質(zhì)譜分析法ppt課件

1、質(zhì)譜分析法,制作者: 張 中,Exactive LC/MS,ESQUIRE-HCT,ultrafleXtreme,參考書目: 1. 譜學(xué)導(dǎo)論, 范康年主編,高等教育出版社 (2001). 2. 質(zhì)譜解析, 麥克拉弗蒂著,王光輝等譯,化學(xué)工業(yè)出版社(1987). 3. 電噴霧質(zhì)譜應(yīng)用技術(shù),帕拉馬尼克等主編,蔣宏鍵等譯,化學(xué)工業(yè)出版社(2005). 4.有機(jī)質(zhì)譜解析, 王光輝等編著,化學(xué)工業(yè)出版社(2005,1. 質(zhì)譜分析方法簡(jiǎn)介 2. 常見質(zhì)譜儀器的選擇應(yīng)用 3. 質(zhì)譜分析過程與樣品的制備 4. 質(zhì)譜譜圖解析及分析結(jié)果的表示,一、質(zhì)譜分析方法（MS）簡(jiǎn)介,1. 概述 質(zhì)譜法(Mass Spect

2、rometry, MS) 是通過將樣品轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)的氣態(tài)離子并按質(zhì)荷比(m/z)大小進(jìn)行分離并記錄其信息的分析方法。 被分析的樣品首先要離子化，然后利用不同離子在電場(chǎng)或磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)行為的不同，把離子按質(zhì)荷比（m/z）分開而得到質(zhì)譜，通過樣品的質(zhì)譜和相關(guān)信息，可以得到樣品的定性定量結(jié)果,離子的質(zhì)量譜,以帶電粒子即離子的質(zhì)荷比為橫坐標(biāo), 以離子的相對(duì)豐度(相對(duì)強(qiáng)度）為縱坐標(biāo)所構(gòu)成的圖譜,某一蛋白的質(zhì)譜圖,2. 發(fā)展簡(jiǎn)史 1910年：Thomson使用MS報(bào)道了Ne是由20Ne和22Ne兩種同位素組成，同位素分析測(cè)定開始發(fā)展； 40年代：出現(xiàn)了第一臺(tái)商品質(zhì)譜儀，質(zhì)譜進(jìn)入了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，用于石油工業(yè)中烴

3、的分析、人造橡膠生產(chǎn)過程控制； 50年代：質(zhì)譜技術(shù)飛速發(fā)展，并廣泛用于復(fù)雜有機(jī)混合物的結(jié)構(gòu)分析，與NMR、IR等方法結(jié)合成為分子結(jié)構(gòu)分析最有效的手段。 80年代：出現(xiàn)了一些新的質(zhì)譜技術(shù)，如快原子轟擊電離源，基質(zhì)輔助激光解吸電離源，電噴霧電離源，大氣壓化學(xué)電離源，以及隨之而來的比較成熟的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜儀，富立葉變換質(zhì)譜儀等。這些新的電離技術(shù)和新的質(zhì)譜儀使質(zhì)譜分析又取得了長(zhǎng)足進(jìn)展,Wolfgang Paul,Hans G. Dehmelt,Joseph J. Thomson,Francis William Aston,1906年諾貝爾物理獎(jiǎng),1922年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),19

4、89年諾貝爾物理獎(jiǎng),離子阱 技術(shù),用質(zhì)譜發(fā)現(xiàn)同位素,電荷在氣體中運(yùn)動(dòng),2002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者,日本科學(xué)家田中耕一(Koichi Tanaka)1959年出生于日本富山縣首府富山市，1983年獲日本東北大學(xué)學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)任職于京都市島津制作所，為該公司研發(fā)工程師，分析測(cè)量事業(yè)部生命科學(xué)商務(wù)中心、生命科學(xué)研究所主任。他對(duì)化學(xué)的貢獻(xiàn)類似于約翰芬恩，因此也得到了14的獎(jiǎng)金,美國(guó)科學(xué)家約翰芬恩1917年出生于美國(guó)紐約市，1940年獲耶魯大學(xué)化學(xué)博士學(xué)位，1967年到1987年間任該大學(xué)教授，1987年起被聘為該大學(xué)名譽(yù)教授，自1994年起任弗吉尼亞聯(lián)邦大學(xué)教授。他因?yàn)椤鞍l(fā)明了對(duì)生物大分子進(jìn)行確認(rèn)和結(jié)

5、構(gòu)分析的方法”和“發(fā)明了對(duì)生物大分子的質(zhì)譜分析法”而獲得今年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)14的獎(jiǎng)金,3. 質(zhì)譜分析的內(nèi)容 （1）同位素質(zhì)譜分析 天然同位素發(fā)現(xiàn)和測(cè)定； 同位素地質(zhì)研究； 研究有機(jī)反應(yīng)機(jī)理及生物體； 新陳代謝機(jī)理,2）無機(jī)質(zhì)譜分析 元素的定性、定量分析； ICP（電感應(yīng)偶合等離子體）-MS聯(lián)用可準(zhǔn)確檢測(cè)各種元素 固體樣品“立體”分析； 表面、微區(qū)、逐層分析,3）有機(jī)質(zhì)譜分析 有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)和成分分析，為有機(jī)物結(jié)構(gòu)分析的“四大譜”之一。 提供有機(jī)化合物分子量及碎片離子的結(jié)構(gòu)信息； 高分辨率條件下，具有元素分析功能； 與氣相、液相色譜儀連用，使質(zhì)譜成為天然產(chǎn)物、代謝產(chǎn)物、食品、藥品分析的有效工具,4

6、. 質(zhì)譜儀的組成,進(jìn)樣系統(tǒng),離子源,真空系統(tǒng),質(zhì)量分析器,檢測(cè)器,數(shù)據(jù)處理 系統(tǒng),離子源,質(zhì)量分析器,1）離子源 離子源的作用是將欲分析樣品電離，得到帶有樣品信息的離子,不同分子離子化所需要的能量差異很大，應(yīng)選擇不同的離解方法,軟電離方法 能量的較低電離方法 適用于易破裂或易電離樣品,硬電離方法 能量較高的電離方法,各種離子源的基本特征,電子電離源(Electron Ionization EI) 電子電離源又稱EI源，是應(yīng)用最為廣泛的離子源，它主要用于揮發(fā)性樣品的電離,注：譜圖中可見分子離子，但碎片離子更常見,M+e-(高速) M+ +2e（低速,優(yōu)點(diǎn)： (1) 應(yīng)用最廣，標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖基本都是采

7、用EI源得到的； (2) 質(zhì)譜圖再現(xiàn)性好，便于計(jì)算機(jī)檢索及比較； (3) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。 缺點(diǎn)： (1) 質(zhì)譜圖中分子離子峰很弱或不出現(xiàn)（由于電子的能量高，分子離子進(jìn)一步離解成碎片離子）; (2) 樣品必須易于氣化,不適合極性大、熱不穩(wěn)定化合物,EI源：可變的離子化能量 (10-240eV,對(duì)于易電離的物質(zhì)降低電子能量，而對(duì)于難電離的物質(zhì)則加大電子能量（ 常用70eV,電子能量,電子能量,分子離子增加,碎片離子增加,電子能量,電子能量,產(chǎn)生的分子離子種類 M+ 或M-,化學(xué)電離源(Chemical Ionization , CI,化合物穩(wěn)定性差，用EI方式不易得到分子離子,因而也就得不到

8、分子量。為了得到分子量可以采用CI電離方式。 用高能電子（100240eV）轟擊離子室內(nèi)的反應(yīng)氣（甲烷；10100Pa） ，電離產(chǎn)生CH5+和C2H5+，后者再與樣品分子碰撞，產(chǎn)生準(zhǔn)分子離子,注：譜圖中常見準(zhǔn)分子離子,優(yōu)點(diǎn)： 1）準(zhǔn)分子離子峰強(qiáng)度高，便于推算分子量 2）色質(zhì)聯(lián)用儀器，載氣不必除去 3）反映異構(gòu)體的差別較EI譜要好些。 缺點(diǎn)： 碎片離子峰少，強(qiáng)度低,化學(xué)電離是通過離子-分子反應(yīng)來完成的。 反應(yīng)氣體一般是甲烷、異丁烷等,產(chǎn)生的分子離子或準(zhǔn)分子離子種類 不同類型的分子能被特定的正或負(fù)反應(yīng)離子有選擇地電離。 例如，胺和醚等含雜原子的分子通常產(chǎn)生大量的M+H+,而 飽和烴則常產(chǎn)生M-H+

9、等,脯氨酸的EI和CI源的質(zhì)譜圖,采用EI源時(shí)脯氨酸的分子離子峰(m/z=115)未出現(xiàn),但碎片離子多，從中可獲得許多有用的結(jié)構(gòu)信息； 采用CI源時(shí)準(zhǔn)分子離子峰(M+1)很強(qiáng)，從而獲得相對(duì)分子質(zhì)量的信息,電噴霧電離源（Electrospray Ionization，ESI,它的主要部件是一個(gè)多層套管組成的電噴霧噴咀。電場(chǎng)作用下使噴出的液體易分散成微滴。另外，在噴嘴的斜前方還有一個(gè)補(bǔ)助氣噴咀，補(bǔ)助氣的作用是使微滴的溶劑快速蒸發(fā)。在微滴蒸發(fā)過程中表面電荷密度逐漸增大，當(dāng)增大到某個(gè)臨界值時(shí)，離子就可以從表面蒸發(fā)出來,適合于分析不穩(wěn)定的極性化合物和生物大分子 注：質(zhì)譜圖中常見準(zhǔn)分子離子,形成帶電小液滴

10、,溶劑蒸發(fā)和小液滴碎裂,形成氣相離子,加到噴嘴上的電壓可以是正，也可以是負(fù)。通過調(diào)節(jié)極性，可以得到正或負(fù)離子的質(zhì)譜。 軟電離方式，分子量大，穩(wěn)定性差的化合物，也不會(huì)在電離過程中發(fā)生分解，它用于分析極性強(qiáng)的大分子有機(jī)化合物，如蛋白質(zhì)、肽、糖等。電噴霧電離源的最大特點(diǎn)是容易形成多電荷離子。這樣，一個(gè)分子量為10000Da的分子若帶有10個(gè)電荷，則其質(zhì)荷比只有1000Da，進(jìn)入了一般質(zhì)譜儀可以分析的范圍之內(nèi)。根據(jù)這一特點(diǎn)，目前采用電噴霧電離，可以測(cè)量分子量在300000Da以上的蛋白質(zhì),產(chǎn)生的準(zhǔn)分子離子種類 低分子量化合物: 正離子: (M+H)+ (M+NH4)+ (M+Na)+ (M+K)+ 負(fù)

11、離子: (M-H)- (M+Cl)- (M+Br)- (M+Ac)- 生物大分子與聚合物： 正負(fù)多電荷離子 (M+nH)n+ 或 (M-nH)n- 正負(fù)簇合物離子的(nM+H)+ 或 (nM-H),大氣壓化學(xué)電離源(Atmospheric pressure chemical Ionization, APCI) 結(jié)構(gòu)與電噴霧源大致相同，不同之處在于APCI噴咀的下游放置一個(gè)針狀放電電極，通過放電電極的高壓放電，使空氣中某些中性分子電離，產(chǎn)生H3O+，N2+，O2+ 和O+ 等離子，溶劑分子也會(huì)被電離，這些離子與分析物分子進(jìn)行離子-分子反應(yīng)，使分析物分子離子化，這些反應(yīng)過程包括由質(zhì)子轉(zhuǎn)移和電荷交換

12、產(chǎn)生正離子，質(zhì)子脫離和電子捕獲產(chǎn)生負(fù)離子等,適合于分析中性與極性較小的化合物,尤其是揮發(fā)性化合物 注：質(zhì)譜圖中常見準(zhǔn)分子離子,產(chǎn)生的準(zhǔn)分子離子種類 正離子: (M+H)+ (M+NH4)+ (M+Na)+ (M+K)+ 負(fù)離子: (M-H)- (M+Cl)- (M+Br)- (M+Ac)- 離子種類更多,基質(zhì)輔助激光解吸源 （Matrix-Assisted Laser Description Ionization ，MALDI） 激光解吸源是利用一定波長(zhǎng)的脈沖式激光照射樣品使樣品電離的一種電離方式。被分析的樣品置于涂有基質(zhì)的樣品靶上,激光照射到樣品靶上,基質(zhì)分子吸收激光能量，與樣品分子一起蒸發(fā)

13、到氣相并使樣品分子電離?？墒篃崦舾谢虿粨]發(fā)的化合物由固相直接得到離子,適合于分析生物大分子，分子量可達(dá)數(shù)十萬至百萬質(zhì)量數(shù)。如肽、蛋白質(zhì)、核酸等，需要選擇合適的有機(jī)酸或甘油作為基質(zhì)。 注：質(zhì)譜圖中常見分子離子或準(zhǔn)分子離子,優(yōu)點(diǎn)： 可用于難于電離的樣品，無明顯的碎裂； 允許樣品中含非揮發(fā)性組分； 特別適用于與飛行時(shí)間質(zhì)譜相配 （MALDI-TOF MS）。 缺點(diǎn)： 基質(zhì)的選擇煩瑣； 制樣過程要求高,產(chǎn)生的分子離子或準(zhǔn)分子離子種類 (M+H)+ 或 (M-H)- （類似于FAB法中由質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)得到的離子） (M+Na)+ ， (M+K)+ 等,2）質(zhì)量分析器 將離子源中生成的各種離子按質(zhì)荷比mz分

14、離。不同類型質(zhì)譜儀區(qū)別主要在于此。 質(zhì)量分析器的主要類型有： 磁分析器、飛行時(shí)間分析器、四極濾質(zhì)器、離子捕獲分析器、離子回旋共振分析器,四極濾質(zhì)器 (Quadrupole Mass Filter,通過加在四極桿上的交變電壓，改變電壓和頻率進(jìn)行掃描。從而允許一定質(zhì)量的離子通過四極場(chǎng)到達(dá)接受器（是電場(chǎng)掃描）。 m/z=2E/v2 其中：E=電壓（離子動(dòng)能），v =離子速度,利用相同能量的帶電離子，由于質(zhì)量的差異而具有不同速度的原理，實(shí)現(xiàn)不同質(zhì)量的離子以不同時(shí)間通過相同的漂移距離（領(lǐng)域）到達(dá)接受器。 m/z=2E/v2, v=d/t 代入左式得到 m/z=Kt2 (k =2E/d2) (d：飛行距離

15、；t：飛行時(shí)間,m/z小的離子，漂移運(yùn)動(dòng)的速度快，最先通過漂移管，到達(dá)檢測(cè)器,m/z大的離子，漂移運(yùn)動(dòng)的速度慢，最后通過 漂移管，到達(dá)檢測(cè)器,離子阱質(zhì)量分析器（Ion Trap Mass Analyzer,通過電場(chǎng)或磁場(chǎng)將氣相離子控制并貯存一段時(shí)間的裝置。 特定m/z離子在阱內(nèi)一定軌道上穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，改變端電極電壓，不同m/z離子飛出阱到達(dá)檢測(cè)器；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低且易于操作，已用于GCMS聯(lián)用裝置用于m/z 2002000的分子分析,靜電軌道阱(Orbitrap Mass Analyzer,兩個(gè)電極之間形成靜電 場(chǎng)。當(dāng)高速運(yùn)動(dòng)帶電離 子進(jìn)入Orbitrap內(nèi)，在 靜電作用下圍繞中心電 極做圓周軌道

16、運(yùn)動(dòng)，不 同的離子在z方向形成 不同頻率z與（m/z）1/2 成正比。檢測(cè)器檢測(cè)離 子運(yùn)動(dòng)形成的電勢(shì)，經(jīng) 過信號(hào)放大和快速傅立 葉變換后形成頻譜，經(jīng) 過處理最后形成質(zhì)譜,5. 質(zhì)譜儀的性能指標(biāo) （1）質(zhì)量測(cè)定范圍 質(zhì)譜儀所能夠進(jìn)行分析的樣品的相對(duì)原子質(zhì)量（或相對(duì)分子質(zhì)量）范圍，通常采用原子質(zhì)量單位u(Da)度量。 有機(jī)質(zhì)譜儀一般可達(dá)幾千?，F(xiàn)代質(zhì)譜儀甚至可以研究相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)幾十萬的生化樣品。ESI-MS質(zhì)譜的測(cè)定范圍可達(dá)到3000, 擴(kuò)展模式下可達(dá)到6000,2） 分辨率 指質(zhì)譜儀分辨相鄰質(zhì)量數(shù)離子的能力。 定義為：兩個(gè)相等強(qiáng)度的相鄰峰(質(zhì)量分別為m1和m2)間的峰谷不大于峰高的10%時(shí)，則可

17、認(rèn)為兩峰已分開，其分辨率R為： 其中m1、m2為質(zhì)量數(shù)(m1m2,兩峰質(zhì)量數(shù)較小時(shí)，要求儀器分辨率越大?？梢娫谫|(zhì)量數(shù)小時(shí)，分辨率亦較小。 實(shí)際工作中，很難找到相鄰的峰高相等、峰谷又為峰高的10的兩個(gè)峰。可任選一單峰，測(cè)其峰高50處的峰寬FWHM當(dāng)作m，此時(shí) R = m/ m 質(zhì)譜儀的分辨本領(lǐng)與離子通道半徑r、加速器和收集器狹縫寬度、離子源的性質(zhì)和質(zhì)量等因素有關(guān),3）靈敏度 儀器對(duì)樣品在量的方面的檢測(cè)能力（檢出限）。 絕對(duì)靈敏度：在記錄設(shè)備上得到可檢測(cè)信號(hào)所需要的樣品量； ESI: f mol-p mol 相對(duì)靈敏度：可檢測(cè)到的微量雜質(zhì)的最小相對(duì)濃度,峰形 （）精密度和準(zhǔn)確度,二、常見質(zhì)譜分析方

18、法的選擇 根據(jù)研究特點(diǎn)以及所需獲取的信息選擇合理的質(zhì)譜儀器進(jìn)行樣品分析,1. 高分辨質(zhì)譜儀（HRMS） 有機(jī)化合物元素組成以及精確相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定 高分辨一般要求測(cè)定的質(zhì)量數(shù)達(dá)到小數(shù)點(diǎn)后4位，測(cè)量值和計(jì)算值之差除以分子量結(jié)果小于5ppm 如FT-ICR MS（傅立葉變化離子回旋共振） Orbitrap (靜電場(chǎng)傅立葉變換質(zhì)譜) 可用于確定化合物分子的元素組成，代替元素分析,靜電軌道阱質(zhì)譜（Orbitrap,2. 電子轟擊電離源質(zhì)譜（EI-MS）或串聯(lián)質(zhì)譜（MS/MS） 獲取碎片離子，對(duì)小分子有機(jī)化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，判斷其所含官能團(tuán) EI源質(zhì)譜的分析中分子離子的碎裂有確定的機(jī)理，能合理推斷出化

19、合物的結(jié)構(gòu)；目前得到的大部分已知有機(jī)化合物的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖均由EI源質(zhì)譜獲得，可將所獲得的質(zhì)譜與標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行對(duì)比，確證其是否是目標(biāo)產(chǎn)物,22900小分子有機(jī)化合物的標(biāo)準(zhǔn)EI-MS圖譜http:/www.aist.go.jp/RIODB/SDBS/cgi-bin/direct_frame_top.cgi?lang=eng,利用ESI-MS的串聯(lián)質(zhì)譜功能（MS/MS） ，也可以獲得化合物的碎片離子，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析 優(yōu)點(diǎn)：可將任意一個(gè)母離子隔離出來打碎獲得碎片離子，以獲取其結(jié)構(gòu)信息；具有多級(jí)串聯(lián)功能 缺點(diǎn)：無成熟確定的斷裂機(jī)理；無標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行比照,3. 感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS） 無機(jī)物的元素

20、分析、同位素示蹤、環(huán)境樣 品的分析 ICP作為質(zhì)譜的高溫離子源（7000K），樣品在通道中進(jìn)行蒸發(fā)、解離、原子化、電離等過程,4. 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)和高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(HPLC-MS) 復(fù)雜有機(jī)物（如天然產(chǎn)物）的分離純化與定性、定量及結(jié)構(gòu)分析 色譜用于分離純化與定量分析；質(zhì)譜用于定性及結(jié)構(gòu)分析（依據(jù)碎片離子的種類和分子離子的斷裂方式） GC: 300以下汽化樣品 HPLC: 300以上汽化樣品,5. 基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜 (MALDI-TOF MS) 檢測(cè)和鑒定多肽、蛋白質(zhì)、多糖、核苷酸、糖蛋白、高聚物以及多種合成聚合物 軟電離新型有機(jī)質(zhì)譜，通過引入基質(zhì)分

21、子，使待測(cè)分子不產(chǎn)生碎片，解決了非揮發(fā)性和熱不穩(wěn)定性生物大分子解吸離子化的問題，是分析難揮發(fā)的有機(jī)物質(zhì)的重要手段之一 ,可測(cè)定生物大分子的分子量高達(dá)600KDa,三. 質(zhì)譜分析過程與樣品的制備,ESI-MS質(zhì)譜分析過程,調(diào)節(jié)氦氣、氮?dú)?壓力,打開儀器電源， 開啟電腦工作站,打開儀器操作軟件， 調(diào)節(jié)氦氣、氮?dú)饬髁?進(jìn)入工作狀態(tài)， 檢查真空度， 調(diào)節(jié)工作參數(shù),進(jìn)樣,采集譜圖,抽真空過夜,保存譜圖,制樣： 將純化好的微量固、液體樣品溶于100-200ul基質(zhì)液（純H2O、甲醇、乙腈或50%H2O，50%乙腈，按0.1%加甲酸）； 組成基質(zhì)液的有機(jī)試劑應(yīng)達(dá)到級(jí)，H2O應(yīng)為超純水（18.2Mcm ）；

22、樣品中不能含有固體顆粒，否則需通過微孔濾膜過濾除去。 注：未經(jīng)測(cè)試人員允許，不得使用DMF、DMSO等強(qiáng)極性溶劑以及強(qiáng)酸性、強(qiáng)堿性介質(zhì)溶解樣品,四. 電噴霧質(zhì)譜譜圖解析及分析結(jié)果的表示,1)常用術(shù)語 基峰: 質(zhì)譜圖上最強(qiáng)的離子峰,相對(duì)豐度定為100。 質(zhì)荷比: 離子的質(zhì)量數(shù)與所帶的電荷之比。 精確質(zhì)量: 基于天然豐度最大的同位素的精確原子 量計(jì)算得到的離子的質(zhì)量數(shù)。 相對(duì)豐度：原始質(zhì)譜圖上最強(qiáng)的離子峰為基峰， 100%。其它離子峰與此基峰的相對(duì)百 分值表示,分子離子: 樣品分子丟失一個(gè)外層價(jià)電子而形成的 帶正電荷的離子，稱為分子離子,記為M.+。 準(zhǔn)分子離子: 通常指分子獲得一個(gè)質(zhì)子或失去一

23、個(gè)質(zhì)子產(chǎn)生的離子，如(M+H)+、(M-H)-。 碎片離子: 分子離子的化學(xué)鍵斷裂失去一個(gè)自由基或 中性分子產(chǎn)生的離子。 重排離子: 分子離子裂解過程中伴隨著分子內(nèi)原子或 基團(tuán)的重排所形成的特殊碎片離子。 同位素離子: 元素具有非單一的同位素組成時(shí)，由同 位素所組成的離子蜂。 多電荷離子: 樣品分子丟失兩個(gè)或兩個(gè)以上的電子而 形成的的離子,分子離子峰,基峰,碎片離子峰,分子離子峰的識(shí)別 在質(zhì)譜圖中，分子離子峰應(yīng)是最高質(zhì)荷比的離子峰。 （同位素離子及準(zhǔn)分子離子峰除外）。 分子離子峰是奇電子離子峰。 分子離子能合理地丟失碎片（自由基或中性分子）。 符合氮律： 當(dāng)化合物不含氮或含偶數(shù)個(gè)氮時(shí)，分子量為

24、偶數(shù)； 當(dāng)化合物含奇數(shù)個(gè)氮時(shí)，該化合物分子量為奇數(shù),離子流強(qiáng)度有兩種不同的表示方法: （1）絕對(duì)強(qiáng)度 是將所有離子峰的離子流強(qiáng)度相加作為總離子流，用各離子峰的離子強(qiáng)度除以總離子流，得出各離子流占總離子流的百分?jǐn)?shù) （2）相對(duì)強(qiáng)度 以質(zhì)譜峰中最強(qiáng)峰作為100，稱為基峰（該離子的豐度最大、最穩(wěn)定），然后用各種峰的離子流強(qiáng)度除以基峰的離子流強(qiáng)度，所得的百分?jǐn)?shù)就是相對(duì)強(qiáng)度,m/z14 (4.0) m/z 28 (100) m/z 33 (0.02) 16 (0.8) 29 (0.76) 34 (0.99) 20 (0.8) 32 (23) 40 (2.0) 44 (0.10) 括弧中的數(shù)字即峰的相對(duì)強(qiáng)度

25、，表示100者是基峰，N2在空氣中含量最高而且也最穩(wěn)定。（32）是O2，在空氣中占1/5，N2占4/5，N2的峰高為100，O2就占N2的23,2）同位素離子峰 除少數(shù)元素外,大多數(shù)元素具有天然存在的穩(wěn)定同位素，所以在質(zhì)譜圖上出現(xiàn)一些M+1，M+2的峰，由這些同位素形成的離子峰稱為同位素離子峰,一些同位素的自然豐度,A元素 A+1元素 A+2元素,同位素離子峰的強(qiáng)度 由于各種元素同位素的天然豐度不同，它們形成的同位素峰的強(qiáng)度也不相同;此外同位素峰的強(qiáng)度不僅與重同位素天然豐度有關(guān)，還與分子所含元素的數(shù)目有關(guān)。 同位素離子峰簇 分子離子峰M與由重同位素貢獻(xiàn)的M+1、M+2峰構(gòu)成同位素離子峰簇。同理

26、,準(zhǔn)分子離子以及碎片離子也存在同位素離子峰簇,1）只含C、H、O、N化合物: 只含C、H、O、N 元素的化合物中，它們的重同位素的豐度都較小， 同位素峰很弱,2）含Cl、Br和S化合物: A+2元素,同位素豐度大,M+2峰明顯 35Cl37Cl=10032.5； 79Br81Br=10098； 32S34S=1004.42,4）ESI-MS譜圖的解析 A. 判斷高m/z區(qū)域的質(zhì)譜峰是否為準(zhǔn)分子離子 峰。若為準(zhǔn)分子離子，則可由對(duì)應(yīng)的m/z值 推算化合物的相對(duì)分子質(zhì)量 由預(yù)期合成的化合物的相對(duì)分子質(zhì)量推測(cè),小分子有機(jī)化合物: ESI(+): 可形成(M+H)+、(M+NH4)+、 (M+Na)+、

27、(M+K)+型準(zhǔn)分子離子 ESI(-): 可形成(M-H)-、(M+Cl)-、(M+Br)-、 (M+Ac)- 與化合物的合成條件以及所含有的基團(tuán)有關(guān) 如ESI(+)出現(xiàn)(M+H)+譜峰,則可由m/z-1.01 計(jì)算出化合物的相對(duì)分子質(zhì)量,167.0,MW = 107.0-1.0 = 106.0,M+H),有機(jī)聚合物以及生物大分子 ESI譜圖中一般出現(xiàn)正負(fù)多電荷離子 (M+nH)n+或 (M-nH)n-的質(zhì)譜蜂 可利用三種方法求算大分子化合物的相對(duì) 分子質(zhì)量： 聯(lián)立方程求算法； 分辨同位素峰法； 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換法（去卷積拆分）法,MW = 857.4710 -10.1 = 8564.6,M+10H)10,單核或多核配合物 若含有抗衡陰離子X- ESI(+): 有可能形成(M-X)+型離子 若含有