液质联用(LCMS)原理简析.pdf

《液质联用(LCMS)原理简析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、液质联用（LCMS）原理简析1.质谱法质谱分析是先将物质离子化，按离子的质荷比分离，然后测量各种离子谱峰的强度而实现分析目的的一种分析方法。质谱的样品一般要汽化，再离子化。不纯的样品要用色谱和质谱联用仪，是通过色谱进样。即色谱分离，质谱是色谱的检测器。离子在电场和磁场的综合作用下，按照其质量数m和电荷数Z的比值(m/z，质荷比)大小依次排列成谱被记录下来，以检测器检测到的离子信号强度为纵坐标，离子质荷比为横坐标所作的条状图就是我们常见的质谱图。2.质谱仪质谱仪由以下几部分组成数据及供电系统┏━━━━┳━━

2、━━━╋━━━━━━┓进样系统离子源质量分析器检测接收器┗━━━━━╋━━━━━━┛真空系统质谱仪一般由进样系统、离子源、分析器、检测器组成。还包括真空系统、电气系统和数据处理系统等辅助设备。（1）离子源：使样品产生离子的装置叫离子源。液质的离子源有ESI，APCI，APPI，统称大气压电离(API)源，实验室常用液质的离子源为ESI源。电喷雾（ESI）的特点¢通常小分子得到[M+H]+]+,[M+Na]+或[M-H]-单电荷离子，生物大分子产生多电荷离子。¢电喷雾电离是最软的电离技术，通常只产生分子离子

3、峰，因此可直接测定混合物，并可测定热不稳定的极性化合物；其易形成多电荷离子的特性可分析蛋白质和DNA等生物大分子；通过调节离子源电压控制离子的碎裂（源内CID）得到化合物的部分结构。（2）质量分析器：由它将离子源产生的离子按m/z分开。离子通过分析器后,按不同质荷比(M/Z)分开,将相同的M/Z离子聚焦在一起,组成质谱。质量分析器有：磁场和电场、四极杆、离子阱、飞行时间质谱、傅立叶变换离子回旋共振等。实验室目前液质的质量分析器类型：三重四极杆（QqQ）：离子源→第一分析器→碰撞室→第二分析器→接收器MS1

4、MS2Q1q2Q3¢QqQ仪器可以方便的改变离子的动能，因此扫描速度快，体积小，常作为台式进入常规实验室，缺点是质量范围及分辨率有限，不能进行高分辨测定，只能做到单位质量分辨。¢在液质联机中使用的碎片化手段，能量都是以碰撞的形式输送给分子离子，这个能量足以使得处在能量亚稳态分子中的某些化学键断裂并使一些特定的分子发生结构重排。（3）碰撞诱导解离CID质谱：QqQ检测器中的碰撞反应在CID中进行。选择一定质量的离子作为母体离子，进入碰撞室，室内充有靶子反应气体(本实验室选择高纯氦)，发生离子—分子碰撞反应，

5、从而产生‘子离子’，再经MS2的分析器及接受器得到子离子质谱，一般称做CID(collision-induceddissociation)谱。（4）检测器：离子检测器由收集器和放大器组成。打在收集器上的正离子流产生与离子流丰度成正比的信号。（5）真空系统：质谱仪的离子源、质量分析器和检测器必须在高真空状态下工作，以减少本底的干扰，避免发生不必要的离子-分子反应。所以质谱反应属于单分子分解反应。利用这个特点，我们用液质联用的软电离方式可以得到化合物的准分子离子，从而得到分子量。由机械真空泵(前极低真空泵)，

6、扩散泵或分子泵(高真空泵)组成真空机组，抽取离子源和分析器部分的真空。只有在足够高的真空下，离子才能从离子源到达接收器，真空度不够则灵敏度低。实验时要注意观察质谱的真空度状态，如有异常，及时向相关老师汇报。3.质谱仪的联用技术质谱仪可以与其他仪器联用，如气相色谱-质谱联用（GC/MS）、高效液相色谱-质谱联用（HPLC/MS）；也可以质谱-质谱联用（MS-MS）。（1）GC/MS、HPLC/MS仪：基于色谱和质谱的仪器灵敏度相当，加之使分离效果好的色谱成为质谱的进样器，而速度快、分离好、应用广的质谱仪作为

7、色谱的鉴定器，使它们成为目前最好的用于分析微量的有机混合物的仪器。（2）液质联用与气质联用的区别:¢气质联用仪(GC-MS)是最早商品化的联用仪器，适宜分析小分子、易挥发、热稳定、能气化的化合物；用电子轰击方式（EI）得到的谱图，可与标准谱库对比。¢液质联用(LC-MS)主要可解决如下几方面的问题：不挥发性化合物分析测定；极性化合物的分析测定；热不稳定化合物的分析测定；大分子量化合物（包括蛋白、多肽、多聚物等）的分析测定；一般没有商品化的谱库可对比查询，只能自己建库或自己解析谱图。所以目前液质联用在环境领

8、域主要应用于有标准物质参照情况下的定性分析。（3）MS-MS：质谱-质谱法是70年代后期迅猛发展起来的。这种方法是指用质谱作质量分离的质谱技术(massseparetion-massspectracharacterization)。它可以研究母离子和子离子的关系，让大的离子进一步裂解，获得裂解过程及离子组成的信息。它有几种称呼，如质谱-质谱法（MS-MS或MS/MS）,串联质谱,二维质谱法,序贯质谱。本实验室的质谱检测器为三重