細胞產(chǎn)物分析技術(shù)-5質(zhì)譜分析

1、Mass Spectrometry Technologies 概述概述 質(zhì)譜儀的工作原理質(zhì)譜儀的工作原理 質(zhì)譜儀種類質(zhì)譜儀種類 色譜質(zhì)譜聯(lián)用色譜質(zhì)譜聯(lián)用 GC-MS聯(lián)用聯(lián)用 LC-MS聯(lián)用聯(lián)用 應用示例應用示例 氣體分子或固體、液體的蒸氣受到一定能量的電子流氣體分子或固體、液體的蒸氣受到一定能量的電子流 轟擊或強電場作用，丟失價電子生成分子離子；同時，轟擊或強電場作用，丟失價電子生成分子離子；同時， 化學鍵也發(fā)生某些有規(guī)律裂解，生成各種碎片離子?；瘜W鍵也發(fā)生某些有規(guī)律裂解，生成各種碎片離子。 這些帶正電荷的離子在電場和磁場的作用下，按質(zhì)荷這些帶正電荷的離子在電場和磁場的作用下，按質(zhì)荷 比（即質(zhì)

2、量與電荷比值比（即質(zhì)量與電荷比值 m/z） 的大小分開，排列成的大小分開，排列成 譜，記錄譜，記錄下來即為下來即為質(zhì)譜質(zhì)譜（Mass Spectroscopy）。）。 概述概述基本概念基本概念 Linear Time Of Flight tube Reflector Time Of Flight tube detector reflector ion source ion source detector time of flight time of flight 概述概述特點特點 質(zhì)譜是定性鑒定與研究分子結(jié)構(gòu)的有效方法。質(zhì)譜是定性鑒定與研究分子結(jié)構(gòu)的有效方法。 l 靈敏度高靈敏度高：絕對靈敏度

3、可達絕對靈敏度可達5pg（pg為為10-12g） l 樣品用量少樣品用量少：微克級：微克級 l 分析速度快分析速度快：掃描：掃描1-1000u僅需僅需1/1000秒秒 l 測定對象廣測定對象廣：氣體、液體、室溫下具有：氣體、液體、室溫下具有10-7Pa蒸汽蒸汽 壓的固體壓的固體 概述概述用途用途 l 求準確的分子量求準確的分子量 l 化學式的確定化學式的確定 l 推測未知物的結(jié)構(gòu)推測未知物的結(jié)構(gòu) l 鑒定同分異構(gòu)體鑒定同分異構(gòu)體 l 測定分子中測定分子中Cl、Br等的原子數(shù)等的原子數(shù) l 概述概述質(zhì)譜的發(fā)展史質(zhì)譜的發(fā)展史 l1912年世界上第一臺現(xiàn)代意義質(zhì)譜儀在英國劍橋年世界上第一臺現(xiàn)代意義質(zhì)

4、譜儀在英國劍橋Cavendish實實 驗室出現(xiàn)驗室出現(xiàn) l1918年世界上第一臺實際意義質(zhì)譜儀在美國芝加哥大學實驗年世界上第一臺實際意義質(zhì)譜儀在美國芝加哥大學實驗 室出現(xiàn)室出現(xiàn)(扇型磁場扇型磁場MS) l1943年世界上第一臺商業(yè)質(zhì)譜儀年世界上第一臺商業(yè)質(zhì)譜儀 l1953年四極桿質(zhì)量分析器質(zhì)譜儀年四極桿質(zhì)量分析器質(zhì)譜儀 l1955年飛行時間質(zhì)量分析器質(zhì)譜儀年飛行時間質(zhì)量分析器質(zhì)譜儀 l60s 開發(fā)開發(fā)GC/MS l60s-70s 大氣壓電離大氣壓電離(APcI)源被發(fā)現(xiàn)源被發(fā)現(xiàn)(但并未被廣泛應用但并未被廣泛應用) l70s-80s 開始廣泛研究開始廣泛研究LC/MS l1982年離子束年離子束

5、LC/MS接口出現(xiàn)接口出現(xiàn) l1984年第一臺電噴霧年第一臺電噴霧MS儀宣告誕生儀宣告誕生 l1988年電噴霧離子源年電噴霧離子源MS 首次應用于蛋白質(zhì)的分析首次應用于蛋白質(zhì)的分析 l. Joseph J. Thomson 1906年諾貝年諾貝 爾物理獎爾物理獎 電荷在氣體電荷在氣體 中的運動中的運動 Francis William Aston 1922年年諾貝諾貝 爾化學獎爾化學獎 質(zhì)譜技術(shù)發(fā)質(zhì)譜技術(shù)發(fā) 現(xiàn)同位素現(xiàn)同位素 Wolfgang Paul 1989年諾貝年諾貝 爾物理獎爾物理獎 離子阱技術(shù)離子阱技術(shù) 質(zhì)譜的發(fā)展史質(zhì)譜的發(fā)展史 Hans G. Dehmelt 1989年諾貝年諾貝 爾

6、物理獎爾物理獎 離子阱技術(shù)離子阱技術(shù) 年年 Koichi Tanaka 2002年諾貝年諾貝 爾化學獎爾化學獎 基質(zhì)輔助激基質(zhì)輔助激 光解吸電離光解吸電離 方法方法 John Bennet Fenn 2002年諾貝年諾貝 爾化學獎爾化學獎 電噴霧離子電噴霧離子 化化 MALDI-TOF-TOF MS MALDI-TOF MS nanoESI Q-TOF MS4000 QTRAP MS l分子離子分子離子 Molecular IonMolecular Ion 試樣分子失去或得到一個電子而形成的離子。它在試樣分子失去或得到一個電子而形成的離子。它在 正離子場合下表示為正離子場合下表示為M M 。它

7、的質(zhì)荷比即表明試樣。它的質(zhì)荷比即表明試樣 分子所對應的分子量數(shù)值。分子所對應的分子量數(shù)值。 l母離子母離子 Parent Ion Parent Ion 產(chǎn)生某一碎片的前體離子，母離子不一定是分子離產(chǎn)生某一碎片的前體離子，母離子不一定是分子離 子。子。 l子離子子離子 Daughter Ion Daughter Ion 由母子離子裂解后形成的離子。由母子離子裂解后形成的離子。 常見術(shù)語常見術(shù)語: : 常見術(shù)語常見術(shù)語: : l質(zhì)荷比質(zhì)荷比: : 離子質(zhì)量離子質(zhì)量( (以相對原子量單位計以相對原子量單位計) )與它所帶電荷與它所帶電荷( (以以 電子電量為單位計電子電量為單位計) )的比值的比值,

8、 ,寫作寫作m/Z.m/Z. l峰峰: : 質(zhì)譜圖中的離子信號通常稱為離子峰或簡稱峰質(zhì)譜圖中的離子信號通常稱為離子峰或簡稱峰. . l離子豐度離子豐度: : 檢測器檢測到的離子信號強度檢測器檢測到的離子信號強度. . 質(zhì)譜儀的工作原理質(zhì)譜儀的工作原理 即：即： 由分子結(jié)構(gòu)與裂解方式的經(jīng)驗規(guī)律由分子結(jié)構(gòu)與裂解方式的經(jīng)驗規(guī)律, ,根據(jù)分子根據(jù)分子 離子和各種碎片離子的質(zhì)荷比及其相對豐度離子和各種碎片離子的質(zhì)荷比及其相對豐度, ,就就 可以進行結(jié)構(gòu)分析。可以進行結(jié)構(gòu)分析。 有機分子有機分子 電子轟擊電子轟擊 質(zhì)譜質(zhì)譜 裂解裂解 碎片離子碎片離子 分子離子分子離子 ( (- -e)e) (M)(M)

9、( M )( M ) + + 分離、收集、記錄分離、收集、記錄 l分子離子化，它通過在分子離子化，它通過在離子源離子源中進行電子電中進行電子電 離、快速原子離、快速原子/ /離子轟擊、基體輔助激光解離子轟擊、基體輔助激光解 吸或電噴霧來實現(xiàn)；吸或電噴霧來實現(xiàn)； l帶電分子的離子及其碎片必須根據(jù)其質(zhì)荷比帶電分子的離子及其碎片必須根據(jù)其質(zhì)荷比 來得到分離，這往往在來得到分離，這往往在質(zhì)量分析器質(zhì)量分析器中進行；中進行； l最后，分離的帶電荷的碎片必須通過最后，分離的帶電荷的碎片必須通過檢測器檢測器 檢測。檢測。 真空系統(tǒng)真空系統(tǒng) l直接進樣法直接進樣法（靜態(tài)法）：對純的化合物來說，一（靜態(tài)法）：對

10、純的化合物來說，一 般為氣體或揮發(fā)性液體，可直接進樣到離子源室，般為氣體或揮發(fā)性液體，可直接進樣到離子源室， 而不需要專用設備或器件，這類似于氣相色譜中而不需要專用設備或器件，這類似于氣相色譜中 的樣品進樣。的樣品進樣。 l直接插入探針法直接插入探針法：對于揮發(fā)性很小的固體樣品，：對于揮發(fā)性很小的固體樣品， 需將樣品放在不銹鋼桿或探針頂端的小杯內(nèi)，將需將樣品放在不銹鋼桿或探針頂端的小杯內(nèi)，將 探針通過樣品加入口放進離子源中，然后加熱離探針通過樣品加入口放進離子源中，然后加熱離 子源直至固體揮發(fā)。子源直至固體揮發(fā)。 l動態(tài)平衡法動態(tài)平衡法（色譜進樣）：對一些組分較復雜的（色譜進樣）：對一些組分較

11、復雜的 混合物時，需將樣品分離成一個個單一組分，再混合物時，需將樣品分離成一個個單一組分，再 進入質(zhì)譜儀。最典型的就是氣相或液相色譜通過進入質(zhì)譜儀。最典型的就是氣相或液相色譜通過 接口與質(zhì)譜連接。接口與質(zhì)譜連接。 進樣系統(tǒng)進樣系統(tǒng) 在離子源中樣品被電離成離子，不同性質(zhì)的樣品可在離子源中樣品被電離成離子，不同性質(zhì)的樣品可 能需要不同的電離方式。能需要不同的電離方式。 l電子轟擊電離電子轟擊電離（electron impact, EI) 電子轟擊電離使用具有一定能量的電子直接作用于電子轟擊電離使用具有一定能量的電子直接作用于 樣品分子，使其電離。用鎢或錸制作的燈絲在高真樣品分子，使其電離。用鎢或錸

12、制作的燈絲在高真 空中發(fā)射出電子。燈絲與電離盒之間的電壓稱為電空中發(fā)射出電子。燈絲與電離盒之間的電壓稱為電 離電壓。對有機化合物通常選用離電壓。對有機化合物通常選用70eV的電壓。的電壓。 離子源離子源 l化學電離化學電離（Chemical ionization, CI) 化學電離化學電離:是將樣品氣體和反應氣體分子混合（其中是將樣品氣體和反應氣體分子混合（其中 樣品含量約樣品含量約0.1），進入電離室后，首先用電子轟），進入電離室后，首先用電子轟 擊方式使反應氣體電離，然后反應氣體與樣品氣體擊方式使反應氣體電離，然后反應氣體與樣品氣體 進行離子進行離子-分子反應而使樣品氣體電離，因此樣品的分

13、子反應而使樣品氣體電離，因此樣品的 離子是由離子離子是由離子-分子反應產(chǎn)生的。這樣產(chǎn)生的離子能分子反應產(chǎn)生的。這樣產(chǎn)生的離子能 量較小，故碎片較少。量較小，故碎片較少。 對于不穩(wěn)定的有機化對于不穩(wěn)定的有機化 合物，可得到較強的合物，可得到較強的 分子離子峰。分子離子峰。 l大氣壓化學電離大氣壓化學電離（atmospheric pressure chemical ionization, APCI) 在大氣壓下，化學電離反應的速率更大，電離在大氣壓下，化學電離反應的速率更大，電離 效率應更高。主要困難是將大氣壓力下產(chǎn)生的離效率應更高。主要困難是將大氣壓力下產(chǎn)生的離 子轉(zhuǎn)移到處于高真空（子轉(zhuǎn)移到處于

14、高真空（10-6Torr)狀態(tài)的質(zhì)量分狀態(tài)的質(zhì)量分 析器中?，F(xiàn)在常用的是電暈放電大氣壓電離。析器中?，F(xiàn)在常用的是電暈放電大氣壓電離。 l快原子轟擊快原子轟擊（Fast atom bombardment, FAB) 用加速的中性原子（快原子）撞擊以甘油（底物）用加速的中性原子（快原子）撞擊以甘油（底物） 調(diào)和后涂在金屬表面的有機化合物（調(diào)和后涂在金屬表面的有機化合物（“靶面靶面”），）， 導致這些有機化合物電離的方法稱之為快原子轟擊導致這些有機化合物電離的方法稱之為快原子轟擊 （FAB）。）。由于快原子轟擊是一種軟電離技術(shù)，被由于快原子轟擊是一種軟電離技術(shù)，被 分析樣品不須經(jīng)過氣化而直接電離，所

15、以，快原子分析樣品不須經(jīng)過氣化而直接電離，所以，快原子 轟擊質(zhì)譜法常用于分析極性強、不易氣化和熱穩(wěn)定轟擊質(zhì)譜法常用于分析極性強、不易氣化和熱穩(wěn)定 性差的樣品。性差的樣品。 l電噴霧電離（電噴霧電離（Electro spray ionization, ESI) 原理：原理：不銹鋼毛細管被加以不銹鋼毛細管被加以3-5kV的正電壓，與相距的正電壓，與相距 約約1cm接地的反電極形成強靜電場。被分析的樣品溶接地的反電極形成強靜電場。被分析的樣品溶 液從毛細管流出時在電場作用下形成高度荷電的霧狀液從毛細管流出時在電場作用下形成高度荷電的霧狀 小液滴；在向質(zhì)量分析器移動的過程中，液滴因溶劑小液滴；在向質(zhì)量

16、分析器移動的過程中，液滴因溶劑 的揮發(fā)逐漸縮小，其表面上的電荷密度不斷增大。當?shù)膿]發(fā)逐漸縮小，其表面上的電荷密度不斷增大。當 電荷之間的排斥力足以克服表面張力時，液滴發(fā)生裂電荷之間的排斥力足以克服表面張力時，液滴發(fā)生裂 分；經(jīng)過這樣反復的溶劑揮發(fā)液滴裂分過程，最后分；經(jīng)過這樣反復的溶劑揮發(fā)液滴裂分過程，最后 產(chǎn)生單個多電荷離子。產(chǎn)生單個多電荷離子。 電噴霧通常要選擇合適的溶劑電噴霧通常要選擇合適的溶劑。除了考慮對樣品的溶。除了考慮對樣品的溶 解能力外，溶劑的極性也需考慮。一般來說，極性溶解能力外，溶劑的極性也需考慮。一般來說，極性溶 劑（如甲醇、乙腈、丙酮等）更適合于電噴霧。劑（如甲醇、乙腈、

17、丙酮等）更適合于電噴霧。 電噴霧（電噴霧（ESI) 離子化過程離子化過程 電噴霧離子化可分為三個過程電噴霧離子化可分為三個過程: : 1 1、形成帶電小液滴形成帶電小液滴 2 2、溶劑蒸發(fā)和小液滴碎裂溶劑蒸發(fā)和小液滴碎裂 3 3、最終形成氣相離子最終形成氣相離子 質(zhì)量分析器質(zhì)量分析器 l質(zhì)量分析器的作用是將離子源中形成的離子按質(zhì)質(zhì)量分析器的作用是將離子源中形成的離子按質(zhì) 荷比的大小不同分開，質(zhì)量分析器可分為靜態(tài)分荷比的大小不同分開，質(zhì)量分析器可分為靜態(tài)分 析器和動態(tài)分析器兩類。析器和動態(tài)分析器兩類。 l靜態(tài)分析器采用穩(wěn)定不變的電磁場（電磁場隨時靜態(tài)分析器采用穩(wěn)定不變的電磁場（電磁場隨時 間改變

18、，只是為了記錄質(zhì)譜而不是分離原理所要間改變，只是為了記錄質(zhì)譜而不是分離原理所要 求的），并且按照空間位置把不同質(zhì)量（求的），并且按照空間位置把不同質(zhì)量（m/em/e）的）的 離子分開。屬于這一類的儀器有單聚焦磁場分析離子分開。屬于這一類的儀器有單聚焦磁場分析 器和雙聚焦磁場分析器。動態(tài)分析器采用變化的器和雙聚焦磁場分析器。動態(tài)分析器采用變化的 電磁場，按照時間或空間來區(qū)分質(zhì)量不同的離子。電磁場，按照時間或空間來區(qū)分質(zhì)量不同的離子。 屬于這一類的儀器有飛行時間質(zhì)譜儀、四極濾質(zhì)屬于這一類的儀器有飛行時間質(zhì)譜儀、四極濾質(zhì) 器等。器等。 四極桿質(zhì)量分析器四極桿質(zhì)量分析器 由四根精密加工的電極桿以及分別

19、施加于由四根精密加工的電極桿以及分別施加于x x、y y方向兩組方向兩組 高壓高頻射頻組成的電場分析器。高壓高頻信號提供了高壓高頻射頻組成的電場分析器。高壓高頻信號提供了 離子在分析器中運動的輔助能量，只有符合一定數(shù)學條離子在分析器中運動的輔助能量，只有符合一定數(shù)學條 件的離子才能夠不被無限制的加速，從而安全的通過四件的離子才能夠不被無限制的加速，從而安全的通過四 極桿分析器。極桿分析器。 離子阱離子阱 離子阱質(zhì)譜與四極桿質(zhì)譜同樣利用了離子在射頻離子阱質(zhì)譜與四極桿質(zhì)譜同樣利用了離子在射頻 電場的運動特性。用高頻交流電把離子限制在離電場的運動特性。用高頻交流電把離子限制在離 子阱里，然后用離子的

20、特征電壓分別將其推出離子阱里，然后用離子的特征電壓分別將其推出離 子阱，到檢測器檢測。離子阱質(zhì)量分析器具有結(jié)子阱，到檢測器檢測。離子阱質(zhì)量分析器具有結(jié) 構(gòu)簡單和對真空度要求低等特點，因而成為制造構(gòu)簡單和對真空度要求低等特點，因而成為制造 小型質(zhì)譜儀的首選小型質(zhì)譜儀的首選. . 飛行時間質(zhì)譜飛行時間質(zhì)譜 這種質(zhì)譜儀的質(zhì)量分析器是一個這種質(zhì)譜儀的質(zhì)量分析器是一個離子離子漂移管，由離子漂移管，由離子 源產(chǎn)生的離子加速后進入無場漂移管，并以恒定速度源產(chǎn)生的離子加速后進入無場漂移管，并以恒定速度 飛向離子飛向離子接收器接收器。離子質(zhì)量越大，到達接收器所用時。離子質(zhì)量越大，到達接收器所用時 間越長，離子質(zhì)

21、量越小，到達接收器所用時間越短，間越長，離子質(zhì)量越小，到達接收器所用時間越短， 根據(jù)這一原理，可以把不同質(zhì)量的離子按根據(jù)這一原理，可以把不同質(zhì)量的離子按m/zm/z值大小值大小 進行分離。進行分離。 真空系統(tǒng)真空系統(tǒng) l質(zhì)譜儀器中凡有樣品分子和離子的地方必須抽成質(zhì)譜儀器中凡有樣品分子和離子的地方必須抽成 真空狀態(tài)，即質(zhì)譜儀的離子源、質(zhì)量分析器及檢真空狀態(tài)，即質(zhì)譜儀的離子源、質(zhì)量分析器及檢 測系統(tǒng)都必須處于真空狀態(tài)下工作（一般為測系統(tǒng)都必須處于真空狀態(tài)下工作（一般為 1.33310-41.333 10-6Pa ）。質(zhì)譜儀的真空系。質(zhì)譜儀的真空系 統(tǒng)要求殘余氣體中不能留有對測定不利的氣體成統(tǒng)要求殘

22、余氣體中不能留有對測定不利的氣體成 分，否則：空氣中的氧會燒壞離子源的燈絲；會分，否則：空氣中的氧會燒壞離子源的燈絲；會 引起額外的離子分子反應，使質(zhì)譜復雜化引起額外的離子分子反應，使質(zhì)譜復雜化; ;且干且干 擾離子源中電子束的正常調(diào)節(jié)，影響儀器的分辨擾離子源中電子束的正常調(diào)節(jié)，影響儀器的分辨 率；真空度低會使本底增高，干擾質(zhì)譜圖。率；真空度低會使本底增高，干擾質(zhì)譜圖。 質(zhì)譜儀種類質(zhì)譜儀種類 l有機質(zhì)譜儀有機質(zhì)譜儀： 氣相色譜氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS） 在這類儀器中，由于質(zhì)譜儀工作原理不同，又有在這類儀器中，由于質(zhì)譜儀工作原理不同，又有 氣相色譜氣相色譜-四極質(zhì)譜儀，氣相色譜

23、四極質(zhì)譜儀，氣相色譜-飛行時間質(zhì)譜飛行時間質(zhì)譜 儀，氣相色譜儀，氣相色譜-離子阱質(zhì)譜儀等。離子阱質(zhì)譜儀等。 液相色譜液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀質(zhì)譜聯(lián)用儀（LC-MS）。）。 同樣，有液相色譜同樣，有液相色譜-四極質(zhì)譜儀，液相色譜四極質(zhì)譜儀，液相色譜-離子離子 阱質(zhì)譜儀，液相色譜阱質(zhì)譜儀，液相色譜-飛行時間質(zhì)譜儀，以及各種飛行時間質(zhì)譜儀，以及各種 各樣的液相色譜各樣的液相色譜-質(zhì)譜質(zhì)譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。質(zhì)譜聯(lián)用儀。 其他有機質(zhì)譜儀其他有機質(zhì)譜儀 基質(zhì)輔助激光解吸飛行時間質(zhì)譜儀（基質(zhì)輔助激光解吸飛行時間質(zhì)譜儀（MALDI- TOF MS）；傅立葉變換質(zhì)譜儀（）；傅立葉變換質(zhì)譜儀（FT-MS）。）。 質(zhì)譜儀種

24、類質(zhì)譜儀種類 l無機質(zhì)譜儀無機質(zhì)譜儀 包括：包括： 火花源雙聚焦質(zhì)譜儀?；鸹ㄔ措p聚焦質(zhì)譜儀。 感應耦合等離子體質(zhì)譜儀（感應耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）。）。 二次離子質(zhì)譜儀（二次離子質(zhì)譜儀（SIMS）。）。 l同位素質(zhì)譜儀同位素質(zhì)譜儀 l氣體分析質(zhì)譜儀氣體分析質(zhì)譜儀 主要有呼氣質(zhì)譜儀，氦質(zhì)譜檢漏儀等。主要有呼氣質(zhì)譜儀，氦質(zhì)譜檢漏儀等。 除上述分類外，還可以根據(jù)質(zhì)譜儀所用質(zhì)量分析器的除上述分類外，還可以根據(jù)質(zhì)譜儀所用質(zhì)量分析器的 不同，把質(zhì)譜儀分為雙聚焦質(zhì)譜儀、四極桿質(zhì)譜儀、不同，把質(zhì)譜儀分為雙聚焦質(zhì)譜儀、四極桿質(zhì)譜儀、 飛行時間質(zhì)譜儀、離子阱質(zhì)譜儀、傅立葉變換質(zhì)譜儀飛行時間質(zhì)譜儀、離子阱

25、質(zhì)譜儀、傅立葉變換質(zhì)譜儀 等。等。 質(zhì)譜質(zhì)譜：純物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析：純物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析 色譜色譜：化合物分離：化合物分離 色譜色譜- -質(zhì)譜聯(lián)用質(zhì)譜聯(lián)用：共同優(yōu)點：共同優(yōu)點 GC-MSGC-MS；LC-MSLC-MS；CZE-MSCZE-MS 困難點困難點： 載氣載氣( (或流動液或流動液) )的分離；的分離； 出峰時間監(jiān)測；出峰時間監(jiān)測； 儀器小型化；儀器小型化； 關(guān)鍵點：接口技術(shù)關(guān)鍵點：接口技術(shù)( (分子分分子分 離器離器) ) 色譜質(zhì)譜聯(lián)用色譜質(zhì)譜聯(lián)用 GC-MS 氣質(zhì)聯(lián)用氣質(zhì)聯(lián)用 l要使氣相色譜和質(zhì)譜儀器聯(lián)用，首先要解決的要使氣相色譜和質(zhì)譜儀器聯(lián)用，首先要解決的 問題是問題是氣壓問題氣壓問題。色

26、譜柱出口壓通常是常壓，。色譜柱出口壓通常是常壓， 而質(zhì)譜儀在正常工作壓力是高真空，故二者無而質(zhì)譜儀在正常工作壓力是高真空，故二者無 法相接。必須采用一個連接器，用來除去載氣，法相接。必須采用一個連接器，用來除去載氣， 以降低氣相色譜流出物的氣壓并富集試樣，以以降低氣相色譜流出物的氣壓并富集試樣，以 達到質(zhì)譜儀的工作要求。達到質(zhì)譜儀的工作要求。 l如果如果色譜儀使用填充柱色譜儀使用填充柱，必須經(jīng)過一種接口裝，必須經(jīng)過一種接口裝 置置分子分離器，將色譜載氣去除，使樣品分子分離器，將色譜載氣去除，使樣品 氣進入質(zhì)譜儀；氣進入質(zhì)譜儀； l如果如果色譜儀使用毛細管柱色譜儀使用毛細管柱，則可以將毛細管直，

27、則可以將毛細管直 接插入質(zhì)譜儀離子源，因為毛細管載氣流量比接插入質(zhì)譜儀離子源，因為毛細管載氣流量比 填充柱小很多，不會破壞質(zhì)譜儀真空。填充柱小很多，不會破壞質(zhì)譜儀真空。 l在在GC/MS分析中，常用的分析中，常用的離子源離子源有電子轟有電子轟 擊離子源（擊離子源（EI），化學電離源（），化學電離源（CI），）， EI/CI復合源，場致電離源（復合源，場致電離源（FI），大氣），大氣 壓化學電離源（壓化學電離源（APCI）等。）等。 儀器結(jié)構(gòu)儀器結(jié)構(gòu) 色譜色譜- -四極桿質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)示意圖四極桿質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)示意圖 LC-MS 液質(zhì)聯(lián)用液質(zhì)聯(lián)用 l大多數(shù)高效液相色譜的組分是非揮發(fā)性的或熱分大多數(shù)高效液

28、相色譜的組分是非揮發(fā)性的或熱分 解性的，這使得由液相轉(zhuǎn)化為氣相的任務更具有解性的，這使得由液相轉(zhuǎn)化為氣相的任務更具有 挑戰(zhàn)性，尤其是要保證組分的完整性。挑戰(zhàn)性，尤其是要保證組分的完整性。 l最常用的三種最常用的三種連接方式連接方式是熱噴霧是熱噴霧(TSP(TSP）法、電噴）法、電噴 霧（霧（ESIESI）法和大氣壓電離（）法和大氣壓電離（APCIAPCI）法。）法。 液質(zhì)聯(lián)用流程圖液質(zhì)聯(lián)用流程圖 LC-MS分析條件的選擇分析條件的選擇 電離源的選擇電離源的選擇 lESI和和APCI在實際應用中表現(xiàn)出它們各自的優(yōu)勢在實際應用中表現(xiàn)出它們各自的優(yōu)勢 和弱點。和弱點。 ESI適合于中等極性到強極性的

29、化合物分子，特適合于中等極性到強極性的化合物分子，特 別是那些在溶液中能預先形成離子的化合物和可別是那些在溶液中能預先形成離子的化合物和可 以獲得多個質(zhì)子的大分子（蛋白質(zhì)）。只要有相以獲得多個質(zhì)子的大分子（蛋白質(zhì)）。只要有相 對強的極性，對強的極性，ESI對小分子的分析常?？梢缘玫綄π》肿拥姆治龀３？梢缘玫?滿意的結(jié)果。滿意的結(jié)果。 APCI不適合多電荷的大分子分析，它的優(yōu)勢在不適合多電荷的大分子分析，它的優(yōu)勢在 于非極性或中等極性的小分子的分析。于非極性或中等極性的小分子的分析。 電離方式電離方式 ESI采用離子蒸發(fā)方式使樣品分子電離，而采用離子蒸發(fā)方式使樣品分子電離，而APCI 電離是放電

30、探針促使溶劑和其它反應物電離、碰撞及電荷電離是放電探針促使溶劑和其它反應物電離、碰撞及電荷 轉(zhuǎn)移等方式形成了反應氣等離子區(qū)，樣品分子通過等離子轉(zhuǎn)移等方式形成了反應氣等離子區(qū)，樣品分子通過等離子 區(qū)時，發(fā)生了質(zhì)子轉(zhuǎn)移。區(qū)時，發(fā)生了質(zhì)子轉(zhuǎn)移。 樣品流速樣品流速 APCI源允許的流量相對較大，源允許的流量相對較大，0.2-2mL/min，而，而 ESI源允許流量相對較小，最大只能為源允許流量相對較小，最大只能為1.0mL/min。 斷裂程度斷裂程度 APCI源的探頭處于高溫，可使熱不穩(wěn)定的化合源的探頭處于高溫，可使熱不穩(wěn)定的化合 物分解，產(chǎn)生碎片；物分解，產(chǎn)生碎片；ESI源探頭處于常溫，常生成分子離

31、源探頭處于常溫，常生成分子離 子峰，不易產(chǎn)生碎片。子峰，不易產(chǎn)生碎片。 靈敏度靈敏度 都很高。都很高。ESI有利于分析生物大分子及其他分子量有利于分析生物大分子及其他分子量 大的化合物，而大的化合物，而APCI更適合于分析極性小的化合物。更適合于分析極性小的化合物。 多電荷多電荷 APCI源不能生成一系列多電荷離子，所以不適合源不能生成一系列多電荷離子，所以不適合 分析生物大分子。而分析生物大分子。而ESI源特別適合于蛋白質(zhì)、多肽類的源特別適合于蛋白質(zhì)、多肽類的 生物分子，由于它能產(chǎn)生一系列的多電荷離子。生物分子，由于它能產(chǎn)生一系列的多電荷離子。 流動相的選擇流動相的選擇 l常用的溶劑和緩沖液常