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1、液相色谱液相色谱-质谱联用质谱联用技术及使用注意事项技术及使用注意事项中国科学院烟台海岸带研究所分析测试中心刘莺主要内容主要内容液相色谱-质谱联用技术简介我们的仪器测试准备阶段的注意事项结果的解读质谱基本原理质谱分析法是通过对被测样品离子质荷比的测定来进行分析的一种分析方法。电离装置把样品电离为离子质量分析器把不同质荷比的离子分开检测器检测第一章 液相色谱-质谱联用技术简介色谱-质谱联用技术 体现了色谱和质谱优势的互补，它将色谱对复杂样品的高分离能力与质谱的高选择性、高灵敏度及能够提供相对分子质量与结构信息的优点结合起来，实现对复杂混合物更准确的定量和定性分析。气相色谱-质谱联用技术(GC-M
2、S)液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)以液相色谱作为分离系统，质谱为检测系统。样品在质谱部分和流动相分离，被离子化后，经质谱的质量分析器将离子碎片按质量数分开，经检测器得到质谱图。第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介液相色谱-质谱联用仪LC-MS,LC-ITMS,LC-TOF,LC-QqQ,LC-Q-TOF,LC-IT-TOF,LC-Q-IT等适用于不挥发性化合物、极性化合物、热不稳定化合物、大分子量化合物（包括蛋白、多肽、多聚物等）的分析测定第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介液相色谱-质谱联用仪LCLC离离子子源源离离子子传传输输系系统统质质量量分分析析器器检
3、检测测器器数数据据系系统统真空系统真空系统大气大气第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介与质谱联用的液相色谱液相色谱柱l规格：502.1mm、1002.1mm、1502.1mm、1504.6mm，2504.6mml填料粒径：亚二微米（1.7-1.9m）、2.5 m、3m、3.5m、5ml填料类型：C18、C8、-NH2、-CN等第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介与质谱联用的液相色谱流动相u溶剂u推荐使用水水、甲醇甲醇、乙腈乙腈、异丙醇u不能使用四氢呋喃、二氯甲烷、正己烷、氯仿u酸u不能使用无机酸(可能会导致腐蚀)u推荐使用醋酸醋酸和甲酸甲酸u三氟乙酸（TFA）会产生
4、离子抑制作用第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介与质谱联用的液相色谱流动相u碱u不要使用碱金属碱(可能会导致腐蚀)u推荐使用氨水氨水u三乙胺三乙胺/三甲胺三甲胺（TEA/TMA）有助于形成负离子u表面活性剂u清洁剂和其他表面活性剂会产生离子抑制u缓冲盐u避免使用非挥发性盐，特别是碱金属磷酸盐、硼酸盐、柠檬酸盐等。u推荐使用甲酸铵甲酸铵、乙酸铵乙酸铵第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介不能使用不能使用与质谱联用的液相色谱流动相的流速样品分离的需要柱子内径离子源类型第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介Column IDFlow Rate4.6 mm1.0
5、mL/min3.0 mm0.5 mL/min2.1 mm0.2 mL/min1.0 mm50 L/minCapillary 10 L/min液相色谱-质谱联用仪LCLC离离子子源源离离子子传传输输系系统统质质量量分分析析器器检检测测器器数数据据系系统统真空系统真空系统大气大气第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介液质联用仪的离子源离子源的作用去溶剂离子化真空过渡去除干扰大气压电离源（Atmosphere pressure ionization，API）电喷雾电离源（Electrospray ionization，ESI）大气压化学电离源（Atmosphere pressure ch
6、emicel ionization，APCI）第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介液相色谱与质谱的接口液质联用仪的离子源l正离子模式：正离子模式：ESI(+)ESI(+)或或APCI(+)APCI(+)u适合于碱性样品，可用乙酸或甲酸对样品加以酸化。样品中含有仲氨或叔氨时可优先考虑使用正离子模式。l负离子模式：负离子模式：ESI(-)ESI(-)或或APCI(-)APCI(-)u适合于酸性样品，可用氨水或三乙胺对样品进行碱化。样品中含有较多的强负电性基团，如含氯、含溴和多个羟基时可尝试使用负离子模式。第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介离子源与液相色谱的流速ESIE
7、SIl1 L/min-1mL/minl最佳使用流速:200 L/minl一般来说,高流速需要高的毛细管温度和鞘气、辅助气流量。APCIl200 L/min-2mL/minl最佳使用流速:500 L/minl一般来说，高流速需要更高的鞘气和辅助气流量，但不需要提高毛细管温度第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介高流速需进行分流电喷雾电离源(ESI)第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介电喷雾电离源(ESI)第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介大气压化学电离源(APCI)第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介液质联用仪的离子源ESIESI离子在液态
8、产生有益于热不稳定化合物的分析有益于中等到高极性化合物的分析有益于大分子（蛋白/多肽）的分析APCI离子在气态产生不利于热不稳定化合物的分析有益于低极性到中等极性化合物的分析适合于小分子分析第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介离子源第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介液相色谱-质谱联用仪LCLC离离子子源源离离子子传传输输系系统统质质量量分分析析器器检检测测器器数数据据系系统统真空系统真空系统大气大气第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介质量分析器质量分析器的作用将离子源产生的离子按m/z顺序分开并排列成谱主要技术参数所能测定的质荷比范围分辨率质量分析器
9、的种类四极杆分析器四极杆分析器（Quadrupole）离子阱分析器离子阱分析器（Ion trap）扇形磁分析器飞行时间分析器（TOF)傅里叶离子回旋共振变换分析器第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介对选择离子分析具有较高的灵敏度在全扫描模式下仍然具有较高灵敏度；可实现多级质谱(MSn)的功能单级质谱和串联质谱l单级质谱：LC-MS,LC-TOFl串联质谱l空间串联质谱：LC-QqQLC-QqQ,LC-Q-TOF,LC-IT-TOF,LC-Q-ITl时间串联质谱：LC-ITMS第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介Q1q2Q2MS1碰撞室碰撞室MS2质谱扫描类型l全扫描
10、（Full Scan）l选择离子监测（Select ion Monitoring，SIM）l子离子扫描（Product Ion Scan）l母离子扫描（Precursor Ion Scan，Parent Ion Scan）l中性丢失扫描（Neutral Loss Scan）l选择反应监测（Select Reaction Monitoring，SRM）或多反应监测（Multiple Reaction Monitoring，MRM）第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介质谱扫描类型p全扫描（全扫描（Full ScanFull Scan）l全扫描数据采集可以得到化合物的准分子离子，从而可
11、判断出化合物的分子量，用于鉴别是否有未知物，并确认一些判断不清的化合物，如合成化合物的质量及结构。第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介质谱扫描类型p选择离子监测（选择离子监测（Select ion Select ion MonitoringMonitoring，SIMSIM）lSIM用于检测已知或目标化合物，比全扫描方式能得到更高的灵敏度。这种数据采集的方式一般用在定量目标化合物之前，而且往往需要已知化合物的性质。第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介m/z 209m/z 254质谱扫描类型p子离子扫描子离子扫描（Product Ion Scan）l用于结构判断和选择
12、离 子对作多反应监测第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介质谱扫描类型p母离子扫描母离子扫描（Precursor Ion Scan，Parent Ion Scan）l母离子分析可用来鉴定和确认类型已知的化合物，尽管它们的母离子的质量可以不同，但在分裂过程中会生成共同的子离子，这种扫描功能在药物代谢研究中十分重要。第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介m/z 271m/z 271m/z 287m/z 301m/z 303m/z 317某某植植物物提提取取物物的的母母离离子子扫扫描描谱谱图图第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介质谱扫描类型p中性丢失扫描中性丢失
13、扫描（Neutral Loss Scan）中性丢失扫描分析可用来鉴定和确认类型已知的化合物。也可以帮助进行未知物结构判断，例如有中性丢失18Da的意味着-H2O，28-CO，30-HCOH，32-CH3OH，44-CO2等等。第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介质谱扫描类型p多反应监测多反应监测（Multiple Reaction Monitoring，MRM）l适用于待测组分含量低，体系组份复杂且干扰严重的样品分析。l常用于定量分析。第一章第一章 LC-MSLC-MS技术简介技术简介第二章 我们的液质联用仪液相色谱液相色谱-离子阱质谱联用仪离子阱质谱联用仪LCQ FleetLC
14、Q Fleet液相色谱仪液相色谱仪-三重四极杆串联质谱仪三重四极杆串联质谱仪TSQ Quantum Access MAXTSQ Quantum Access MAX第二章第二章 我们的液质联用仪我们的液质联用仪LC-ITMSLC-QqQ液液相相色色谱谱仪仪仪器型号仪器型号Surveyor MS Plus(HPLC)Accela 1250(UPLC)压力范围压力范围0-400 bar0-1250 bar色谱柱长度色谱柱长度250mm，150mm150mm，100mm，50mm色谱柱粒径色谱柱粒径4.6m，3.5m3.5m，2.5m，1.7-1.9m离子源离子源ESI，APCIHESI-II，AP
15、CI质量分析器质量分析器离子阱四极杆（串联质谱）质量范围质量范围50-200015-3000扫描类型扫描类型全扫描，子离子扫描（10级），选择离子监测全扫描，选择离子监测，子离子扫描（MS/MS），母离子扫描，中性丢失扫描，多反应监测用途用途复杂基质中痕量物质的定性，目标物的结构鉴定复杂基质中痕量物质的定量，多目标物的分类两台液质联用仪的比较第三章 样品准备的注意事项提供尽可能多的样品信息u目标分析物信息分子式,结构(官能团)分子量溶解性,pKa稳定性,储存是否有标准品浓度水平和范围u 基质信息:类型,状态(液体,固体)溶解性 不同成份第三章 样品准备的注意事项确定样品测试的目的定性还是定量单
16、一组分样品还是复杂样品目标化合物结构是否已知是否需要多级质谱扫描样品的准备样品体积最好在200-500L之间；如少于100L建议使用内插管应使用针式过滤器过滤后再装入样品瓶送样第三章第三章 样品准备的注意事项样品准备的注意事项液相色谱分离条件（色谱柱、流动相）第四章 谱图的解读概念和术语质荷比质荷比：离子质量与它所带电荷的比值，写作m/z质量范围质量范围：质谱仪所能测定的离子质荷比的范围质谱图质谱图：以离子丰度为纵坐标，离子质荷比（m/z）为横坐标所作的图第四章 谱图的解读概念和术语质荷比质荷比质量范围质量范围质谱图质谱图第四章 谱图的解读概念和术语准分子离子准分子离子：指与分子存在简单关系的
17、离子，通过它可以确定分子量。p正离子模式：M+H+、M+Na+、M+K+、M+NH4+、2M+H+、2M+Na+等p负离子模式：M-H-第四章第四章 谱图的解读谱图的解读M+Na+2M+H+2M+Na+3M+Na+M78.01第四章第四章 谱图的解读谱图的解读第四章 谱图的解读概念和术语碎片离子碎片离子：准分子离子经过一级或多级裂解生成的产物离子。第四章第四章 谱图的解读谱图的解读第四章 谱图的解读概念和术语总离子流图总离子流图（Total ion chromatogram，TIC）在选定的质量范围内，计算机把采集到的每个质谱的所有离子相加得到总离子强度，总离子强度随时间变化的曲线就是总离子流
18、图，也叫总离子色谱图。第四章第四章 谱图的解读谱图的解读第四章第四章 谱图的解读谱图的解读总离子流图总离子流图第四章第四章 谱图的解读谱图的解读第四章 谱图的解读概念和术语质量色谱图：质量色谱图：某一质荷比的离子的强度随时间变化的曲线，也叫提取离子色谱图。第四章第四章 谱图的解读谱图的解读质量色谱图质量色谱图第四章第四章 谱图的解读谱图的解读质质量量色色谱谱图图第四章第四章 谱图的解读谱图的解读m/z 341m/z 479m/z 309谱图实例谱图实例1.1.色谱图和总离子流图色谱图和总离子流图第四章第四章 谱图的解读谱图的解读NL:6.02E5Total Scan PDA GZY-LJJ11
19、0717 acidNL:4.89E5TIC F:ITMS+C ESI Full ms 100-1000 ms GZY-LJJ110717 acid谱图实例谱图实例2.2.一级质谱图一级质谱图第四章第四章 谱图的解读谱图的解读GZY-LJJ110717 acid RT:16.02 NL:2.78E4F:ITMS+c ESI Full ms 100.00-1000.00谱图实例谱图实例3.3.二级质谱图二级质谱图第四章第四章 谱图的解读谱图的解读Sample-ms2-45 RT:2.64-2.90 NL:1.03E3F:ITMS+c ESI Full ms2 249.00cid 45 65.00-
20、300.00谱图实例谱图实例4.4.三级质谱图三级质谱图第四章第四章 谱图的解读谱图的解读P11-MS3 RT:13.12 NL:1.56E2F:ITMS+c ESI Full ms3 324.00cid 35.00 279.00cid 35.00 75.00-400.00谱图实例谱图实例5.5.质量色谱图质量色谱图第四章第四章 谱图的解读谱图的解读Base Peak m/z=340.50-341.50F:ITMS+c ESI Full ms 100.00-1000.00 msGZY-LJJ-110719-acid谱图实例谱图实例6.6.选择离子监测图选择离子监测图第四章第四章 谱图的解读谱图
21、的解读NL:5.68 E2TIC F:ITMS+c ESI SIM ms 771.00-775.00 MS 130830-SIM2谱图实例谱图实例7.7.母离子扫描谱图母离子扫描谱图第四章第四章 谱图的解读谱图的解读NL:1.52 E6TIC F:+c ESI Full pr 97.000 100.000-1500.000 MS ICIS SLS2-2谱图实例谱图实例8.8.多反应监测谱图多反应监测谱图第四章第四章 谱图的解读谱图的解读NL:2.27 E5TIC F:+c ESI SRM ms2 254.000 107.800-108.800，155.600-156.600 MS SD6谢谢大家！