气质联机讲义.ppt

气相—质谱联用的原理及应用 中心实验室 简介 色谱质谱的在线联用将色谱的分离能力与质谱的定性功能结合起来，实现对复杂混合物更准确的定量和定性分析。而且也简化了样品的前处理过程，使样品分析更简便。 色谱质谱联用包括气相色谱质谱联用(GC-MS)和液相色谱质谱联用(LC-MS)，液质联用与气质联用互为补充，分析不同性质的化合物。 液质联用与气质联用的区别: 气质联用仪(GC-MS)是最早商品化的联用仪器，适宜分析小分子、易挥发、热稳定、能气化的化合物；用电子轰击方式（EI）得到的谱图，可与标准谱库对比。 液质联用(LC-MS)主要可解决如下几方面的问题：不挥发性化合物分析测定；极性化合物的分析测定；热不稳定化合物的分析测定；大分子量化合物（包括蛋白、多肽、多聚物等）的分析测定；没有商品化的谱库可对比查询，只能自己建库或自己解析谱图。 GC-MS联用技术特点 气相色谱法定性依据是色谱峰的保留时间，定量依据则是色谱峰高或峰面积。作为定性和定量方法，气相色谱法最大特点在于高效的分离能力和高的灵敏度，是分离混合物的有效手段。 ??质谱法是依据带电粒子在磁场或电场中的运动规律，按其质荷比（质量和电荷的比）实现分离分析，测定离子质量及其强度分布。主要特点是能给出化合物的分子量、元素组成、经验式及分子结构信息，具有定性专属性强、灵敏度高、检测快速的优势。 色谱基本原理 色谱法是利用混合物不同组分在固定相和流动相中分配系数(或吸附系数、渗透性等)的差异，使不同组分在作相对运动的两相中进行反复分配，实现分离的分析方法。 质谱分析是先将物质离子化，按离子的质荷比分离，然后测量各种离子谱峰的强度而实现分析目的的一种分析方法。以检测器检测到的离子信号强度为纵坐标，离子质荷比为横坐标所作的条状图就是我们常见的质谱图。 质谱仪的三个重要指标 质量范围 分辨率 灵敏度 气相与质谱定量极定性的区别 气相 1. 根据色谱峰的保留值，可以进行定性分析。 2. 根据色谱峰的面积或峰高, 可以进行定量分析。 质谱 1. 根据色谱峰的保留值以及样品组分和标准组分的谱图相一致可以进行定性分析。 2. 根据色谱峰的面积和待测物的质荷比, 可以进行定量分析。 GC-MS联用仪系统组成 ??进样部分（气相色谱） ??离子源（对样品进行离子化，使其能被质量 分析器所检测到） ??质量分析器 ??质量检测器 ??数据分析系统 质谱仪器： 质谱仪由以下几部分组成 数据及供电系统 ┏━━━━┳━━━━━╋━━━━━━┓ 进样系统 离子源 质量分析器 检测接收器 ┗━━━━━╋━━━━━━┛ 真空系统 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。所以质谱反应属于单分子分解反应。 由机械真空泵(前极低真空泵)，扩散泵或分子泵(高真空泵)组成真空机组，抽取离子源和分析器部分的真空。 只有在足够高的真空下，离子才能从离子源到达接收器，真空度不够则灵敏度低。 GC-MS色谱柱的选择 柱效高 ??惰性好 ??热稳定性好 毛细管柱流失主要原因：固定液图渍不均匀，有缺陷；交联键合不完全，有小分子物质；老化不当，损失液膜；使用不当发生催化降解；柱子插入离子源的一头，外涂层（聚酰亚胺）也会进入离子源。 柱子老化的目的 可提高1/3塔版数?? 除去涂固定液时残留的溶剂?? 除去交联不全或聚合度低的小分子化合物?? 使固定液均匀铺展， 掩盖某些活性点??对于旧柱子，除去残留物 老化柱子的方法 分段老化法从较低温度开始，在不同温度段（150，200，250，300度）分别停留一段时间。注意不能长时间停留在高温下老化。 程序升温老化法一般从50-60度开始以10度/min升温至300度（依柱的最高使用温度而定）。 进样老化法老化一定要充足载气避免干烤柱子，但也有不同载气的特殊老化法。 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 为什么 MS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 GC-MS空气泄漏征兆及常见来源 征兆：真空管压力或前级管道压力高于普通值：本底高，空气特征（M/Z18，28，32，44）较高；灵敏度低，