质谱仪.ppt

第一章 简介 一.质谱的发展历史 1906年 J.JThomson在实验中发现带电荷离子在电磁场中的运动轨迹与它的质荷比(m/z)有关,并于1912年制造出第一台质谱仪. 1946年 发明飞行时间质量分析器(Time-of-flight Analyzer) 1953-1958年 出现四极杆质量分析器(Quadrupole) 1956年 GC-MS开始联用 1959年 质谱首次用于peptide sequencing 1965年 离子共振质谱出现 1968年 电喷雾离子源Electrospray Ionization 1973年 LC-MS 1974年 Fourier transform ion cyclotor resonance MS 1987-1988年 Matrise_assisted laser desorption ionization 1996年 电喷雾离子源开始用于生物大分子的研究 什么是质谱仪? 质谱仪是按照离子的质荷比(m/z)不同,来分离不同分子量的分子.测定分子量进行成分和结构分析. 离子的生成方式有失去或捕获电荷(如:电子发射,质子化或去质子化) 主要组成部分: 1.进样部分 2.离子源 3.质量过滤器(分析器) 4.离子检测器 第一节 进样部分 要求： 大气压下的样品要进入高真空的质谱仪，而不影响仪器的真空度。 方式： 进样板进样 进样头进样 毛细管进样（从气相色谱及液相色谱柱） 第二节　离子源 A :EI源 Electron Ionization 是1980年以前的主要离子化方式,只能用于远远小于生物有机分子的小分子(400Da以下)的检测,样品需经过汽化(通常热解吸附)进入电离区,与电子流撞击.电子流传递部分能量(多小于6ev)形成离子及部分碎片. EI的优缺点 优点 1.级的灵敏度 2.有达10万个化合物的数据库可快速检索 3.可根据碎片方式鉴定未知物 4.从碎片离子判定结构 缺点 1.质量范围小 2.有可能汽化前发生解离 3.碎片过多有时看不到分子离子 FBI快速原子/离子轰击离子源Fast Atom/Ion Bombardment 使用高能量的氙原子Cs+离子或甘油-NH4+集团喷射样品靶上的样品和基质表面,基质是溶解样品的非挥发性溶剂,样品从基质中解吸附并汽化,离子化. 基质的作用是溶解样品;吸收大部分能量,有助于样品离子化并保护样品不被高能量撞击破坏. FBI优缺点 优点 1、质量数可以做到7000Da。 2、快速。 3、软电离方式，碎片离子少。 4、容易引入阳离子形成M+Na?,M+K?型的正离子。 5、分辨率高。基质可作为参照离子进行精确质量测定。 6、大质量的甘油团形成多电荷可测生物大分子。 缺点 1、质量数高时灵敏度下降严重。 2、灵敏度比MALDI,ESI低。 3、碎片少，结构信息少。 4、基质多峰，干扰结果分析。 5、样品必须能溶于基质。 6、非极性物质难以离子化。 C: MALDI 激光解吸附离子源 Matrix-Assisted laser Desorption/Ionization MALDI源的出现解决了生物大分子的离子化难题，离子化过程与FBI有相似之处。 1、使用基质，但基质为固体。 2、 MALDI用脉冲激光束轰击样品和基质的共结晶。 对基质的要求是能吸收337nm紫外光并气化，能量由基质传给样品使样品一起气化并离子化。 常用基质 1、α氰基－4羟基－肉桂酸 CCA 多肽 2、3,5－二甲氧基－4－羟基肉桂酸 SA 蛋白 3、龙胆酸（2,5－二羟基苯甲酸 DHB 聚合物 4、吡啶甲酸 PA 5、3－羟基吡啶甲酸 3HPA MALDI源由氮激光器产生短周期脉冲激光，产生的多为单电荷离子，效率很高，即使只有极少的样品也可分析 常用基质结构 MALDI的优缺点 优点 1、质量数可达300,000Da。 2、attomole 至femtomole级灵敏度。 3、软电离方式，无或极少碎片离子。 4、耐盐（样品含盐可达毫摩尔浓度）。 5、适于分析复杂混合物。 缺点 1、分辨率低。 2