液质联用仪基本介绍及其应用技术.PPT

质谱仪基本介绍及其应用技术 一. 概述 二.质谱分析原理 三.仪器结构 四.液质联用技术 六.仪器维护及注意事项 一. 概述 质谱法（mass spectrometry，MS） 利用离子化技术，将物质分子转化为离子(分子离子和碎片离子)，按其质荷比（m/z）的差异分离、排列成谱图，从而进行物质成分和结构分析的方法。 质谱仪 是一种测量带电粒子质合比的装置，利用带电粒子在电场和磁场中运动（偏转、漂移、震荡）行为进行分离与测量。在离子源中样品分子被电离和解离，得到分子离子和碎片离子，将分子离子和碎片离子引入到一个强的电场中，使之加速，加速电位通常用到6-8kV,此时所有带单位正电荷的离子获得的动能都一样，即 eV = mv2/2 但是，不同质荷比的离子具有不同的速度，利用离子的不同质荷比及其速度差异，质量分析器可将其分离，然后由检测器测量其强度。记录后获得一张以质荷比（m/z）为横坐标，以相对强度为纵坐标的质谱图。 2.质谱分析过程 质谱分析过程可以分为四个基本环节： 1.通过合适的进样装置将样品引入并进行气化; 2.气化后的样品引入到离子源进行电离，即离子化过程; 3.电离后的离子经过适当的加速后进入质量分析器，按不同的质荷比进行分离; 4.经检测、记录，获得一张谱图. 3、质谱法的特点和用途 1. 测定非常准确的分子量，确定分子式。 2.分析速度快，灵敏度高(5pg)，所需的样品少。 3.分析范围广（气体、液体、固体）。 4.根据质谱裂解规律对质谱图中的碎片离子进行解析，可鉴定或验证有机化合物。 5.应用GC-MS、HPLC-MS等技术，可定性、定量地对有机混合样品进行分析。 样品导入系统 离子源 质量分析器 真空泵 离子检测器 放大记录器 按m/z大小不同 进行分离 质谱图 二.质谱分析原理 质谱仪原理图 进样系统 离子源 质量分析器 检测器 1.气体扩散 2.直接进样 3.气相色谱 4.液相色谱 1.电子轰击 2.化学电离 3.场致电离 4.激光 1.单聚焦 2.双聚焦 3.飞行时间4.四极杆 5.离子阱 6.串列式多级 三.仪器结构 质谱仪一般由进样系统、离子源、分析器、检测器组成。还包括真空系统、电气系统和数据处理系统等辅助设备。 1.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。 利用这个特点，我们用液质联用的软电离方式可以得到化合物的准分子离子，从而得到分子量。 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。 2.离子源 电离室原理与结构图 根据离子化方式的不同分类： EI: 电子轰击电离—硬电离。 CI: 化学电离—核心是质子转移。 FD: 场解吸—目前基本被FAB取代。 FAB: 快原子轰击—适合难挥发、极性大的样品。 ESI: 电喷雾电离—属最软的电离方式，通常只产生分子离 子峰。适宜热不稳定的极性分子，能分析小分子及大 分子(如蛋白质分子多肽等)。 APCI:大气压化学电离—适宜做弱极性小分子。 APPI:大气压光喷雾电离—适宜做非极性分子。 MALDI:基体辅助激光解吸电离。通常用于飞行时间质谱和 FT-MS，特别适合蛋白质，多肽等大分子。 其中ESI，APCI，APPI统称大气压电离(API) 3.质量分析器 质量分析器的分类： 1.单聚焦质量分析器 特点：具有质量色散作用 2.双聚焦扇形磁场-电场串联仪器(sector). 3.四极杆质谱仪(Q). 特点：扫描速率快，结构简单，价格较低。 4.飞行时间质谱仪(TOF). 5.离子阱质谱仪（TRAP） 6.傅里叶变换-离子回旋共振质谱仪(FT-ICRMS). 7.串列式多级质谱仪 (MS/MS) ： 四极+TOF（Q-TOF）、三重四极杆（QqQ）、TOF+TOF 是质谱仪中将离子按质荷比分开的部分,离子通过分析器后,按不同质荷比(M/Z)分开,将相同的M/Z离子聚焦在一起,组成质谱。 四极杆质量分析器的示意 图 四级杆质量分析器 四极杆分析