色谱-质谱联用技术及其应用--卢巧梅

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1、色谱-质谱联用技术及其应用福州大学测试中心卢巧梅2011.10.181授课内容色谱技术质谱技术气相色谱-质谱联用技术液相色谱-质谱联用技术2概述色谱：化合物分离质谱：纯物质结构分析色谱-质谱联用：结合共同优点GC-MS；LC-MS；CE-MS关键点：接口技术3色谱法由俄国植物学家茨维特分离植物色素时采用。将植物叶子的萃取物倒入填有碳酸钙的直立玻璃管内，加入石油醚使其自由流下，结果色素中各组分互相分离形成各种不同颜色的谱带，因此得名为色谱法。以后此法逐渐应用于无色物质的分离，“色谱”二字虽已失去原来含义，但仍

2、被人们沿用至今。一色谱技术4色谱的原理定义：色谱是一种把混合物中多组分分离的实验技术。即利用物质的物理化学性质建立的分离分析方法。实质：分离目的：定性或定量分析从20世纪30年代始5固定相和流动相填入玻璃管或不锈钢管内静止不动的一相（固体或液体）称为固定相；自上而下运动的一相（一般是气体或液体）称为流动相；装有固定相的管子（玻璃管或不锈钢管）称为色谱柱。当流动相中样品混合物经过固定相时，就会与固定相发生作用，由于各组分在性质和结构上的差异，与固定相相互作用的类型、强弱也有差异，因此在同一推动力的作用下，不同

3、组分在固定相滞留时间长短不同，从而按先后不同的次序从固定相中流出。6按分离机理分类分配色谱：利用在流动相和固定相中分配系数的不同分离；吸附色谱：利用物理吸附性能的差异分离；离子交换色谱：利用离子交换能力的差别分离；空间排阻色谱：利用排阻作用力的不同分离…在常用的色谱中，常是几种分离机制共同作用的结果。注意78色谱法的流出曲线及有关术语9色谱峰所能提供的重要信息1样品中所含组分的最少个数2保留值---定性分析3色谱峰面积（或峰高）---定量分析4色谱峰的保留值和区域宽度---评价色谱柱的分离效能5根据相邻色谱

4、峰之间的距离来选择合适的色谱分离条件10二质谱技术质谱分析法是通过对被测样品离子质荷比（m/z）的测定来进行分析的一种方法。被分析的样品首先要离子化，然后利用不同离子在电场或磁场运动行为的不同，把离子按m/z分开而得到质谱，并得到样品的定性定量结果。112.1质谱的发展40年代同位素测定和无机元素分析50年代有机物分析60年代气相色谱-质谱联用80年代新的质谱技术接口技术（基质辅助激光解吸电离源，电喷雾电离源，大气压化学电离源）新质谱仪（液相色谱-质谱联用仪，富立叶变换质谱仪等）目前质谱分析法已广泛地应用于

5、化学、化工、材料、环境、药物、刑侦、生命科学、运动医学等各个领域。1911年世界第一台质谱装置（J.J. Thomson）70年代计算机技术引入12◆质谱不属波谱范围；◆质谱图与电磁波的波长和分子内某种物理量的改变无关；◆质谱是分子离子及碎片离子的质量与其相对强度的谱,谱图与分子结构有关；◆质谱法进样量少,灵敏度高,分析速度快；◆质谱法可提供分子量,确定分子式。2.2质谱特点13质谱仪是通过对样品电离后产生的具有不同的m/z的离子来进行分离分析的。质谱仪包括进样系统、电离系统、质量分析系统和检测系统。2.3

6、质谱仪的基本结构计算机数据处理系统真空系统加速区进样系统离子源质量分析器检测器14质谱仪的离子产生及经过系统必须处于高真空状态。若真空度过低，则会造成离子源灯丝损坏、本底增高、图谱复杂化、干扰离子源的调节、加速极放电等问题。一般质谱仪都采用机械泵预抽真空后，再用高效率扩散泵连续地运行以保持真空。现代质谱仪采用分子泵可获得更高的真空度。2.3.1真空系统二级真空系统！15真空系统为早期的维护反馈提供数字化控制双分子涡轮泵可快速抽真空和进行稳定操作16进样系统目的是高效重复地将样品引入到离子源中并且不能造成真空

7、度的降低。进样方式：1直接进样2仪器联用的进样（GC、LC、CE）2.3.2进样系统17离子源的作用是将欲分析样品电离，得到带有样品信息的离子。2.3.3离子源Note：质谱检测的是离子；离子源=接口18电子轰击电离ElectronImpactIonization,EI化学离子化ChemicalIonization,CI场电离，场解吸FieldIonizationFI,FieldDesorptionFD快原子轰击FastAtomBombardment,FAB基质辅助激光解析电离Matrix-Assisted

8、LaserDesorptionIonization,MALDI电喷雾电离ElectrosprayIonization,ESI大气压化学电离AtmosphericPressureChemicalIonization,APCI离子化方法19电子轰击电离EIEI源应用最为广泛，它主要用于挥发性样品的电离。原理：由GC或直接进样杆进入的样品，以气体形式进入离子源，由灯丝发出的电子与样品分子发生碰撞使样品分子电离。所有的标