有机质谱法综述.ppt

国家新药筛选中心 有机质谱法 国家新药筛选中心 质谱法的特性 ? 灵敏度高 ? 唯一确定分子式的方法 ? 易于在线检索 ? 易于与色谱联用，用于混合物中已知成分鉴定 国家新药筛选中心 有机质谱基本知识 - 仪器概述 国家新药筛选中心 真空系统 ? 为离子源和质量分析器提供所需真空。 ? 不同的质量分析器及离子源对真空的要求有很大差别。 ? 由机械泵和涡轮分子泵组成 2 级真空，机械泵一般时前级真 空，也就是在机械泵把真空降到一定水平后才启动涡轮分子 泵，以保护分子泵。所以仪器从大气压到真空合适的状态一 般要经过一段时间的。 国家新药筛选中心 进样系统 ? 在不破坏真空的情况下使样品进入离子源； ? 当质谱计与色谱仪联机时，进样系统则由它们的界面 (interface) 所代替。 国家新药筛选中心 离子源 ? 离子源：主要作用是使欲分析的样品实现离子化，尤 其是中性物质带上电荷。 ? 样品本身性质的差异，决定了离子化的方式不能有万 能的离子源，离子源的类型也是多种多样。 国家新药筛选中心 EI 源 ? 能量较高的电子 与样品分子碰撞 ，发生分子 - 离子 反应，按照一定 规律形成一系列 的不同 m/e 比的离 子 国家新药筛选中心 EI 特点 ? 70eV 下，电子轰击后得到的碎片比较 稳定，可以在不同的时间和 不同的仪器上实现比较：谱库检索。 ? 分子离子峰强度低。 目前比较应用广泛的是： ? NIST （ National Institute of Science and Technology ）库： 64K 张谱 图 ? NIST/EPA/NIH 库： 129K 张谱图 ? Wiley 库： 275K （可能包括不同来源的质谱图，内容为相同化合 物） 国家新药筛选中心 CI (Chemical Impact) ? 电子电离工作在约 1.3 ? 10 -4 Pa ，而化学电 离时因有反应气，压 强约为 1.3 ? 10 2 Pa 。样 品分子与反应气分子 相比是极少的，所以 在具有一定能量的电 子的作用下，反应气 的分子被电离，随后 有复杂的反应过程。 国家新药筛选中心 CI ? 有正、负离子方式 ? 反应气有甲烷、氨、异丁烷、甲醇等 ? 碎片离子峰较少 ? 碎裂方式：失去中性小分子 HY, Y 为卤原子， OR, NR 2 等 CH 4 + e CH 4 + 2e CH 4 + CH 4 + + + CH 5 + M CH 4 + + MH CH 5 CH 3 国家新药筛选中心 场电离 (field ionization) 和场解析 (field desorption) ? 当样品蒸汽邻近或接触带高的正电位的金属针时，由于高曲率半径的针端 处产生很强的电位梯度，样品分子可被电离，这称为场电离。 ? 场电离要求样品分子处于气态，灵敏度又低，因而应用逐渐减少。 ? 场解析的原理与场电离相同，但样品是被沉积在电极上。为增加离子的产 率，电极上有很多微针。在电场的作用下（或再辅以温和地加热），样品 分子不经汽化而直接得到准分子离子，因而场解析适合难汽化的、热不稳 定的样品。 ? 场解析的质谱中准分子离子峰强、碎片离子很少，为得到较多的结构信息 需进行碰撞诱导断裂 (collision induced dissociation, CID). 国家新药筛选中心 快原子轰击 (fast atom bombardment, FAB) ? 惰性气体 Ar 或 Xe 的原子首先被电离并被加速， 使之具有高的动能 ，在原子枪 (atom gun) 内进行电荷交换反应： Ar + ( 高动能的 )+ Ar ( 热运动的)→ Ar ( 高动能的 )+ Ar + ( 热运动的 ) ? 高动能的 Ar 或 Xe 原子束再轰击样品分子使其离子化 ? 样品调在基质中。 ? 常用的基质：甘油、硫代甘油、 3- 硝基苄醇、三乙醇胺、聚乙二醇等； ? 基质特性：流动性、低蒸汽压、化学惰性、电解质性质和好的溶解能力。 国家新药筛选中心 快原子轰击 (fast atom bombardment, FAB) ? FAB 是目前广泛使用的软电离技术，适用于难汽化 , 极性强 的大分子。样品用基质调节后黏附在靶物上。 ? 注意： FAB 质谱图中会出现基质分子产生的相应的峰及基质 分子与样品分子的结合峰。 ? 例如： 3- 硝基苄醇作为基质时，会出现 m/z 154(MH),136 （ MH –