島津GCMS培訓教材課件

島津國際貿(mào)易（上海）有限公司島津GCMS培訓島津國際貿(mào)易（上海）有限公司島津GCMS培訓第一部分GCMS基本構成第一部分GCMS基本構成GCMS:氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀GC:氣相色譜（Gaschromatograph）MS:質(zhì)譜（Massspectrometer）GCMS:氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀GC:氣相色譜（Gaschr目的

：分離樣品組分GC組成進樣口(樣品氣化)色譜柱(分離)檢測器(FID,MS,···)載氣樣品目的：分離樣品組分GC組成進樣口(樣品氣化)色譜柱(離子源透鏡系統(tǒng)四極桿檢測器離子化離子聚焦質(zhì)量分離離子檢測MS組成真空系統(tǒng)離子源透鏡系統(tǒng)四極桿檢測器離子化離子聚焦質(zhì)量分離離子檢測MS質(zhì)譜結構示意圖離子源檢測器四極桿分子渦輪泵電子透鏡質(zhì)譜結構示意圖離子源檢測器四極桿分子渦輪泵電子透鏡7788第二部分GC基礎第二部分GC基礎第三部分MS基礎第三部分MS基礎Interface（接口）接口:GCtoMS的連接部件接口columnMS高真空使用石墨墊圈

密封（85%Vespel+15%石墨）加熱塊Interface（接口）接口:GCtoMS的連接部件接真空-另一重要因素-真空系統(tǒng)確保離子由離子源轉(zhuǎn)移至檢測器++ionair,wateretc.高真空低真空真空-另一重要因素-真空系統(tǒng)確保離子由離子源轉(zhuǎn)移至檢測器排氣系統(tǒng)IonsourceLenssystemRodsystemDetector主泵副泵排氣系統(tǒng)IonsourceLensRodDetecto真空泵(主泵)Turbomolecularpump（渦輪分子泵）旋轉(zhuǎn)葉片使氣體分子向下移動并由出口排出干凈真空啟動和關機時間短價格昂貴真空泵(主泵)Turbomolecularpump單泵排氣系統(tǒng)和差動排氣系統(tǒng)

差動排氣系統(tǒng)更有利于高流量分析單泵排氣系統(tǒng)差動排氣系統(tǒng)高真空RPGCGCMS-QP2010Plus單泵排氣系統(tǒng)和差動排氣系統(tǒng)差動排氣系統(tǒng)更有利于高流Ionization（離子化）樣品分子在離子源中離子化根據(jù)樣品條件不同(如氣體或液體)，離子化方法也不同對氣體樣品來說有三種離子化方法EI(ElectronImpact，電子轟擊電離)CI(ChemicalIonization，正化學電離PCI)NCI(NegativeChemicalIonization，負化學電離)Ionization（離子化）樣品分子在離子源中離子化e-e-e-e-e-樣品燈絲++++碎片離子QPEI(電子轟擊電離)分子離子產(chǎn)生：M＋e－→M+＋2e－e-e-e-e-e-樣品燈絲++++碎片離子QPEI(電子轟

最常用的離子化方法

開放式離子源

產(chǎn)生大量碎片離子EI概述最常用的離子化方法EI概述碎片和質(zhì)譜圖分子受到電子（70eV）轟擊，在較低能量的化學鍵處發(fā)生斷裂?A-B-C-D＋e－

ABCD＋(molecularion)＋2e-

ABC+、D+

AB+、CD+A+、BCD+每一化合物具有特定的質(zhì)譜圖：用于化合物識別（定性）(譜庫檢索)A＋D＋AB＋CD＋ABC＋BCD＋ABCD＋基峰分子離子fragmentions（碎片離子）俵e-ˉ

Mm1m3m2碎片和質(zhì)譜圖分子受到電子（70eV）轟擊，在較低能量的化EI譜圖示例m.w.78m.w.72EI譜圖示例m.w.78m.w.72燈絲e-e-e-e-e-QPCH4

CH5+C2H5+樣品H+-CH4[M+1]-C2H4CI(正化學電離)燈絲e-e-e-e-e-QPCH4CH5+樣品H+-CH4需要反應氣（Reagentgas）

封閉式離子源(離子源內(nèi)壓力約10Pa)碎片少(軟電離)產(chǎn)生準分子離子（

pseudo-molecularions,M+1）有利于測定分子量CI概述需要反應氣（Reagentgas）CI概述

EI和CI譜圖比較毒死蜱（Chlorpyrifos）

M.W.

349EICIEI和CI譜圖比較毒死蜱（ChlorpyrifNCI(負化學電離)需要反應氣（Reagentgas）

半封閉式離子源(離子源內(nèi)壓力約1Pa)碎片少(軟電離)帶電負性基團的化合物有高靈敏度(如鹵素化合物)e－ＭＸCH4CH3HCH4CH4CH4ＭＸe－電子捕獲反應-（Ｘ：高電負性原子或離子，如鹵素)NCI(負化學電離)需要反應氣（Reagentgas）NCI質(zhì)譜圖六氯苯

M.W.284NCI質(zhì)譜圖六氯苯M.W.284三種離子源對比圖離子源離子源內(nèi)墊片EI源CI源NCI源EI用墊片CI、NCI用墊片DI進樣時，CI、NCI用墊片三種離子源對比圖離子源離子源內(nèi)墊片EI源CI源NCI源EI用

GCMS質(zhì)量分析器磁質(zhì)量分析器四極桿質(zhì)量分析器離子阱質(zhì)量分析器飛行時間質(zhì)量分析器GCMS質(zhì)量分析器磁質(zhì)量分析器磁質(zhì)量分析器磁質(zhì)量分析器四極桿質(zhì)量分析器四極桿質(zhì)量分析器m1+m2+m3+m1+m1/z=kV1m2/z=kV2m3/z=KV3m2+m3+Ｖ1Ｖ1m/z＝ｋ?Vm：massnumber z：charge(=1inGCMS)k：constantV:voltageappliedtoQP 四極桿質(zhì)量分析器m1+m1+m1/z=kV1m2+m3+Ｖ1Ｖ1m/z＝ｋ?離子阱質(zhì)量分析器離子阱質(zhì)量分析器飛行時間質(zhì)量分析器++LVtDetectorDrifttubeExtractiongridSample++飛行時間質(zhì)量分析器++LVtDetectorDrifttu數(shù)據(jù)采集模式當電壓掃描時，離子依次進入檢測器。測定間隔默認為0.5secSCANmode（掃描模式）ＴimeV∝m/z0.5sec0.5secV35V350SCAN質(zhì)譜圖數(shù)據(jù)采集模式當電壓掃描時，離子依次進入檢測器。SCANmo圖譜認識TIC:TotalIonChromatogram總離子流圖MS:MassSpectrum質(zhì)譜圖MC:MassChromatogram質(zhì)量色譜圖MIC:MixedIonChromatogram加和離子流圖（指定質(zhì)量數(shù)范圍內(nèi)的“總”離子流圖）

MS（α-六六六）TIC&MC圖譜認識TIC:TotalIonChromatogra色譜圖和質(zhì)譜圖m/zRetentiontimeTICMCMSSpectrum色譜圖和質(zhì)譜圖m/zRetentiontimeTICMCMSIM(SelectedIonMonitoring)mode(選擇離子模式）SIM主要用于定量分析只有特定質(zhì)量數(shù)的離子被檢測根據(jù)目標化合物選擇合適的檢測離子相當重要。靈敏度取決于所選擇的檢測離子。TimeV∝m/z0.2secV85V97SIM數(shù)據(jù)采集模式質(zhì)譜圖SIM(SelectedIonMonitoring)mSIMModeRetentiontimem/z=72m/z=152m/z=54靈敏度高于

Scan方式SIMModeRetentiontimem/z=72常見干擾的碎片離子常見干擾的碎片離子MS的調(diào)整（調(diào)諧，tuning）所有調(diào)整都可利用工作站軟件完成靈敏度調(diào)整分辨率調(diào)整質(zhì)量數(shù)校正相對強度校正MS的調(diào)整（調(diào)諧，tuning）所有調(diào)整都可利用工作站調(diào)諧用標樣（PFTBA）

relativem/z intensity69 100.0131 26.0219 32.0414 2.0502 2.0614 0.4CF3-CF2-CF2-CF2-N-C4F9C4F9調(diào)諧用標樣（PFTBA） relativeCF3-CFDI直接進樣法直接進樣系統(tǒng)繞過了氣相色譜(GC)而直接將樣品注入到離子源中.進樣桿樣品杯加熱器捕獲離子源箱（EI,CI,NCI）“O”型環(huán)M+?（M-)DI直接進樣法直接進樣系統(tǒng)繞過了氣相色譜(GC)而直接將樣品

可分析GC難以分析的化合物.不必考慮氣相色譜的條件而容易地得到質(zhì)譜.直接進樣系統(tǒng)最高可達500℃，5段升溫速率.可配合不同的離子源分析：DI-EI、DI-CI、DI-NCI.直接進樣法的特點可分析GC難以分析的化合物.直接進樣法的特點操作方法12134樣品加入進樣桿進樣桿沿導軌插入。(專利產(chǎn)品)進樣桿插入到離子源。經(jīng)由：GCMSsolution啟動溫度控制。操作方法12134樣品加入進樣桿進樣桿沿導軌插入。進樣桿插入應用實例1：利血平的分析利血平的分子量608、沸點高，屬于GC分析困難的組分。采用DI可簡單地得到質(zhì)譜，可進行鑒定。應用實例1：利血平的分析利血平的分子量608、沸點高，屬于G利血平的DI分析M+HM+C2H5DI-EI譜可通過譜庫檢索鑒定DI-CI譜確認分子離子峰，進而確定分子量利血平的DI分析M+HM+C2H5DI-EI譜可通過譜庫檢索十溴二苯醚的質(zhì)譜100℃TIC500℃DBDE增塑剤PSDI溫度:100℃-500℃/20℃分IS溫度:250℃使用DI-MS測定聚苯乙烯的十溴二苯醚十溴二苯醚的質(zhì)譜100℃TIC500℃DBDE增塑剤PSDI謝謝！謝謝！島津國際貿(mào)易（上海）有限公司島津GCMS培訓島津國際貿(mào)易（上海）有限公司島津GCMS培訓第一部分GCMS基本構成第一部分GCMS基本構成GCMS:氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀GC:氣相色譜（Gaschromatograph）MS:質(zhì)譜（Massspectrometer）GCMS:氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀GC:氣相色譜（Gaschr目的

：分離樣品組分GC組成進樣口(樣品氣化)色譜柱(分離)檢測器(FID,MS,···)載氣樣品目的：分離樣品組分GC組成進樣口(樣品氣化)色譜柱(離子源透鏡系統(tǒng)四極桿檢測器離子化離子聚焦質(zhì)量分離離子檢測MS組成真空系統(tǒng)離子源透鏡系統(tǒng)四極桿檢測器離子化離子聚焦質(zhì)量分離離子檢測MS質(zhì)譜結構示意圖離子源檢測器四極桿分子渦輪泵電子透鏡質(zhì)譜結構示意圖離子源檢測器四極桿分子渦輪泵電子透鏡547558第二部分GC基礎第二部分GC基礎第三部分MS基礎第三部分MS基礎Interface（接口）接口:GCtoMS的連接部件接口columnMS高真空使用石墨墊圈

密封（85%Vespel+15%石墨）加熱塊Interface（接口）接口:GCtoMS的連接部件接真空-另一重要因素-真空系統(tǒng)確保離子由離子源轉(zhuǎn)移至檢測器++ionair,wateretc.高真空低真空真空-另一重要因素-真空系統(tǒng)確保離子由離子源轉(zhuǎn)移至檢測器排氣系統(tǒng)IonsourceLenssystemRodsystemDetector主泵副泵排氣系統(tǒng)IonsourceLensRodDetecto真空泵(主泵)Turbomolecularpump（渦輪分子泵）旋轉(zhuǎn)葉片使氣體分子向下移動并由出口排出干凈真空啟動和關機時間短價格昂貴真空泵(主泵)Turbomolecularpump單泵排氣系統(tǒng)和差動排氣系統(tǒng)

差動排氣系統(tǒng)更有利于高流量分析單泵排氣系統(tǒng)差動排氣系統(tǒng)高真空RPGCGCMS-QP2010Plus單泵排氣系統(tǒng)和差動排氣系統(tǒng)差動排氣系統(tǒng)更有利于高流Ionization（離子化）樣品分子在離子源中離子化根據(jù)樣品條件不同(如氣體或液體)，離子化方法也不同對氣體樣品來說有三種離子化方法EI(ElectronImpact，電子轟擊電離)CI(ChemicalIonization，正化學電離PCI)NCI(NegativeChemicalIonization，負化學電離)Ionization（離子化）樣品分子在離子源中離子化e-e-e-e-e-樣品燈絲++++碎片離子QPEI(電子轟擊電離)分子離子產(chǎn)生：M＋e－→M+＋2e－e-e-e-e-e-樣品燈絲++++碎片離子QPEI(電子轟

最常用的離子化方法

開放式離子源

產(chǎn)生大量碎片離子EI概述最常用的離子化方法EI概述碎片和質(zhì)譜圖分子受到電子（70eV）轟擊，在較低能量的化學鍵處發(fā)生斷裂?A-B-C-D＋e－

ABCD＋(molecularion)＋2e-

ABC+、D+

AB+、CD+A+、BCD+每一化合物具有特定的質(zhì)譜圖：用于化合物識別（定性）(譜庫檢索)A＋D＋AB＋CD＋ABC＋BCD＋ABCD＋基峰分子離子fragmentions（碎片離子）俵e-ˉ

Mm1m3m2碎片和質(zhì)譜圖分子受到電子（70eV）轟擊，在較低能量的化EI譜圖示例m.w.78m.w.72EI譜圖示例m.w.78m.w.72燈絲e-e-e-e-e-QPCH4

CH5+C2H5+樣品H+-CH4[M+1]-C2H4CI(正化學電離)燈絲e-e-e-e-e-QPCH4CH5+樣品H+-CH4需要反應氣（Reagentgas）

封閉式離子源(離子源內(nèi)壓力約10Pa)碎片少(軟電離)產(chǎn)生準分子離子（

pseudo-molecularions,M+1）有利于測定分子量CI概述需要反應氣（Reagentgas）CI概述

EI和CI譜圖比較毒死蜱（Chlorpyrifos）

M.W.

349EICIEI和CI譜圖比較毒死蜱（ChlorpyrifNCI(負化學電離)需要反應氣（Reagentgas）

半封閉式離子源(離子源內(nèi)壓力約1Pa)碎片少(軟電離)帶電負性基團的化合物有高靈敏度(如鹵素化合物)e－ＭＸCH4CH3HCH4CH4CH4ＭＸe－電子捕獲反應-（Ｘ：高電負性原子或離子，如鹵素)NCI(負化學電離)需要反應氣（Reagentgas）NCI質(zhì)譜圖六氯苯

M.W.284NCI質(zhì)譜圖六氯苯M.W.284三種離子源對比圖離子源離子源內(nèi)墊片EI源CI源NCI源EI用墊片CI、NCI用墊片DI進樣時，CI、NCI用墊片三種離子源對比圖離子源離子源內(nèi)墊片EI源CI源NCI源EI用

GCMS質(zhì)量分析器磁質(zhì)量分析器四極桿質(zhì)量分析器離子阱質(zhì)量分析器飛行時間質(zhì)量分析器GCMS質(zhì)量分析器磁質(zhì)量分析器磁質(zhì)量分析器磁質(zhì)量分析器四極桿質(zhì)量分析器四極桿質(zhì)量分析器m1+m2+m3+m1+m1/z=kV1m2/z=kV2m3/z=KV3m2+m3+Ｖ1Ｖ1m/z＝ｋ?Vm：massnumber z：charge(=1inGCMS)k：constantV:voltageappliedtoQP 四極桿質(zhì)量分析器m1+m1+m1/z=kV1m2+m3+Ｖ1Ｖ1m/z＝ｋ?離子阱質(zhì)量分析器離子阱質(zhì)量分析器飛行時間質(zhì)量分析器++LVtDetectorDrifttubeExtractiongridSample++飛行時間質(zhì)量分析器++LVtDetectorDrifttu數(shù)據(jù)采集模式當電壓掃描時，離子依次進入檢測器。測定間隔默認為0.5secSCANmode（掃描模式）ＴimeV∝m/z0.5sec0.5secV35V350SCAN質(zhì)譜圖數(shù)據(jù)采集模式當電壓掃描時，離子依次進入檢測器。SCANmo圖譜認識TIC:TotalIonChromatogram總離子流圖MS:MassSpectrum質(zhì)譜圖MC:MassChromatogram質(zhì)量色譜圖MIC:MixedIonChromatogram加和離子流圖（指定質(zhì)量數(shù)范圍內(nèi)的“總”離子流圖）

MS（α-六六六）TIC&MC圖譜認識TIC:TotalIonChromatogra色譜圖和質(zhì)譜圖m/zRetentiontimeTICMCMSSpectrum色譜圖和質(zhì)譜圖m/zRetentiontimeTICMCMSIM(SelectedIonMonitoring)mode(選擇離子模式）SIM主要用于定量分析只有特定質(zhì)量數(shù)的離子被檢測根據(jù)目標化合物選擇合適的檢測離子相當重要。靈敏度取決于所選擇的檢測離子。TimeV∝m/z0.2secV85V97SIM數(shù)據(jù)采集模式質(zhì)譜圖SIM(SelectedIonMonitoring)mSIMModeRetentiontimem/z=72m/z=152m/z=54靈敏度高于

Scan方式SIMModeRetentiontimem/z=72常見干擾的碎片離子常見干擾的碎片離子MS的調(diào)整（調(diào)諧，tuning）所有調(diào)整都可利用工作站軟件完成靈敏度調(diào)整分辨率調(diào)整質(zhì)量數(shù)校正相對強度校正MS的調(diào)整（調(diào)諧，tuning）所有調(diào)整都可利用工作站調(diào)諧用標樣（PFTBA）

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