三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀原理整合完整版.ppt

1、三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀原理,內(nèi)容,質(zhì)量分析 基礎(chǔ)知識(shí) 質(zhì)量分析器的性能特點(diǎn) 分辨率 準(zhǔn)確率 質(zhì)量范圍 多級(jí)質(zhì)量分析 什么是多級(jí)質(zhì)譜？ 多級(jí)質(zhì)譜如何工作？ 碰撞誘導(dǎo)解離(CID) 采集方式 SRM MRM QQQ的優(yōu)點(diǎn)（選擇性、靈敏度和速度,質(zhì)量分析: 基本基礎(chǔ)知識(shí),在質(zhì)量分析器里所產(chǎn)生的離子是根據(jù)他們的質(zhì)荷比(m/z).進(jìn)行分離的,質(zhì)荷比,與小分子不同，一個(gè)更大分子的同位素質(zhì)量簇中豐度最大的離子可能不是最低同位素質(zhì)量。注意這個(gè)變化是同位素分布，它將影響你分析的結(jié)果。,質(zhì)量分析器的性能特點(diǎn),分辨率= M/M 分辨率為200時(shí)，準(zhǔn)確率是2000ppm 分辨率為2500時(shí)，準(zhǔn)確率是100ppm,準(zhǔn)確率（p

2、pm級(jí)誤差的例子）,一個(gè)質(zhì)量為1000 道爾頓的化合物 1000 2.0 Da (or 2000 ppm) 1000 0.5 Da (or 500 ppm) 1000 0.1 Da (or 100 ppm) 1000 0.01 Da (or 10 ppm) 1000 0.002 Da (or 2 ppm),一個(gè)單四極桿質(zhì)譜儀,四極桿質(zhì)量過(guò)濾器,合成電壓在兩個(gè)對(duì)桿上數(shù)量是相同的，極性是相反的。,四極桿質(zhì)量過(guò)濾器如何工作的？,四極桿質(zhì)量過(guò)濾器穩(wěn)定性圖表,馬修穩(wěn)定圖,選擇性離子監(jiān)測(cè)與全掃描對(duì)比,三重四極桿與其他液相/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的比較, 在質(zhì)譜應(yīng)用領(lǐng)域里三重四極桿是最靈敏和定量重現(xiàn)性最好 的儀器。

3、在質(zhì)譜應(yīng)用領(lǐng)域里三重四極桿在執(zhí)行中性丟失掃描和母子掃描模 式具有最好的靈敏性和準(zhǔn)確性。 三重四極桿不是最好的獲取質(zhì)譜圖的儀器，平行測(cè)量的質(zhì)譜系統(tǒng) 會(huì)更好些： 三重四極桿質(zhì)譜/質(zhì)譜不如離子阱質(zhì)譜儀（ TRAPS ）靈敏（定性） 三重四極桿質(zhì)譜不如飛行時(shí)間質(zhì)譜儀（TOF）所獲取的質(zhì)譜圖那么 有說(shuō)服力（定性）,質(zhì)量分析器的性能特點(diǎn), 質(zhì)量范圍 不同類(lèi)型質(zhì)量分析器質(zhì)荷比的范圍。四極桿分析器典型的掃描范圍高達(dá)3000 m/z。,多級(jí)質(zhì)量分析,質(zhì)譜/質(zhì)譜方式的介紹,多級(jí)質(zhì)量分析,通常通過(guò)由惰性氣體分子，例如氮?dú)?，氬氣或氦氣，碰?所選擇的分子離子來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)過(guò)程就是所謂的碰撞誘 導(dǎo)解離（CID)。 對(duì)所

4、得的碎片離子進(jìn)行質(zhì)量分析。 碎片離子被用于對(duì)原來(lái)的分子離子的結(jié)構(gòu)判斷。 多質(zhì)譜分析可用于縮氨酸順序，碳水化合物的結(jié)構(gòu)特性， 低聚核苷酸以及酯類(lèi)藥物類(lèi)的分子等的測(cè)定。,什么是碰撞誘導(dǎo)解離（CID）？,這是一個(gè)通過(guò)中性分子的碰撞把能量傳遞給離子的過(guò)程。 這種能量傳遞足以使分子鍵斷裂和所選擇的離子重排。 為什么它那么重要？ 在70年代初期McLafferty (JACS, 95, 3886, 1973) 論證了從離子觀測(cè)得的鍵斷裂和重排，表明了CID是中性分子的分子結(jié)構(gòu)的典型代表。 結(jié)構(gòu)闡述 用主要的分裂機(jī)理方式解釋CID譜圖。,多級(jí)質(zhì)譜分析,兩種型號(hào)的質(zhì)譜/質(zhì)譜 時(shí)間串聯(lián)的質(zhì)譜/質(zhì)譜 或 空間串聯(lián)

5、的質(zhì)譜/質(zhì)譜,時(shí)間串聯(lián)多級(jí)質(zhì)譜分析：通過(guò)離子阱質(zhì)量分析器實(shí)現(xiàn),時(shí)間串聯(lián)多級(jí)質(zhì)量分析是通過(guò)同一個(gè)分析器實(shí)現(xiàn)的，分離出所需的離子，使之?dāng)嗔?，并分析碎片離子。,時(shí)間串聯(lián)的多級(jí)質(zhì)譜: 離子阱（質(zhì)譜n）,離子在離子阱中靜電捕獲（無(wú)線(xiàn)電頻率場(chǎng)見(jiàn)下圖） 通過(guò)改變阱里的電場(chǎng)，從而選擇特定的離子留在阱里，把 其他的排除出離子阱。 在與惰性氣體原子（氦，氬或者氮）碰撞后，所選擇的離 子被激活，所產(chǎn)生的更大動(dòng)能使它們變成碎片。 所得的碎片離子通過(guò)分析后，得到碎片離子譜圖。,時(shí)間串聯(lián)的多級(jí)質(zhì)譜：優(yōu)點(diǎn), 離子阱的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是它們能夠分離 出某種離子，把其他的離子排除出離 子阱。 被分離的離子能夠通過(guò)CID的方式變 成碎

6、片然后被測(cè)定。 質(zhì)譜/質(zhì)譜試驗(yàn)?zāi)芸焖龠M(jìn)行。 離子阱允許對(duì)碎片離子和碎片片段進(jìn) 行多重質(zhì)譜/質(zhì)譜(aka MSn)實(shí)驗(yàn)，以 獲得更多的結(jié)構(gòu)信息。 另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是它們能夠富集離 子，以提供更好的離子信號(hào)。,時(shí)間串聯(lián)的多級(jí)質(zhì)譜：缺點(diǎn), 缺乏三重四極桿（QQQ）類(lèi)型的母離子掃描和和中性丟失 掃描的高靈敏度。 因?yàn)榭臻g電荷效應(yīng)的影響，離子阱的 動(dòng)態(tài)范圍有限。因?yàn)槿绻^(guò)多的離子積累在阱里，它們的電荷相斥會(huì)對(duì)儀器的分辨率和定量分析造成有害的影響。,空間串聯(lián)的多級(jí)質(zhì)譜：通過(guò)QQQ質(zhì)量分析器完成, 空間串聯(lián)的多級(jí)質(zhì)譜分析通過(guò)連續(xù)的質(zhì)量分析器 實(shí)現(xiàn)，例如QQQ。,空間串聯(lián)多級(jí)質(zhì)譜：QQQ, 必須通過(guò)連續(xù)放置多個(gè)

7、分析器來(lái)實(shí) 現(xiàn)空間串聯(lián)的多級(jí)質(zhì)譜分析。 對(duì)于QQQ，每個(gè)分析器有以下單獨(dú)的作用： 第一個(gè)四極桿(Q1)根據(jù)設(shè)定的質(zhì)荷比范圍掃描和選擇所需的離 子。 第二個(gè)四極桿(Q2) ，也稱(chēng)碰撞池，用于聚集和傳送離子。在所選擇離子的飛行途中，引入碰撞氣體，例如氮?dú)獾取?第三個(gè)四極桿(Q3)用于分析在碰撞池中產(chǎn)生的碎片離子。,空間串聯(lián)多級(jí)質(zhì)譜：QQQ, QQQ質(zhì)譜儀對(duì)于液相色譜質(zhì)譜/質(zhì)譜應(yīng)用來(lái)說(shuō)是權(quán)威的分析工具，特別是需要精確定量時(shí)。 可以通過(guò)三重四極桿質(zhì)譜儀可以進(jìn)行如下幾類(lèi)試驗(yàn)： 子離子掃描 母離子掃描 中性丟失掃描 單個(gè)反應(yīng)監(jiān)測(cè) 多重反應(yīng)監(jiān)測(cè),QQQ多級(jí)質(zhì)譜：子離子掃描, Q1選擇了某一特定質(zhì)量的母離子，

8、Q2碰撞池產(chǎn)生碎片離子，然后在Q3中分析。此過(guò)程產(chǎn)生典型的質(zhì)譜質(zhì)譜碎片譜圖。,第一個(gè)四極桿在選擇性離子監(jiān)測(cè)模式，第二個(gè)在全掃描監(jiān)測(cè)模式,QQQ多級(jí)質(zhì)譜：母離子掃描, 在母離子掃描中，Q1測(cè)定母離子，Q3測(cè)定某個(gè)特定的碎片離子，因此可在非常復(fù)雜的混合物中監(jiān)測(cè)某種特定的分子。 在下面的例子中，睪丸激素在母碎片（m/z 367）中碎片m/z 97得到選擇性監(jiān)測(cè)，具有極高的靈敏度和精確的定量分析。,QQQ多級(jí)質(zhì)譜：中性丟失掃描,在QQQ中進(jìn)行中性丟失掃描，Q1和Q3分析器的結(jié)合使靈敏度 和選擇性得到最大化。Q1/Q3中性丟失掃描可監(jiān)測(cè)母離子特定的中性丟失，例如縮氨酸磷酸鹽中一個(gè)磷酸根的丟失。在這個(gè)例子

9、中，Q1和Q3的掃描得到母離子的譜圖，這張譜圖是母離子為了磷酸化，丟失了碎片98而得到的,QQQ多級(jí)質(zhì)譜：?jiǎn)蝹€(gè)反應(yīng)監(jiān)測(cè)(SRM),選擇某一質(zhì)量的母離子，Q2碰撞單元產(chǎn)生碎片離子。Q3只分析一個(gè)碎片離子。此過(guò)程產(chǎn)生一個(gè)簡(jiǎn)單的單個(gè)離子碎片譜圖,QQQ多級(jí)質(zhì)譜：多反應(yīng)監(jiān)測(cè),Q1選擇某一質(zhì)量的母離子，碰撞單元產(chǎn)生碎片離子。Q3用于搜尋多個(gè)選擇反應(yīng)監(jiān)測(cè)，這就是多重反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）。,采集類(lèi)型：QQQ質(zhì)譜儀,三重四極桿: SRM 或MRM,多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）,QQQ 應(yīng)用, 采用QQQ,分析者可以采用最少的樣品制備步驟。 經(jīng)常用于少量化合物的高通量定量分析，而 不用于大量化合物同時(shí)高通量分析。 一些例子： 食品中的農(nóng)藥和除草劑 人類(lèi)體液中的違禁藥物 地表水的藥物 生物基體中的藥物,酸性氯代除草劑的基本知識(shí), 常用于除去草地和谷類(lèi)農(nóng)作物中闊葉雜草 潛在的地下水污染物 公眾的誤用 需要對(duì)痕量級(jí)別定量,傳統(tǒng)方法, 液液萃取 重氮甲烷衍生化 氣相色譜方法和選擇性檢測(cè)器（例如電子捕獲檢測(cè)器） 儀器二次運(yùn)行確認(rèn) 存在問(wèn)題 溶劑的過(guò)量