H仪器分析-13质谱分析

《H仪器分析-13质谱分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、仪器分析第13讲质谱分析法朱永法清华大学化学系zhuyf@tsinghua.edu.cn22002NobelPrizeinChemistryKoichiTanakaShimadzuCorporationJohnFennVirginiaCommonwealthUniversity质谱在生物分析上的突破－生物质谱3质谱仪的发展简史1912年：世界第一台质谱装置1940年代:质谱仪用于同位素测定1950年代：分析石油1960年代：研究GC-MS联用技术1970年代：商品GC-MS出现，计算机引入，GC-MS技术基本成熟1980年代：大气压电离的LC-MS

2、出现1990年代：基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪出现；质谱技术大量用于生物医药领域，出现“生物质谱”概念4质谱分析概念质谱分析法：是通过对被测样品离子的质荷比的测定来进行分析的一种分析方法。质谱分析原理：被测样品首先进行离子化，然后利用不同质荷比的离子在电场，磁场中运动行为的差异进行分离，最后通过检测仪进行分析，得到被测物质的质量和结构信息。质谱分析法的应用：化学，生物，化工，材料，环境，医学等方面；5质谱仪的分类有机质谱仪：1）气相色谱-质谱联用仪2）液相色谱-质谱联用仪3）其他质谱仪傅立叶变换质谱仪基质辅助激光解吸-飞行时间变质谱仪无机质谱仪：

3、ICP-MS，SIMS同位素质谱仪：轻元素同位素，重元素同位素气体分析质谱仪6有机质谱仪组成及工作原理包括：离子源，质量分析器，检测器，真空系统等质量分析器检测器离子源真空系统7离子源(ionsource)1电子电离源(electronionization，EI)2化学电离源(chemicalionization，CI)3快原子轰击(fastatombombardment，FAB)4电喷雾源(electronsprayionization，ESI)5大气压化学电离源（atmosphericpressurechemicalionization，APC

4、I)6基质辅助激光解吸电离源（matrixassistedlaserdesorptionionization，MALDI)8电子电离源（EI）原理：样品以气体形式进入离子源，灯丝发出的电子轰击样品分子使之发生电离；一般电离电压：70eV1、样品分子在电子轰击下，可以失去一个电子形成分子离子，也可能化学键断裂形成碎片离子；分子离子给出分子量，碎片离子给出分子结构信息；2、EI源碎片离子多，结构信息丰富，有标准化合物质谱库3、样品在气态下电离，不能汽化的样品不能分析，主要用于气-质联用仪4、有些样品得不到分子离子9电子电离源(electronioniz

5、ationEI)工作稳定可靠结构信息丰富标准谱库易挥发性物质；不是全部可以获得分子离子10化学电离源(chemicalionizationCI)化学电离源：利用灯丝发出的电子和反应气体作用形成分子离子，而该分子离子可以继续和样品分子发生作用，形成样品的分子离子；CH4+e−→CH4++CH3++CH2++CH++C+CH4++CH4→CH5++CH3CH3++CH4→C2H5++H2CH5++XH→XH2+CH4C2H5++XH→X++C2H6特点：得准分子离子，得不到标准质谱，适合易于气化的有机样品分析11邻苯二甲酸二辛酯的EI和CI质谱图12快

6、原子轰击原理：气体在电离室放电形成高能离子，高能离子经过电荷交换得到高能原子流，快原子(Ar或Xe）轰击到样品就产生样品离子。特点：适用于极性强，难汽化，热稳定性差，分子量大的化合物分析，如肽类，低聚糖等得准分子离子，如（M+H)+、（M+Na)+碎片离子很少FAB一般用作磁式质谱的离子源13快原子轰击14电喷雾源(electronsprayionizationESI)原理：喷雾蒸发，在蒸发过程中表面电荷密度增加，超过临界值后，离子就可以从表面蒸发出来，通过加速电压进入分析器；15电喷雾源(ESI)特点电喷雾源属软电离技术，只产生分子离子，不产生碎

7、片离子；产生的离子常带有多电荷，尤其是生物大分子适用于强极性，大分子量的样品分析；如肽，蛋白质，糖等主要用于液相色谱-质谱联用仪1617大气压化学电离源通过放电使空气中的中性分子产生离子，这些离子与样品分子进行离子－分子反应，使样品分子离子化的过程；适合中等极性化合物的分析，主要获得准分子离子信息；18基质辅助激光解吸电离（matrixassistedlaserDesorptionionization，MALDI)原理：利用一定能量的脉冲激光器辐照样品，使样品产生电离的方式。被分析的样品放置在涂有基质的靶上，在激光辐照过程中，基质分析吸收并转递激光

8、能量，与样品分子一起蒸发到气相并使样品分子电离。基质：2,5二羟基苯甲酸，芥子酸，氰基−4−羟基肉桂酸信息：分子离子，准分