飞行时间Time-Of-Flight质谱仪
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m/z = 2U v2 m/z = 2U ·t2 2 x m/z = K · ∆t2
U, 加速电压恒定,带电相同的粒子 获得的动能相同
此处 v = x t
2U 是常数用K表示, ∆x2
最后质荷比只与粒子到达监测器的时间有关
2018/8/14
8
质谱的解读
M/z:
质量电荷之比
M/z = MWanalyte + S(MWcs) S Charge
1638.7+H
3495.8+H 7029.1+H 5805.5+H
0
1621.4+H2500
3495.5+H
5000
7500
7028.5+H 5805.3+H
2500
Deflector 2000
3491.0+H
5000
7500
7028.9+H Deflector 4000 5805.5+H
0 10 0 7.5 5 2.5 0 0 0 2500 2500 5000 5000 7500 7500 2500 5000 7500
8711.41
10000
9781.51
12500
6229.73 6422.12 6615.94
3994.89
0
3028.2+H
4469.89
7516.78
7ห้องสมุดไป่ตู้12.93
4 2 0 2500
7699.22
8098.46
6
9404.62
2500
5000
7500
8908.66
9234.28
试验组
12500
14
对低分子量的离子进行偏转
- V 负电压在 t0到 td
0V + 推斥极 + 推斥极
2018/8/14
离子 检测器 分离极 分离极 接地极 接地极 -V 偏转极 +
0V
0V零电压在 td 之 后
+ 离子 检测器
0V
偏转极
15
2018/8/14
16
2018/8/14
17
采取了离子偏转之后的效果
cs = 带电离子
2018/8/14
9
离子的形态和在质谱中的解读
母分子离子: 由于带上一个带电离子产生 (通常 是一个质子) (M+H)+ 伪分子离子: 产生的原因是由于带多个质子产生; 带上了一个或多个不是质子的带电离子; 由多个 母分子离子聚成; 或者后面两者的结合产物 (M+2H)+2, (M+Na)+, (2M+H)+, (2M-H+2Na)+
2018/8/14
10
时间延迟聚焦Time Lag Focusing: 延迟阶段Lag Period
V1
Repeller Source Lens
Ext. Potential V1
V1 Gnd.
Ext.. Lens
Image Plane
Lens
s
d
x
时间延迟聚焦Time Lag Focusing: 离子提取阶段 Ion Extraction Period
2018/8/14 5
样品和基质
基质的重要特性
激光波段的高吸收性 和样品能很好的共同结晶 产生的峰不会和样品的谱线发生干扰 不易产生多重质子化(多电荷)现象
CHCA (α-氰基-4-羟基肉桂酸) 基质离子通常 < 600 Da 产生多重质子化的蛋白质离子 SPA (sinapinic acid) 高质荷比的基质峰 少量的多重质子化现象
6
常用的基质
2018/8/14
飞行时间方法Time-Of-Flight的原理
离子源
无场区域 检测器
时间轴
离子以相同的能量被加速并离开离子源. 不同质量的离子 有不同速度,所以它们到达检测器的时间就不一样。
2018/8/14
7
飞行时间Time-Of-Flight 方程
E = 1/2 mv2 = z · U
0 2500 5000 7500
30 20 10 0 50 40 30 20 10 0 20 15 10 5 0 15 0 10 5
1084.8+H
1638.6+H 3496.0+H 5806.3+H
0
Deflector 0 7029.7+H
7500
1084.6+H
2500
5000
Deflector 1000
2018/8/14
2
整台仪器主要由三大系统组成：真空系统；高压系统；激光系统。
2018/8/14 3
典型质谱图
3997.86 6226.76 6419.11 6605.27 4467.6+H 8906
4 2
9975.5
6
4843.6+H
9227.03
2500
5000
7500
7700.05 7907.11 8092.4+H
V2
V1
Repeller Source Lens
S position
V2 Gnd.
Ext.. Lens
Image Plane
Lens
s
d
x
2018/8/14
11
2018/8/14
12
2018/8/14
13
离子偏转–防止检测器的过载
偏转金属板
源极块 样品柱 蛋白质芯片条 高压触点
+
2018/8/14
7007.4+H Deflector 8000
2018/8/14
18
分辨率（I）
所谓分辨本领，是指质谱仪分开相邻 质量数离子的能力，一般定义是：对 两个相等强度的相邻峰，当两峰间的 峰谷不大于其峰高50％时，则认为两 峰已经分开。
飞行时间质谱仪
徐海斌
飞行时间Time-Of-Flight质谱仪
质谱法:通过将样品转化为运动的气态离子并按质 荷比(M／Z)大小进行分离并记录其信息的分析方 法。所得结果以图谱表达，即所谓的质谱图（亦 称质谱，Mass Spectrum-MS）。
Time-Of-Flight Mass Spectrometry（TOF-MS） 所用的质荷比(M／Z)分离方法是现在最成熟，最 广泛应用的方式。
comp1 差异图
2018/8/14
4
基质辅助激光解吸电离
Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization (MALDI) 样品由探针送入质谱仪检测 针对非挥发性化合物的解吸/电离方式 基质 – 能量吸收剂负责把激光的能量转化为热能 ,正是这个转化推动了解吸电离过程 这个解吸电离作用在80年代由德国和日本的研究 小组发现 田中耕一(KOICHI TANAKA)由于在发现生物大 分子的激光解吸作用中的贡献分享了 2002的诺 贝尔化学奖
Ret Map 1-4
10000
对照组
Ret Map 1-3
5000
7500
10000
12500
Ret Map 1-4(2)
胶图TM
Ret Map 1-3(2)
7.5 5 2.5 0 -2.5 2500 2500 5000 5000 7500 7500 10000 10000 12500 12500
U, 加速电压恒定,带电相同的粒子 获得的动能相同
此处 v = x t
2U 是常数用K表示, ∆x2
最后质荷比只与粒子到达监测器的时间有关
2018/8/14
8
质谱的解读
M/z:
质量电荷之比
M/z = MWanalyte + S(MWcs) S Charge
1638.7+H
3495.8+H 7029.1+H 5805.5+H
0
1621.4+H2500
3495.5+H
5000
7500
7028.5+H 5805.3+H
2500
Deflector 2000
3491.0+H
5000
7500
7028.9+H Deflector 4000 5805.5+H
0 10 0 7.5 5 2.5 0 0 0 2500 2500 5000 5000 7500 7500 2500 5000 7500
8711.41
10000
9781.51
12500
6229.73 6422.12 6615.94
3994.89
0
3028.2+H
4469.89
7516.78
7ห้องสมุดไป่ตู้12.93
4 2 0 2500
7699.22
8098.46
6
9404.62
2500
5000
7500
8908.66
9234.28
试验组
12500
14
对低分子量的离子进行偏转
- V 负电压在 t0到 td
0V + 推斥极 + 推斥极
2018/8/14
离子 检测器 分离极 分离极 接地极 接地极 -V 偏转极 +
0V
0V零电压在 td 之 后
+ 离子 检测器
0V
偏转极
15
2018/8/14
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2018/8/14
17
采取了离子偏转之后的效果
cs = 带电离子
2018/8/14
9
离子的形态和在质谱中的解读
母分子离子: 由于带上一个带电离子产生 (通常 是一个质子) (M+H)+ 伪分子离子: 产生的原因是由于带多个质子产生; 带上了一个或多个不是质子的带电离子; 由多个 母分子离子聚成; 或者后面两者的结合产物 (M+2H)+2, (M+Na)+, (2M+H)+, (2M-H+2Na)+
2018/8/14
10
时间延迟聚焦Time Lag Focusing: 延迟阶段Lag Period
V1
Repeller Source Lens
Ext. Potential V1
V1 Gnd.
Ext.. Lens
Image Plane
Lens
s
d
x
时间延迟聚焦Time Lag Focusing: 离子提取阶段 Ion Extraction Period
2018/8/14 5
样品和基质
基质的重要特性
激光波段的高吸收性 和样品能很好的共同结晶 产生的峰不会和样品的谱线发生干扰 不易产生多重质子化(多电荷)现象
CHCA (α-氰基-4-羟基肉桂酸) 基质离子通常 < 600 Da 产生多重质子化的蛋白质离子 SPA (sinapinic acid) 高质荷比的基质峰 少量的多重质子化现象
6
常用的基质
2018/8/14
飞行时间方法Time-Of-Flight的原理
离子源
无场区域 检测器
时间轴
离子以相同的能量被加速并离开离子源. 不同质量的离子 有不同速度,所以它们到达检测器的时间就不一样。
2018/8/14
7
飞行时间Time-Of-Flight 方程
E = 1/2 mv2 = z · U
0 2500 5000 7500
30 20 10 0 50 40 30 20 10 0 20 15 10 5 0 15 0 10 5
1084.8+H
1638.6+H 3496.0+H 5806.3+H
0
Deflector 0 7029.7+H
7500
1084.6+H
2500
5000
Deflector 1000
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整台仪器主要由三大系统组成：真空系统；高压系统；激光系统。
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典型质谱图
3997.86 6226.76 6419.11 6605.27 4467.6+H 8906
4 2
9975.5
6
4843.6+H
9227.03
2500
5000
7500
7700.05 7907.11 8092.4+H
V2
V1
Repeller Source Lens
S position
V2 Gnd.
Ext.. Lens
Image Plane
Lens
s
d
x
2018/8/14
11
2018/8/14
12
2018/8/14
13
离子偏转–防止检测器的过载
偏转金属板
源极块 样品柱 蛋白质芯片条 高压触点
+
2018/8/14
7007.4+H Deflector 8000
2018/8/14
18
分辨率（I）
所谓分辨本领，是指质谱仪分开相邻 质量数离子的能力，一般定义是：对 两个相等强度的相邻峰，当两峰间的 峰谷不大于其峰高50％时，则认为两 峰已经分开。
飞行时间质谱仪
徐海斌
飞行时间Time-Of-Flight质谱仪
质谱法:通过将样品转化为运动的气态离子并按质 荷比(M／Z)大小进行分离并记录其信息的分析方 法。所得结果以图谱表达，即所谓的质谱图（亦 称质谱，Mass Spectrum-MS）。
Time-Of-Flight Mass Spectrometry（TOF-MS） 所用的质荷比(M／Z)分离方法是现在最成熟，最 广泛应用的方式。
comp1 差异图
2018/8/14
4
基质辅助激光解吸电离
Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization (MALDI) 样品由探针送入质谱仪检测 针对非挥发性化合物的解吸/电离方式 基质 – 能量吸收剂负责把激光的能量转化为热能 ,正是这个转化推动了解吸电离过程 这个解吸电离作用在80年代由德国和日本的研究 小组发现 田中耕一(KOICHI TANAKA)由于在发现生物大 分子的激光解吸作用中的贡献分享了 2002的诺 贝尔化学奖
Ret Map 1-4
10000
对照组
Ret Map 1-3
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7500
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Ret Map 1-4(2)
胶图TM
Ret Map 1-3(2)
7.5 5 2.5 0 -2.5 2500 2500 5000 5000 7500 7500 10000 10000 12500 12500