现代分析技术与应用：第十五章 质谱法-1.ppt

基质为可吸收紫外线的有机酸 MALDI源基质特点： 极性化合物 溶解样品 芳环 吸收激光 易结晶 均匀分散样品分子 MALDI源特点 软离子源，可测大分子蛋白质(100,000 amu) 分子离子：[M+X]+ ，(X= H, Li, Na, K），有多聚体存在 有碎片离子，但不多。 阴离子谱 [M-H]- 有零时刻 MALDI-TOF ESI 源(电喷雾电离源) 3~8kV ESI 源特点 软电离源:小分子量化合分子离峰 :M+H 不耐热的生物大分子（多电荷离子），分析质量范围大， (100,000 amu) 常用溶剂:甲醇,水,乙腈，与高效液相技术等联用 灵敏度高：10-21 mole （采用纳升喷雾技术） 无碎片离子，极性分子易于离子化 APCI 源（大气压化学电离 ） 分子离子峰：M+H+,M-H- 主要是分子离子峰，有碎片离子 离子化机制：通过放电电极的高压放电，产生H3O+，N2+，O2+ 和O+ 等离子，与分析物分子进行离子-分子反应, 由质子转移和电荷交换产生正离子，质子脱离和电子捕获产生负离子等. 电离源决定了质谱碎片离子大小 质量分析器 任务：将离子源产生的不同质量的离子分离 离子源 混合离子 加速电位加速 质量分析器 质荷比： m/z ratio: Molecular weight divided by the charge on this ion 质谱图 单聚焦扇型磁场分析仪（Magnetic Sector） Basic equations of mass spectrometry Ion’s kinetic E function of accelerating voltage (V) and charge (z). Centrifugal force Applied magnetic field balance as ion goes through flight tube Fundamental equation of mass spectrometry: 质谱基本方程—— Change ‘mass-to-charge’ (m/z) ratio by changing V or changing B. if B, V, z constant: 双聚焦扇型磁场分析仪（高分辩率质谱仪） Electrostatic sector : E = electrostatic field 分辨率高： (60,000) 高精确度 (5 ppm) 质量范围在10,000amu 昂贵 使用ESI不便 多级质量分析分辨路较低 四极质量分析器(Quadrupole) Stability diagram scanning : changing U and V but keeping 离子阱质量分析器(Quadrupole Ion Trap) 过程：上下端罩(End cap)与左右环电极(Ring electrode)构成可变电场(前者接地，后者施以射频电压)——带电离子在一定轨道上旋转——改变电压——可使相同m/z离子依次离开并进入电子倍增器而分离。 便宜 分辨率低 (4000) 精度低(100ppm) 分子量测量范围 (4000) 飞行时间质谱（TOF) ZeE=(1/2)mV2 d Extremely High Mass Range (1 MDa) Fast Scanning MS/MS not possible Q-TOF Mass Analyzer High Resolution (20,000 in some models) ?High Accuracy (5ppm) ?10,000 Mass Range ?Fast Scanning 质谱仪的分辨率(Resolution) Definition: Mass resolution = (ion mass)/(mass peak width) R = (m/z) / W1/2 低分辨:1000:给出单位质量 中分辨：2000-10,000 高分辨:大于10000：能区别 0.001 atomic mass unit能给出 分子式 商业分辩率 500 ~ 500,000. 质谱仪重要参数 CO 12C 12.0000 16O 15.9949 27.9949 N2 14N 14.0031 14N 14.0031 28.0062 C2H4