基础医学课件质谱法(MS)精要.ppt

* * 二、同位素离子峰 有些元素具有天然存在的稳定同位素，所以在质谱图上出现一些 M＋l，M＋2的峰，由这些同位素形成的离子峰称为同位素离子峰。 一些常见的同位素相对丰度如表2所示，其确切质量（以C为12.000000为标准）及天然丰度见p232表3。 * * 在一般有机分子鉴定时，可以通过同位素峰的统计分布来确定其元素组成，分子离子的同位素离子峰相对强度之比总是符合统计规律的。如在CH4质谱中，有其分子离子峰m／z=17、16，而其相对强度之比I17／I16=0.011,而在丁烷中，出现一个13C的几率是甲烷的4倍，则分子离子峰m／z=59、58的强度之比I59／I58 =0.044同样，在丁烷中出现M+2(m/z=60)同位素峰的几率为0.00024，即I60/I58＝0．00O24，非常小，故在丁烷质谱中一般看不到(M＋2)+峰。 在其他元素存在时也有同样的规律性，如在CH3Cl、C2H5Cl等分子中IM＋2／IM =32.5%,而在含有一个溴原子的化合物中(M+2)+峰的相对强度几乎与M+峰的相等。 * * 三、亚稳离子峰 若质量为m1的离子在离开离子源受电场加速后，在进入质量分析器之前，由于碰撞等原因很容易进一步分裂失去中性碎片而形成质量为m2的离子，即m1→m2+Δm，由于一部分能量被中性碎片带走，此时的m2离子比在离子源中形成的m2离子能量小，故将在磁场中产生更大偏转，观察到的m／z较小。这种峰称为亚稳离子峰，用m*表示，它的表观质量m*与m1、m2的关系是： m*＝（m2）2/m1 式中m1为母离子的质量，m2为子离子的质量。 * * 亚稳离子峰由于其具有离子峰宽大（约2～5个质量单位）、相对强度低、m／z不为整数等特点，很容易从质谱图中观察出来。 通过亚稳离子峰可以获得有关裂解信息，通过对m*峰观察和测量，可找到相关母离子的质量m1与子离子的质量m2，从而确定裂解途径。如在十六烷质谱中发现有几个亚稳离子峰，其质荷比分别为32.8，29.5，28.8，25.7和21.7，其中29.5≈412／57，则表示存在分裂： C4H9+ →C3H5+＋CH4 （m／z=57）（m／z=41） 但并不是所有的分裂过程都会产生m*,因此没有m* 峰并不意味着没有某一分裂过程。 * * 四、碎片离子峰 分子离子产生后可能具有较高的能量，将会通过进一步碎裂或重然而释放能量，碎裂后产生的离子形成的峰称为碎片离子峰。 有机化合物受高能作用时会产生各种形式的分裂，一般强度最大的质谱峰相应于最稳定的碎片离子，通过各种碎片离子相对峰高的分析，有可能获得整个分子结构的信息。但由此获得的分子拼接结构并不总是合理的，因为碎片离子并不是只由M+一次碎裂产生，而且可能会由进一步断裂或重排产生，因此要准确地进行定性分析最好与标准图谱进行比较。 * * 有机化合物断裂方式很多，也比较复杂，但仍有几条经验规律可以应用。 有机化合物中，C－C键不如C－H键稳定，因此烷烃的断裂一般发生在C－C键之间，且较易发生在支链上。形成正离子稳定性的顺序是三级＞二级＞一级，如2，2′一二甲基丁烷，可以预期在高能离子源中断裂发生在带支链的碳原子周围。形成较稳定的m／z=71或m／z=57的离子 * * 在烃烷质谱中 C3H5+、 C3H7+、 C4H7+、C4H9+（m／z依次为41，43，55和57）占优势，在m／z＞57区出现峰的相对强度随m／z增大而减小，而且会出现一系列m／z相差14的离子峰，这是由于碎裂下来一CH2一的结果。 * * * * (一)真空系统 质谱仪的离子产生及经过系统必须处于高真空状态（离子源真空度应达l．3×10-4～l．3×10-5Pa，质量分析器中应达l．3×10-6Pa）。若真空度过低，则会造成离子源灯丝损坏、本底增高、到反应过多，从而使图谱复杂化、干扰离子源的调节、加速极放电等问题。一般质谱仪都采用机械泵预抽真空后，再用高效率扩散泵连续地运行以保持真空。现代质谱仪采用分子泵可获得更高的真空度。 * * (二)进样系统 进样系统的目的是高效重复地将样品引人到离子源中并且不能造成真空度的降低。目前常用的进样装置有三种类型：间歇式进样系统、