现代分析技术与应用：第十五章 质谱法.ppt

ESI 源(电喷雾电离源) p432 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为多电荷离子，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 ）p433 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 第十五章 质谱法 第1节 质谱测定的一般概述 质谱原理概述(P301, 302) 仪器结构及原理——质谱仪各个部位原理(302, 303 ——310) 仪器结构性能参数（与谱图解析相关的）(p310,311) 质谱的基本问题 有机化合物结构解析的主要工作 A. 分子式----分子质量? B.官能团 红外(IR)、13C NMR碳谱、 1H NMR、峰面积积分 C.连接关系，空间位置 1H NMR ,2D NMR——分子片段的连接（自旋-自旋分裂） 1H NMR 质谱解决的基本问题 从物质的质量角度解决分子结构的问题： 1）分子式，元素组成 2）结构信息 ？ MS Principles MS Principles：different elements can be uniquely identified by their mass (p443) 443) MS Principles Different compounds can be uniquely identified by their mass CH3CH2OH N OH HO -CH2- -CH2CH-NH2 COOH HO HO Butorphanol L-dopa Ethanol 布托啡诺 左旋多巴 乙醇 MW = 327.1 MW = 197.2 MW = 46.1 测量电信号、光信号等与通过物理原理得出分子离子的质量及碎片离子的质量： 质谱仪的基本原理质谱测量分子质量的基本原理（p302） Z E = (1/2) m v2 Z ——电荷 E——电场电位 m——质量 v——运动速度 怎么测定分子质量？ 碎片离子+中性碎片 M+ M 单分子 带电的离子 -e 结构信息 化合物 质谱仪是称量分子质量的“秤” 质谱法（mass spectromety; MS)：应用多种离子化技术，将物质分子转化为气态离子，并按质荷比（m/z)的大小进行分离记录其信息，从而进行物质结构分析的方法。（p301） 把分子裂解成不同的碎片，通过裂解规律，再把分子拼接起来（化学键不同，能量不同，得到的碎片不同） 质谱推导分子结构的基本原理（px） 质谱法的优点 专一性好： 灵敏度高，样品用量少：微克， 分析速度快， 分离和鉴定同时进行（联用技术） 质谱法的应用范围 医药学：药物代谢、药物动力学、杂质分析、天然产物分析 生物化学：肽、蛋白质、寡核苷酸、糖 环境化学：农药和农残分析、有机污染物、土壤/食品/水分析 临床医学：新生儿检查、糖化血红蛋白（糖尿病）、血红蛋白变异、胆酸 食品科学：香料、添加物、包装物、蛋白质、致癌物 法医学：滥用药物、爆炸物、兴奋剂检测 兽医学：兴奋剂、磺胺类药物、抗体 合成化学：有机金属化合物、有机合成物 有机化学：表面活性剂、染料 第一节 质谱仪简介 P302, 303-316 质谱仪的基本原理（p303） 怎样得到单分子 怎样得到单分子离子 怎样进行质量分离 怎样进行质量检测 碎片离