产生离子流
离子源
m/z
质量扫描
质量 分析器
H0
检测器
真空泵
放大器 记录器
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一、质谱法的基本原理
样品分子
电子流轰击
M
轰击
（M）
分子离子
碎片离子
A+
M 和A+被正电压排斥，进入质量分析器，按质荷 比（m/z）由小到大进入检测器。
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Ion detector
共振离子
M+
M+
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Selected m/z
非共振离子
*
Non-selected m/z's
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（五）离子检测器 电子倍增器（~10-10A ~ 10-3A）
（六）主要性能指标
1.分辨率：分开相邻质谱峰的能力：R

M M
h
h/10 M M+M
1.电子轰击源（EI）：样品蒸汽分子 70eV > 20eV M+e（高速）M•++2e（低速）
2.化学电离源（CI）：样品气+CH4反应气+500eV， 主要碎片：CH4·+和CH5+
再与样品作用
3.快原子轰击离子源（FAB）
Ar
(快)
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Ar
(热)
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Ar
(快)
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Ar
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（四）质量分析器 按m/z差异分离离子
磁分析器
1单聚焦 对离子束实现质量色散和方向聚焦 2双聚焦 又增加了能量聚焦作用
四极杆分析器
H

F
+
mmzz

HH22RR22 22VV

R
2V H2
m z

m z


H
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三、质谱仪
（一）高真空系统（10-4~10-6Pa）；
（二）样品导入系统： 1.直接进样，几ng 2.色谱联用 导入试样 3.间接进样 试样管
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第一节 基本原理和质谱仪
（三）离子源：将样品分子电离成离子