质谱中常见的几种离子
分子离子 碎片离子 多电荷离子 同位素离子 亚稳离子 负离子 奇电子离子(OE)
偶电子离子(EE) 用"+"表示 表示""+用
分子离子
进入质谱离子源的物质在电离过程中 失去一个电子而形成的单电荷离子,代表
该物质的分子量.
碎片离子电离后有过剩内能的分子离
子能以多种方式裂解后生成的离子称为碎 片离子,碎片离子还可能进一步裂解成更 小质量的碎片离子.碎片离子是解析质谱 图,推断物质分子结构的重要信息.
多电荷离子带有2个或更多电荷的
离子.在LCMS联用中使用电喷雾接口 时,可产生一系列多电荷离子,电荷数 可达数十个,这使我们可以用质荷比范 围只有1000-2000的质量分析器测定 分子量达数十万的大分子物质.
同位素离子xx界中大多数元素都存
在同位素, 除xx丰度{zd0}的同位素之外, 其余同位素所产生的离子总称.由于同位 素离子的存在,质谱峰呈峰簇.同位素峰 的相对强度可通过概率计算求得,并可由 同位素峰的相对强度来推断某些元素的存在.
同位素的xx丰度
含有多种元素化合物的质谱图中同位素峰示例
亚稳离子
由离子源到检测器的飞行途中裂解的离子称为 亚稳离子.在磁质谱仪的质谱图上,亚稳离子峰可能 出现在非整数质量上,但这类峰很容易识别,因为它 比正常峰宽而弥散.对于m1 →m2分解反应,亚稳分解产物m*将出现在m/z= m2 / m1位置上.这样由亚稳离子峰m*可以指示离子分解 途径m1→m2, 由子离子可以推断母离子, 也可由母离子推断子离子,对判断结构很有用.
负离子带有负电荷的离子.上述离子
是带正电荷的正离子,常规质谱中,负 离子浓度比正离子低2～3个数量级,得 到的质谱图也都是记录正离子得到的. 将质谱议器作相应的变化后,可记录负 离子.由负离子化学电离源分析带有强 电负性原子的化合物,灵敏度可比正离子质谱高2～3个数量级.
奇电子离子和偶电子离子
奇电子离子:含有一个未成对电子的离子,用 或偶电子离子的碎片离子.奇电子离子类似游离 基,比较活泼,较容易碎裂. 偶电子离子:不含未成对电子(即电子全配对)
的离子,用"+"表示,碎裂产生偶电子离子的碎片离 子是有利的. 表示,碎裂后可产生奇电子离子的碎片离子"+"
奇电子离子和偶电子离子的判断环加双
键数为整数-奇电子离子环加双键数不是整数 -偶电子离子分子式为:CxHyNzOn的离子环加
双键数=x-0.5y+0.5z+1 如:C5H5N 环加双键数=5-2.5+0.5+1=4所 以C 如:C7H5O 环加双键数=7-2.5+1=5.5所以 C7H5O+(苯甲酰离子) 是偶电子离子 (吡啶) 是奇电子离子N+5H5

氮规则
一个化合物含有偶数个氮原子,其分子离 子的质量一定是偶数;一个化合物含有奇数个 氮原子,其分子离子的质量一定是奇数.
不含氮的有机化合物
分子量为偶数 奇电子离子的质荷比为偶数 偶电子离子的质荷比为奇数
含氮的有机化合物
分子量: 含有奇数氮的有机物分子量为奇数, 含 偶数氮的有机物分子量为偶数. 奇电子离子: 含有奇数氮的奇电子离子质荷比为 奇数,含有偶数氮的奇电子离子质荷比为偶数. 偶电子离子: 含有奇数氮的偶电子离子质荷比为 偶数,含有偶数氮的偶电子离子质荷比为奇数.
不含氮和含奇数氮化合物质谱图
分子离子峰的确认
当得到的一个纯化合物的质谱图中不含本底和 由离子分子反应产生的附加峰时, 作为判断分子离子 的必要但非充分的条件是: 1 (1)它必须是谱图中{zg}质量的离子; 2 (2)它必须是奇电子离子; (3) 它必须能够通过合理的离子碎裂机理产生谱图 中一些重要离子.
"氮规则"在判断分子离子时的应用
由于重要的奇电子离子一般不大可能出现在质 谱图的低质量端,因此,在质谱图的低质量区强的偶 质量离子峰通常是含有奇数氮原子的离子. 由此可以 得出"氮规则"的一个推论:没有重要的偶质量离子, 特别是在低质量区域没有偶质量离子, 则表明存在一 个偶数分子量的化合物.但是,反之不一定成立,即 强的偶质量离子的存在, 不一定意味着有一个奇数分 子量的化合物存在.
季戊烷质谱图
合理的中性丢失
在判断是否是分子离子时还一定要注意合理的 中性丢失.在分子离子的分解过程中,通常仅有少数 几种低质量中性碎片被丢失, 凡是与{zg}质量离子相 隔一个异常的质量或元素组成(如丢失质量数为4～ 14和21～25的中性碎片)的地方出现一个"重要"离子
时,表明前者不是一个分子离子.
质谱谱图解析的一般程序
1 了解被分析样品的来源和其理化性能2 确认所得 质谱图是否是纯物质的质谱图3 利用"差谱"技术扣 除本底和杂质的干扰4 根据同位素峰强度比的情况 判断有无Cl,Br, S,Si等元素存在5 确认分子离子峰6 从质谱图的 概貌推断分子的稳定性和化合物类型7 利用3得到的 "干净"质谱图进行计算机检索8 根据给出的结构式和
裂解机理说明质谱图中所有 "重要"的离子峰如何形成的
有机质谱仪器结构
真空系统
质谱仪的离子源,质量分析器和检测器必须在高 真空状态下工作,以减少本底的干扰,避免发生不必 要的离子-分子反应.离子源的真空度应达10 10 Pa,质量分析器和检测器的真空度应达10 -5 10 Pa. 或涡轮分子泵串联组成.

质谱仪的高真空系统一般由机械泵和油扩散泵
一般质谱仪中离子源和质量分析器各由一台油 扩散泵或涡轮分子泵保证它们的高真空度.
进样系统
质谱进样有直接进样和色谱进样. 色谱进样由接口和色谱仪组成,进口应满足以下 几个条件: 1 接口存在不破坏离子源的高真空, 也不影响色谱柱 分离的柱效(不增加色谱系统"死体积").
2 接口应能使色谱分离后的各组分尽可能多的 进入质谱仪的离子源,使色谱流动相尽可能的不进 入质谱仪的离子源. 3 接口的存在一般应不改变分离后各组分的组 成和结构(如改变,必须已知).
GC-MS 接口
1 直接导入: 将毛细管GC的毛细管插入离子源. 喷 2 射式分子分离接口:
LC-MS 接口
1 直接液体导入接口2 移动带接口3 热喷雾接口4 粒子束接口5 快原子轰击接口6 MALDI接口7 电喷 雾电离接口
离子源
离子源的作用是将被分析样品分子电离成带电 的离子,以便被质量分析器分离,主要有:电子轰击 电离源(EI) 化学电离源(CI )和解析化学电离源
(DCI ) 场致电离源(FI)和场解析电离源(FD) 快 原子轰击源(FAB) 基质辅助激光解析电离源 (MALDI) 电喷雾电离源(ESI) 大气压化学电离源 (APCI)
电子轰击电离源
(electron impact,EI)
使用具有一定能量的电子直接作用
于被测样品分子,使其电离. 电子能量越大, 被轰击的分子获得的 能量也越大,进一步裂解的可能性也就越 大. 多数EI质谱图集和数据库中收集的 质谱图是在70eV电子能量下得到的.
电子轰击电离源
不同能量下获得的苯甲酸质谱图
化学电离源
(chemical ionization,CI)
利用反应气体的离子和被分析的有机化合物分 子发生分子-离子反应, 产生被分析的有机化合物的 离子. 是一种软电离技术,产生的离子主要是分子离 子,碎片离子很少. 常用的反应气体是甲烷,异丁烷和氨气.
CI源可用于负离子质谱分析. CI源与EI源结构基本相同.
两种EI/CI 组合源
快原子轰击源
FAB/LSIMS 常用基质
基质辅助激光解析电离源
(Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization,MALDI)
MALDI 常用基质
ESI 和APCI 电离源
质量分析器
质量分析器是质谱仪的核心,它将离子源产 生的离子按其质量与电荷之比—m/z(m—离子 的质量数,z—离子携带的电荷数)的不同, 按其在空间的位置, 时间的先后或其运行的轨 道稳定与否进行分离,以便得到按质荷比
(m/z)大小顺序排列而成的质谱图.
质量校正
低分辩质谱仪质量标尺的校正: 根据所需质量范 围选用全氟异丁胺,全氟煤油,碘化铯等物质作为参 考样品,校正质量标尺. 高分辨质谱xx质量的测定: 未知样和参考样同 时进样,未知样的谱峰夹在参考样的谱峰中间,并能 很好的分开. 按内插和外推法用参考样的xx质量数
计算出未知样的xx质量数.
磁质量分析器
磁质量分析器的基本公式
2 2
mr B
m = z 2 V
当质量m的单位为u, 磁场强度B的单位为1X10 T, 加速电压 V的单位为伏特,轨道半径rm的单位为cm时:
-4
m
rm B
2
2
=4.82×10
5
zV
磁质量分析器的作用
质量色散
能量色散 动量色散 一束能量相同的离子, 质量和速度同 时有差异时,扇形磁场很难分离.
扇形柱面静电分析器
扇形柱面静电分析器的作用
具有能量色散作用,是一个能量分析器, 可起能量过滤器作用. 没有质量色散作用,不能分离不同质量 的离子.
双聚焦磁质量分析器
静电分析器具有能量色散和方向聚焦作用,但无质量色 散;磁分析器则具有方向聚焦,能量色散和质量色散作用. 当将静电分析器和磁分析器进行适当的组合时,可以达到以 下三个作用: ⑴.将静电分析器和磁分析器适当组合,组合后的系统对 离子仍具有方向聚焦作用,这正如由两个光学透镜组成的几 何光学系统的聚焦作用一样,静电分析器和磁分析器的作用 是两个离子透镜. ⑵.选取静电分析器和磁分析器的适当参数,可以使它们 的能量色散在数值上相等,而方向相反,因而使它们两者的 能量色散作用相互抵消,达到能量聚焦的目的. ⑶.由于静电分析器没有质量色散,因而组合后的系统质
量色散的效果xx取决于磁分析器.因此,由静电分析器和 磁分析器组合而成的质量分析器被称为双聚焦磁质量分析 器.
两种双聚焦磁质量分析器
四极质量分析器
1-阴极;2-电子;3-离子;4-离子源;5-检测器
四极质量分析器工作原理
x
2 y 2 2
φ(x,y,t)=(Ua+V Cosωt)
h
r
0
Ad
=
8ze Ua
2
Q =
4z Vh
e 2
T =
ω t mr0 ω
2 d
2
2
mr0 ω
2
d
x
2
+(Ad +2Q Cos 2T )x = 0
d
d
2
y
dT
d
T
(Ad +2Q Cos 2T )y = 0 2
d
质量过滤示意图
离子运动轨迹
四极质量分析器的操作
对某一四极质量分析器而言,r0值是固定的,操作仪器 时,我们将射频频率(ω)固定,并选择某一适当的Ad/Qd 值,在保持Ua/Vh=Ad/Qd=常数的条件下,对Vh(射频电压的幅 值)进行扫描(同时增加或降低Ua和Vh值).当扫描线的斜 率较低时,通过四极杆质量分析器的离子质量范围就较宽; 反之,当扫描线的斜率逐渐增加时,通过四极质量分析器的 离子质量范围就越来越窄.其极限情况就是扫描线通过稳定 区的顶点, 就只有某一质量的离子可以通过四极场而被检测. 在保持Ua/Vh=Ad/Qd=常数的条件下,同时增加或降低Ua和Vh
值,就可以可使一组不同质荷比(m/z)的离子由低质量到高 质量或由高质量到低质量先后进入稳定区,顺利通过四极场 而被检测.显然,Ad/Qd 值越大,扫描线的斜率越大,在扫 描线上稳定区内的质量范围越窄,四极质量分析器的质量分 辨率也就越高.
四极质量分析器的特点
具有较高的检测灵敏度 可采用离子束能量分散较大的离子源 扫描速度可以很快,可与毛细管色谱联用 质量数可以很方便的使用射频电压幅度来标定
适合用于电喷雾离子化 (ESI) 和化学电离 (APCI) 方式,故十分适合与LC联用 质量分辨率不高,目前在3000以下 质量数范围较低,目前在3000以下 适合做选择离子检测
四极质量分析器的质量歧视效应
四极质量分析器的质量歧视效应是由于高
质量的离子受到的直流电场(DC)的边缘效应 的影响比低质量的离子要大的多而引起的,这 使得在边缘场区域的高质量离子有较大的速度 和较短的停留时间.
离子阱质量分析器
离子阱质谱图形成与扫描电压示意图
离子阱离子稳定性图
离子阱质量分析器性能的改进

轻缓冲气的使用 加长型几何结构 自动增益控制 轴向调制 质荷比范围的扩展 使用外离子源
线性离子阱质量分析器
飞行时间质量分析器
飞行时间质量分析器工作原理
m )
m
mL(
m Δt = t
LLt212121== 2ZeV2ZeV2ZeV
飞行时间质量分析器质量分辨率的提高

离子束偏离技术 离子引出脉冲技术 时间延迟聚焦技术 离子反射技术 延迟和脉冲离子引出与脉冲解吸相结合 两极离子反射技术
傅立叶变换离子回旋共振质量分析器
几种质量分析器的比较
串联质量分析器
将两个,三个直至几个质量分析器串联起来,在每 两个质量分析器间引入一个碰撞室,在碰撞室内,将 由前一个质量分析器选择出某一质荷比的离子与具 有一定能量的某种粒子(如;分子,原子,离子或电 子)碰撞,或被具有一定能量的某种射线激发,产生 新的碎片离子,进入下一个质量分析器进行质量分 析. 由这样多个质量分析器通过碰撞室串联起来的质
量分析器系统称为串 联质量分析器.
空间串联质量分析器
用两台或两台以上质量分析器, 通过碰撞室前后串 联,组成空间串联质量分析器.原则上是任何两台质 量分析器(不论是同类型的,还是不同类型的)都可 以组成串联质量分析器. 因为空间串联质量分析器需要多台质量分析器串联, 所以在实际使用时空间串联 质量分析器一般最多实现MS3分析, 多数是进行MS/MS 分析.
时间串联质量分析器
时间串联质量分析器是离子阱质量分析器 和付里叶回旋共振质量分析器才可以实现的 技术.
"质量分析(选择保留)—碰撞或xx— 质 量分析(选择保留)"可在离子阱质量分析器或 付里叶回旋共振质量分析器中随时间而连续重 复进行,从而实现了时间上的串联质 量分析.
碰撞(xx)技术
无论是进行哪一种串联质量分析,碰撞(xx)
技术均是串联质量分析的基础. 只有将前一级质量分 析器分离出来的某一质荷比的离子(母离子)xx, 使其分解产生碎片离子, 利用下一级质量分析器对这 些碎片离子进行分析,得到分解产物的质谱,才能发 挥串联质量分析器的作用,而碰撞是xx的主要方法.
碰撞诱导分解(CID)或 碰撞活化分解(CAD)
CID (collision-induced dissociation) 或CAD (collision-activated dissociation) 是指前一级 质量分析器分离出来的具有一定动能的离子在碰撞 室内与中性原子或分子发生非弹性碰撞. 碰撞气体通 常是氦气,氩气,氮气及二氧化碳等惰性气体,在碰 撞过程中,离子的部分动能转化为自身的内能,导致 该离子的分解,产生下一步质谱分析的碎片离子.
表面诱导分解 (SID) (surface-induced SID dissociation) 是用固体表面作为碰撞单元,
它传递给母离子的能量分布越窄,越易于控制 转化的内能,适合于研究母离子的表面化学反 应及碎裂机理.作为碰撞靶的表面常经过化学 改性处理,要避免母离子被碰撞靶表面吸附而 丢失.
光诱导分解(PID)
利用包括激光在内的光束照射前一级质量分析器 分离出来的,具有某一质荷比的离子(母离子),使 其分解,产生碎片离子(子离子),被下一级质量分 析器进行分析. 可以根据需要, 选择不同波长的光束, 控制激发能量来照射母离子, 从而控制母离子的分解 碎片的大小和多少. 由于光束的能量可以控制在很窄 的范围, 可以根据不同的母离子及不同需要选择激发 光的波长(能量).PID 技术更适合于离子阱质量分析器和付里叶转换回旋共振质量分析器作MSN 的分析.
串联质量分析器的扫描类型
子离子扫描
由{dy}级质量分析器选择一个母离子,由第 二级质量分析器对由母离子碰撞诱导分解产生 的所有子离子进行扫描,产生子离子质谱图.
母离子扫描
选定子离子,测定其母离子质谱图.
中性丢失扫描
选择一个中性碎片,测定产生这一中性丢失的所有片断.如使用反应气,则由碰撞活化反应产生的离子也可以看到.
磁质量分析器与四极质量分析器串联
三级四极质量分析器
磁质量分析器与飞行时间质量分析器串联
飞行时间质量分析器与飞行时间质量
分析器串联
离子阱质量分析器与飞行时间 质量分析器串联
四极质量分析器与线性离子阱 质量分析器串联
四极质量分析器与飞行时间 质量分析器串联
检测器
直接电检测器: 用平板电极或法拉第圆筒接收由 质量分析器出来的离子流然后由直流放大器或静电 计放大,而后记录. 电子倍增器: 质量分析器出来的离子轰击电子倍 增管的阴极表面,使其发射出二次电子,再用二次电 子依次轰击一系列电极(可多到十几级),使二次电 子获得不断倍增,{zh1}由阳极接受电子流,使离子束 信号得到放大. 闪烁检测器: 由质量分析器出来的高速离子打击
闪烁体,使其发光,然后用光电倍增管检测闪烁体发 出的光,将粒子束信号放大. 微通道板:由大量微型通道管(管径约20m,长约 1mm)组成.微型通道管是由高铅玻璃制成,具有较高 的二次电子发射率. 每一个微型通道管相当于一个通 道型连续电子倍增器. 整个微通道板则相当于若干这 种电子倍增器并联, 每块板的增益为10 . 欲获得更高 增益,可将微通道板串联使用.

计算机系统
目前的质谱议器配备的计算机都是通用机, 配有专 用的软件和采数装置,不仅能快速,准确地采集数据 和处理数据,而且能监控质谱议器各单元的工作状 态,实现质谱议器的全自动操作,并能代替人工进行 化合物的定性和定量分析. 色谱-质谱联用仪配有的 计算机还可以控制色谱和接口的操作.
计算机系统的功能
1 数据的采集和简化:在很短的时间内将由检测器检 测到的数据收集起来,并进行运算和简化,{zh1}将 采集到的时间变成峰位(时间)和峰强储存起来, 每个峰由两个数据-峰位(时间)和峰强表示. 2 质量数转化:将获得的峰位(时间)谱转化为质量 谱,即质量数-峰强关系.先用参考样(全氟异丁 胺,全氟煤油,碘化铯等)作出质量内标,而后用 指数内插及外推法,将峰位(时间)转化成质量数.
3 扣除本底或相邻组分的干扰:利用"差谱"技术将样 品谱图中的本底谱图或干扰组分的谱图扣除,得到 所需组分的纯质谱图,以便解析. 4 谱峰强度规一化:把谱图中所有峰的强度对最强峰 (基峰)的相对百分数列成数据表或给出棒图(质 谱图),也可将全部离子强度之和作为100,每一谱 峰强度用总离子强度的百分数表示.规一化后,有 利于和标准谱图比较,便于谱图解析. 5 标出高分辨质谱的元素组成.6 用总离子流对质谱峰强度解析修正.7 谱图的累加,平均.8 输出质量 色谱图:计算机系统将每次扫描所得质 谱峰的离子流全部加和,以总离子流(TIC)输出, 称为总离子流色谱图或质量色谱图.根据需要,可 按扣除指定质谱峰后的总离子流输出,称为重建质 量色谱图;也可按指定的质谱峰输出单一质谱峰的 离子流图,称为质量碎片色谱图. 9 单离子检测和多离子检测:在质量扫描过程中利
用计算机系统控制扫描电压"跳变",实现一次扫描 中采集一个指定质荷比的离子或多个指定质荷比 的离子的检测,称为单离子检测(SIM)或多离子 检测(MIM).单离子检测的灵敏度比全扫描检测 高2～3个数量级,可用于定量分析. 10 谱图检索.
常用质谱谱库
质谱库中的谱图是在标准电离条件-电子轰击电 离源,70eV电子束轰击已知纯有机化合物得到的.1 NIST库:美国国家科学技术研究所 (NationalInstitute of Science and Technology) 出版. 2 NIST/EPA/NIH库:由美国国家科学技术研究所 (NIST),美国环保局(EPA)和美国国立卫生研究 院(NIH)共同出版.
3 Wiley库:有3种版本,同一个化合物可能有重复 的不同来源的质谱图. 4 农药库 5 xx库:包括许多xx,杀虫剂,环境污染物及 其代谢产物和它们的衍生产物的标准质谱图.
6 挥发油库:内有挥发油的标准质谱图.
这6个质谱库中前三个是通用质谱谱库, 后三个 是专用质谱谱库.目前最广泛使用的是 NIST/EPA/NIH库.
NIST/EPA/NIH 库检索简介
NIST/EPA/NIH 库的检索方式有两种:在线检索 和离线检索. 在线检索是将MS分析得到的,已扣除本底和干扰 后的质谱图按选定的检索谱库和预先设定的库检索
参数(Library Search Parameters),库检索过滤器 (Library Search Filters)与谱库中存有的质谱图进 行比对, 将得到的匹配度(相似度){zg}的20个质谱图 的有关数据(化合物名称,分子量,分子式可能结构, 匹配度等)列出,供被检索的质谱图定性作参考. 离线检索是在得到质谱图后, 根据有关信息从质谱 谱库中调出有关质谱图与其比较, 对该质谱图进行定 性分析.离线检索方式有以下几种: 1 ID号检索2 CAS登记号检索3 NIST库名称检索 4 使用者(User Library)名称检索5 分子式检
索6 分子量检索7 峰检索
使用谱库检索时应注意的问题
1 电离条件:EI源,70eV电子束轰击. 2 被检索的质谱图应该是纯化合物的质谱图,扣除 背景干扰对检索是否正确十分重要.现在的质谱 数据系统都带有本底扣除功能,关键是本底的选 择是否正确.
3 在总离子流图中选择哪次扫描的质谱图进行检索, 对检索结果有影响. 4 匹配度(相似度){zg}的化合物不一定就是要检索 的化合物,还要考虑其他有关信息.
有机质谱仪的主要技术指标
质量范围: 表示仪器能够分析的最小和{zd0}原子 (分子)质量. 分辨率: 表示仪器将不同质量的离子分开的能力, 通常以R表示.设有两个高度相等,质量分别为M 和M +△M的质谱峰正好能分开,则: R=M/△M
分辨率的表示
最小检出量:以进一定量的某一化合物,其特 征离子信号的信噪比来表示.常使用的化合物有:硬 脂酸甲酯,八氟萘,十氟苯酚,二苯甲酮等. 精密度:与一般分析仪器的精密度的含意相同, 指多次测量值间的偏差,即分析结果的重复性. 质量精度:质量测定的准确度.设M为实测质 量,Mo为质量真值,则质量精度定义为: 质量精度=|M-Mo|/Mo 质量精度一般以ppm表示.
有机质谱的定量分析
质谱的定量分析一般认为不如色谱好 质谱与气相色谱常用检测器的灵敏度比较 内标法 标准加入法 同位素稀释法:1997年国际物质量咨询委员会 (CCQM)在巴黎召开的第六次会议,将同位素稀释 质谱法,精密库伦法,电位滴定法,凝固点法等作为 {jd1}定量方法, 其中同位素稀释质谱法是{wy}一种微量,痕量和超痕量元素的xx测量方法. 稀释剂应与被测物是同一化合物 稀释剂与被测物的同位素组成应已知 稀释剂与被测物的同位素元素应是不可交换的 有机质谱中常用的同位素是 C和 H
13 2
有机质谱的定量方法 同位素稀释法稀释剂的选择 GC-MS分析中需注意的一些问题
接口
扫描速度:一个完整的色谱峰至少需要6个以上 的数据点,这就要求质谱仪有较高的扫描速度. 分辨率选择:分辨率高,灵敏度低. 检索谱峰的选择: 一般不选总离子流图中谱峰的 峰顶, 峰前有干扰, 选峰后沿的适合点; 峰后有干扰, 选峰前沿的适合点. 色谱条件:色谱柱出口端处于真空将降低柱效. 衍生化试剂的选择:产生的衍生物在一般的离子 化条件下,能产生稳定的,合适的质量碎片. 离子源的清洗
GC-MS中的衍生化的作用
改善待测物的气相色谱性质. 改善待测物的热稳定性. 使待测物的分子质量增大, 有利于待测物与基质 的分离,降低背景化学噪音的影响. 改善了待测物的质谱行为, 衍生化后的待测物产 生较有规律,容易解释的质量碎片.
引入卤素原子或吸电子基团使待测物可用化学 电离,可提高检测灵敏度,检测到待测物分子量. 通过特殊的衍生化方法,可以拆分难分离的手性 化合物.
GC-MS检测中提高信噪比的方法
在试样制备时尽可能除去所有干扰杂质, 减少基 质的影响.
使用各种仪器的方法, 更有针对性地检测待测物 而尽可能少受背景影响,降低化学噪音. 1 选择离子检测 2 多级质谱检测
LC-MS分析中需注意的一些问题
接口操作模式的选择
ESI 测定模式的选择
当被测物分子是可以明确定义的酸或碱时,可根 据所采用的测定模式ESI(+)或ESI(-),在样品溶液和 流动相中加入一定比例的(0.1%~0.01%)有机酸或碱, 以促使离子在溶液中的预形成.
1 酸性化合物+有机碱(三乙胺)→M ,采用ESI(-)2 碱性 化合物+有机酸(乙酸)→M ,采用ESI(+)3 酸性或碱性 化合物+两性溶剂(水,甲醇) →M 或M+ + -
流动相的选择
乙腈,甲醇,水以及乙酸,甲酸及其铵盐 缓冲液是最为常用的流动相, 原因是: 这 1 些试剂具有显著的质子自递作用,有利于 离子在流动相中的预形成;2 这些试剂的 介电常数适中,可避免喷口放电;3 这些 试剂具有强挥发性,易脱去,不易形成溶 剂加合物.难挥发盐组成的缓冲液,如磷酸盐缓冲液不宜在ESI和APCI中使用.
温度的选择和优化
主要指接口的干燥气体的温度. 一般情况下选择干 燥气体的温度高于分析物的沸点20℃左右即可. 对热 不稳定性化合物,要选用更低的温度,以避免显著的 分解. 选用干燥气体温度时要考虑流动相的组成有机 溶剂比例高的可采用适当低的温度.此外,干燥气体 的设定温度与干燥气体在毛细管入口周围的实际温度往往不同, 后者要低一些, 这在温度设定时要考虑.
ESI的流速匹配和参数优化
流动相流速越大, 离子化效率越低; 而一定内径 的HPLC柱又要求适当的流速保证分离效率. 为获得较好的柱上分离和较高的离子化效率,实 际操作中{zh0}采用1～2mm内径的色谱柱,流速为 300～500m/min. 调机时的参数设置要以得到尽可能高的调机离 子的信号(灵敏度)和最窄的峰宽(分辨率)为目标, 同时兼顾灵敏度和信噪比.
调机中优化的主要参数为聚焦组件的电压设置.
系统背景的xx
LC-MS系统噪声主要产生于大量的溶剂及其所含 的杂质直接导入离子室. 市售溶剂以色谱纯为好, 但色谱纯只控制引起紫 外吸收的杂质,对一些在ESI条件下可产生很强信号 的杂质没加以控制,需自己纯化. 所用水应为去离子水,保存在塑料容器中.
样品需进行很好的纯化,将杂质尽可能除去. 整个系统要经常清洗. 氮气需进一步纯化后使用.
柱后补偿技术
在液相分离和离子化要求的条件矛盾时常被使 用,其作用如下: 1 调整pH,以优化正,负离子化条件;2 加入异丙醇 可加速含水多的流动相脱溶剂过程.3 对一些没有或 仅有弱的离子化位置的分子可在柱
后加入乙酸铵(50mol/L),加强正离子化效率. 4 应用"TFA-fix"技术解决三氟乙酸对(蛋白质)信号 的压抑作用.5 在CE与ESI接口联用时,用来增加 流量.6 加入衍生化试剂,进行柱后衍生化.

毛细管电泳-质谱联用简介
CE-MS联用应注意的一些问题
毛细管出口带有高压,良好的电接触对控制接口 的工作电流乃至稳定的离子化过程十分重要. 毛细管插入位置要细心优化. CE的工作电流可以大到几十至几百微安. 二者构 成回路时如果电流过大电喷雾将无法正常工作,此时 要降低缓冲液离子强度适当调整pH值. 要将磷酸盐缓冲液调整为易挥发盐的缓冲液. 可 用甲酸,乙酸,乙酸铵或十六烷基三甲基氯化铵 可采用等速电泳对样品进行柱上浓缩, 以提高进样浓度.