一、质谱分析法简介.ppt

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1、知识回顾仪器分析InstrumentAnalysis光分析法原子光谱：AAS、AES、AFS电分析法分离分析其他方法分子光谱：UV-VIS、IR、RS、MFS、MPS……电导和电位法伏安和极谱法电解和库仑法气相色谱法GC液相色谱法HPLC毛细管电泳CE超临界流体色谱SFC……核磁共振波谱法NMR质谱MS热分析TA……应用:头发中铜、锌、钙、铁、铅等微量元素的分析？唾液中饱和脂肪酸总量分析？饱和酸和非共轭酸吸收峰在220nm以下质谱分析法第23章chapter23MassSpectrometryMSSpectroscopyn.光谱

2、学,波谱学,光谱仪Spectrometryn.质谱术，质谱计主要内容23.1概述23-2质谱法基本原理和方程23-3质谱仪器23-4分子质谱离子类型23-5分子质谱基本操作技术23-6分子质谱法的应用23-7有机波谱综合解释★★★质谱法：§23-1概述将样品转化为运动的气态离子并按质荷比（m/z）大小不同进行分离记录的分析方法。质谱法分类：原子质谱法(无机质谱法):第6章atomicmassspectrometry分子质谱法(有机质谱法)molecularmassspectrometry质谱法发展1918年美国A.J.Demps

3、ter发明了第一台单聚焦质谱仪；1966年Munson和Field提出了化学电离（CI）技术；1981年出现了快原子轰击（FAB）电离技术；随后出现了各种软电离技术：如基质辅助激光解吸电离源（MALDI）；电喷雾电离源（ESI）；大气压化学电离源（APCI）；感应耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）；富立叶变换质谱仪（FT-ICRMS）；……质谱仪分类按离子源分类电子轰击EI化学电离CI快原子轰击FAB大气压电离ESI、APCI基质辅助激光解吸电离源MALDI……按检测器分类单聚焦质谱SFMS双聚焦质谱DFMS离子阱质谱ITMS四

4、级杆质谱Quadrupole飞行时间质谱TOFMS……优点：唯一确定分子量的方法，特别是生物大分子分子量（数十万）测定极高灵敏度，检测限达10-14g同位素分析多种形态分析快速，多组分分析缺点：质谱法特点★☞仪器昂贵，测试费用高☞破坏样品质谱表质谱图m/z39505163659192相对强度11.63.85.07.612.3100.0077.8质谱数据表示(A)ESIMSofanisodine(樟柳碱)(B)MS2ofanisodine樟柳碱的MS和MS2图谱质谱法应用分子量、同位素峰和碎片m/z峰强度→定量分析，但校

5、正复杂主要是GC-MS或LC-MS定量分析分子量测定结构分析分子离子峰m/z→化合物分子量定量分析新应用——学科前沿质谱成像、蛋白质组学、代谢组学……NMR、IR、UV-VIS分子式结构式从化学角度来看质谱法应用从对象来看生物学医药刑侦农业环境食品……§23-2质谱法基本原理和方程质谱法的基本原理质谱仪器结构框图电子轰击离子化EI：分子离子，可裂解为碎片离子m：离子质量v：离子速度z：离子电荷U：电场电压R：离子运动半径H：磁场强度质谱方程50～100eV离子源中电场中磁场中离心力向心力两式消去v：质谱方程式结语：m/z∝R2，

6、H、U一定时，m/z↑，R↑空间上分离m/z∝H2，R、U一定时（磁场扫描），m/z↑，H↑时间上分离m/z∝1/U，R、H一定时（电压扫描），m/z↑，U↓时间上分离质谱仪器结构框图§23.3质谱仪器美国FinniganESIMS仪一、进样系统作用：在不降低真空度的条件下，将样品分子引入到离子源中间歇式进样系统——气体、挥发性液、固体直接探针进样——固体、非挥发、不稳定样品色谱进样系统毛细管电泳进样接口——复杂样品二、离子源★作用：使气态样品分子电离，转化为带有样品信息的离子1.电子轰击源(EI)灯丝电子束硬电离电子轰

7、击源EI化学电离源CI电喷雾离子源ESI++++:R1:R2:R3:R4:e+M+(M-R2)+(M-R3)+MassSpectrometer(M-R1)+m/zRelativeabundanceEI源实验技术：可变的离子化能量(10~70eV)电子能量电子能量分子离子增加碎片离子增加EI标准质谱图：70eV获得，用于分子结构分析有机分子的电离电位一般为7-15eV。可提供丰富的结构信息。EIMS特点：适用性强，图谱重现性好但图谱复杂，分子离子峰难寻找2.化学电离源(CI)软电离(分子不稳定)反应气体：甲烷、氨气、异丁烷等气

8、体分子试样分子准分子离子电子甲烷电离甲烷离子与分子反应生成加合离子90%CH4+eˉ→CH4++CH3++CH2++CH++C++H+加合离子与样品分子反应CI源特点：图谱简单，易测得分子量(M+17)+(M+29)+CH5++RH→RH2++CH4C2H5++