液质联用技术及其应用

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
by Li Ping
碎片碰撞电压 (C ID )
8
ES电离原理
by Li Ping
9
Name
[min]
# Id
-------|---|----|-|-------|-----|----------------|------------------
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
安捷伦LC/MS 产品家族
液相/单四极杆质谱 LC/MSD SL
by Li Ping
液相/离子井质谱 (VL和SL)
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)
Interface
H PLC
(Key to
MS
S uccess!)
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)
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
18
数据 处理
Abund. 100 80 60 40 20 0 100
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 1
by Li Ping
Low fragmentor: 65 V
High fragmentor: 130 V
++ + ++
分析物离子
by Li Ping
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
by Li Ping
碎片碰撞电压（CID）
11
APCI电离原理
by Li Ping
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
40000
20000
100
200
300
m/z
1
2
3
4
5
min
by Li Ping
12
大气压源子化技术
电喷雾(ESI)
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)
大气压化学电离源(APCI)的电离过程
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
Match threshold
: 950
Purity threshold: Calculated
Time window left [%] : None
Case sensitive : No
Time window right [%] : None
Whole word : No
Wavelength shift
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
22
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!
by Li Ping
Component
g/L
Sodium chloride Calcium chloride Potassium chloride Potassium phosphate monobasic Magnesium Sulfate Sodium bicarbonate Sodium phosphate dibasic Glucose Phenol red
8 0.1 0.4 0.06 0.1 0.35 0.048 1 0.011
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
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
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
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
: 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
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
29
可同时采集多种质谱信号: 高和低CID能量
低CID能量
高CID能量
by Li Ping
30
+
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
7
+ 溶剂离子束 + 分析物离子
液质联用的电喷雾(ESI)接口
液相的入口 雾化气入口
液相/单四极杆质谱 LC/MSD VL
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来自百度文库RF
Ring
Low Amplitude Dipole Field
(1/3 Frequency of the Main RF)
D e te c to r
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(H P LC )
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(M S )
需要高真空条件 质量分析系统 最好使用挥发性缓冲液
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
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
by Li Ping
化合物极性
6
极性化合物
电喷雾(ESI)的电离过程
带电液滴
+ +
+ -
+ -+
-+
--
+
+ +
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
同时采集正负离子
by Li Ping
采集50组，30个离 子/组离子
28
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
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
2
3
4
5
6
7 min
31
108.1 218.1
245.1 311.1
156.1
100
200
300
m/z
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
32
可同时采集多种质谱信号: SIM/Scan
磺胺药物演示混合样
+ +
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
ESI
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
APCI
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?
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
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
Library file No.
:1
Library file name
: S:\SPYDER\MSLIBR~1\DOUGLIB.UVL
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
(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
“fragmentor”来控制CID.
Skimmers Capillary