-MS在药学研究中技术与应用.ppt

气相色谱-质谱联用技术 气相色谱 -质谱联用仪GC-MS (Gas Chromatography-Mass Spetrum) Agilent6890-5975B气质联用仪 一、GC-MS的特点 GC的分离特点+质谱的定性特点 （三高） GC将待测样品进行分离直接导入质谱进行检测 质谱检测离子质量，获得化合物的质谱图 联用技术可以得到质量、保留时间、强度三维信息 气质联用数据是三维的 气相色谱-质谱联用 特点： 要求样品气化后进入质谱仪 用电子轰击方式（EI）得到的谱图，可与标准谱库对比 用毛细管色谱柱分离化合物，分离效率高 操作条件稳定、使用方法成熟 适宜分析小分子、易挥发、热稳定的化合物 样品分离、鉴定和定量一次完成 检测限可达10-12～10-9g 最成熟的一类联用技术 适用于小分子、易挥发、热稳定性好样品分析 二、GC-MS联用系统的构成 色谱单元 与GC基本相同 GC色谱条件： 色谱柱：毛细管柱 温度：气化室温度、柱温、检测器温度 载气？及流量：1ml/min GC-MS对载气选择的要求 必须是化学惰性的 必须不干扰质谱图 必须不干扰总离子流的检测 应具有使载气气流中的样品富集的某种特性 He GC-MS色谱柱的选择 柱效好 惰性好 热稳定性好 接口技术中要解决的问题 气相色谱仪的大气压工作条件和质谱仪的真空工作条件的联接和匹配。 作用：把气相色谱柱流出物中的载气尽可能多地除去，保留或浓缩待测物，使近似大气压的气流转变成适合离子化装置的粗真空，并协调色谱仪和质谱仪的工作流量。 MS为什么需要真空 提供足够的平均自由程 提供无碰撞的离子轨道 减少离子-分子反应 减少背景干扰 延长灯丝寿命 消除放电 增加灵敏度 传输线、接口 MSD GC 真空度： 10-5Torr 760Torr(常压) 流速： ＜2ml/min 0.5-15ml/min 传输线的要求：使GC和MS都达到最佳操作条件;保证被测组分可从GC传输到MS无不正常现象 (无灵敏度损失、无二次反应、无峰形改变) 常用接口 直接导入型：将毛细管色谱柱通过一根金属毛细管直接引入质谱仪的离子源。适用于小口径毛细管柱。载气限于氦气或氢气，载气流量在0.7～1.0ml/min 开口分流型：气相色谱柱的一段插入接口，其出口正对着限流毛细管。限流毛细管承受将近0.1MPa的压力，与质谱仪的真空泵相匹配，将色谱柱流出物的一部分定量地引入质谱仪的离子源。适合于小径或中径毛细管柱。 喷射式分子分离型（浓缩型）：填充柱和毛细管柱均适用 气相色谱检测器 热导检测器TCD 氢火焰离子化检测器FID 电子捕获检测器ECD 火焰光度检测器FPD 氮磷检测器NPD 质谱检测器MSD 质谱检测器（MSD） 样品被电子流轰击后产生离子 这些离子按它们的质荷比m/z被分离后，测量其质量数和丰度值 此检测器可以通过选择适当的质量而使其专一性好，选择性强。 三、质谱检测器的组成 离子源：提供样品能量，使样品分子电离生成气态分子离子或准分子离子，分子离子还可进一步裂解，产生各种碎片离子。用 70 ev 电子能量轰击的操作方式被称为电子电离 质量分析器：将来自离子源的不同质荷比离子（离子的质量与其所带电荷的比值，m/z）按空间位置或时间先后分离开的部件。 单重四级杆（Q）、三重四极杆（QQQ、TQ） 检测器：用于接收、检测和记录被分离的离子信号。 高能打拿极和电子倍增器 离子源 离子源的作用是将被分析的样品分子电离成带电的离子，并使这些离子在离子光学系统的作用下，会聚成有一定几何形状和一定能量的离子束，然后进入质量分析器被分离。 离子化技术 EI（电子轰击离子源）★ CI（化学离子源）★ FAB（快原子轰击离子化） MALDI（基质辅助激光解吸离子化） FI（场致电离源） ESI（电喷雾电离源） Electron Impact Ionization 电子轰击电离—电子轰击。电子电离 轰击电压50-70eV，有机分子的电离电位一般为7-15eV 可提供丰富的结构信息 有些化合物的分子离子不出现或很弱 化学离子化（CI） 离子室内的反应气（甲烷等；10-100Pa,样品的103-105倍），受电子（100-240eV）轰击，产生离子，再与试样分离碰撞，产生准分子离子。 如甲烷作为化学离子化反应气的电离过程 CH4＋e → CH4+·＋2e CH4+·→ CH2+·＋H2 CH4+·→ CH3+·＋H· CH4+·＋CH4→ CH5+＋CH3· CH3+＋CH4→ C2H5+