《质谱分析丛》PPT课件

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1、有机波谱分析（四）质谱分析法一、质谱的发展历史1906年J.JThomson在实验中发现带电荷离子在电磁场中的运动轨迹与它的质荷比(m/z)有关,并于1912年制造出第一台质谱仪.1946年发明飞行时间质量分析器(Time-of-flightAnalyzer)1953-1958年出现四极杆质量分析器(Quadrupole)1956年GC-MS开始联用1959年质谱首次用于peptidesequencing1965年离子共振质谱出现1968年电喷雾离子源ElectrosprayIonization1973年LC-MS1974年Fo

2、uriertransformioncyclotorresonanceMS1987-1988年Matrise_assistedlaserdesorptionionization1996年电喷雾离子源开始用于生物大分子的研究质谱仪：是按照离子的质荷比(m/z)不同,来分离不同分子量的分子、测定分子量进行成分和结构分析.离子的生成方式：有失去或捕获电荷(如:电子发射,质子化或去质子化)二、质谱仪2-1质谱仪的组成离子源质量过滤/分析器检测器进样部分样品板LC或GCEI源FAB源MALDI源ESI源QuadruopoleIontrapT

3、ime-of-flight电子倍增器闪烁计数器+++++++++++++++++++++++++++++++++++++主要组成部分:1.进样部分；2.离子源；3.质量过滤器(分析器)；4.离子检测器2-2进样部分要求：大气压下的样品要进入高真空的质谱仪，而不影响仪器的真空度。方式：进样板进样进样头进样毛细管进样（从气相色谱及液相色谱柱）2-3离子源A:EI源ElectronIonization是1980年以前的主要离子化方式,只能用于远远小于生物有机分子的小分子(400Da以下)的检测,样品需经过汽化(通常热解吸附)进入电离区

4、,与电子流撞击.电子流传递部分能量(多小于6ev)形成离子及部分碎片.——EI的优缺点优点1.高的灵敏度2.有达10万个化合物的数据库可快速检索3.可根据碎片方式鉴定未知物4.从碎片离子判定结构缺点1.质量范围小2.有可能汽化前发生解离3.碎片过多有时看不到分子离子B:FBI快速原子/离子轰击离子源FastAtom/IonBombardment使用高能量的氙原子、Cs+离子或甘油-NH4+基团喷射样品靶上的样品和基质表面,基质是溶解样品的非挥发性溶剂,样品从基质中解吸附并汽化,离子化.基质的作用是溶解样品;吸收大部分能量,有助于

5、样品离子化并保护样品不被高能量撞击破坏.图示FBI优缺点优点1、质量数可以做到7000Da。2、快速。3、软电离方式，碎片离子少。4、容易引入阳离子形成M+Na⁺,M+K⁺型的正离子。5、分辨率高。基质可作为参照离子进行精确质量测定。6、大质量的甘油团形成多电荷可测生物大分子。缺点1、质量数高时灵敏度下降严重。2、灵敏度比MALDI,ESI低。3、碎片少，结构信息少。4、基质多峰，干扰结果分析。5、样品必须能溶于基质。6、非极性物质难以离子化。C:MALDI激光解吸附离子源Matrix-AssistedlaserDesorpti

6、on/IonizationMALDI源的出现解决了生物大分子的离子化难题，离子化过程与FBI有相似之处。1、使用基质，但基质为固体。2、MALDI用脉冲激光束轰击样品和基质的共结晶。对基质的要求是能吸收337nm紫外光并气化，能量由基质传给样品使样品一起气化并离子化。常用基质1、α氰基－4羟基－肉桂酸CCA多肽2、3,5－二甲氧基－4－羟基肉桂酸SA蛋白3、龙胆酸（2,5－二羟基苯甲酸DHB聚合物4、吡啶甲酸PA5、3－羟基吡啶甲酸3HPAMALDI源由氮激光器产生短周期脉冲激光，产生的多为单电荷离子，效率很高，即使只有极少的样

7、品也可分析常用基质结构DHBSACCAMALDI的优缺点优点1、质量数可达300,000Da。2、attomole至femtomole级灵敏度。3、软电离方式，无或极少碎片离子。4、耐盐（样品含盐可达毫摩尔浓度）。5、适于分析复杂混合物。缺点1、分辨率低。2、1000Da以下基质峰干扰。3、激光解吸附离子化有可能使样品光降解。4、串联质谱功能较弱，除非接反射装置进行源后衰变测量。5、不能分析非共价键相互作用。6、定量时需要内校准。7、如没有反射飞行装置，不能分析多肽修饰。8、对各种赋形剂的容忍度低（如含磷酸缓冲液，大于150mM

8、的盐等。D:ESI离子源ElectrosprayIonization4000v强电场中，样品溶液通过毛细管喷嘴喷出，带电液滴被静电场吸向质谱入口，同时伴随干燥或加热干燥气体吹送，使液滴表面溶剂挥发，液滴体积变小，表面电荷密度变大，当同种电荷之间的库仑斥力达到雷利