液質(zhì)聯(lián)用LCMS-ESI檢測器ppt課件

1、LCMS(ESI)的根本原理及運(yùn)用內(nèi) 容v大氣壓離子化質(zhì)譜法vESI離子源的構(gòu)造、原理vESI的適用范圍v質(zhì)譜圖譜解析大氣壓電離質(zhì)譜API MSAPI-MS 是在大氣壓條件下的質(zhì)譜離子化技術(shù)的總稱：是在大氣壓條件下的質(zhì)譜離子化技術(shù)的總稱：對(duì)引入系統(tǒng)的樣品進(jìn)展電離并繼續(xù)質(zhì)量分析的過程。對(duì)引入系統(tǒng)的樣品進(jìn)展電離并繼續(xù)質(zhì)量分析的過程。API-MS可以用下面的方式操作：可以用下面的方式操作：(1)電噴霧離子化電噴霧離子化 (ESI) (2)氣動(dòng)輔助電噴霧也叫離子噴霧氣動(dòng)輔助電噴霧也叫離子噴霧(3)大氣壓化學(xué)電離大氣壓化學(xué)電離APCI(4)大氣壓光致電離大氣壓光致電離APPIAPI-MS操作的四種方式的

2、主要特征LC/MS 技術(shù)的相對(duì)適用性液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的相對(duì)適用范圍分子量分子量分析物的極性分析物的極性電噴霧電噴霧(ESI)GC/MS大氣壓化學(xué)電離源大氣壓化學(xué)電離源(APCI)(APCI)1000100,00010,000非極性非極性極性極性API-MS是一個(gè)針對(duì)液相樣品(HPLC, FIA, Infusion)的 檢測方法。樣品經(jīng)去溶劑、離子化，按質(zhì)荷比被分析和檢測。h 適用于一個(gè)寬的化合物范圍h fg - pg 靈敏度h 定性信息大氣壓電離質(zhì)譜儀 (API-MS)APCIESIEI儀器構(gòu)造大氣壓電離-電噴霧電離源 API-Electrospray Ion Source大氣壓電離-電噴霧電離

3、(API-Electrospray Ionization)電噴霧電離離子構(gòu)成的必要步驟現(xiàn)代儀器上的氣動(dòng)噴霧和枯燥，減小了這些參數(shù)的影響。步驟步驟 1 溶液中的電離溶液中的電離 樣品的樣品的pKa 溶液的溶液的pH步驟步驟 2 噴霧噴霧外表張力和粘度外表張力和粘度氣動(dòng)輔助氣動(dòng)輔助步驟步驟 3 去溶劑去溶劑枯燥氣溫度和流速枯燥氣溫度和流速步驟步驟 4 離子從溶液中解吸離子從溶液中解吸溶解能溶解能步驟步驟 5 氣相中的離子反響氣相中的離子反響步驟 1在如溶液中何產(chǎn)生離子？酸酸/堿化學(xué)性質(zhì)堿化學(xué)性質(zhì)M - NH2 + 酸酸 M - NH3+ + 酸酸-M - COOH + 堿堿 MCOO- + 堿堿+

4、締合對(duì)類似糖的中性物質(zhì)締合對(duì)類似糖的中性物質(zhì)M + Na+ M - Na+ 堿金屬，如堿金屬，如20 mM 乙酸鈉乙酸鈉衍生化衍生化構(gòu)成離子或酸構(gòu)成離子或酸/堿產(chǎn)物堿產(chǎn)物步驟 2氣動(dòng)輔助電噴霧產(chǎn)生帶電液滴含有約100,000電荷、直徑2 m的帶電溶劑液滴由于溶劑組成或流速，氣動(dòng)噴霧減小了液滴的大小對(duì)粘度和外表張力的偏離噴霧柱體、端板和毛細(xì)管上的場使液滴帶電步驟 3帶電液滴的去溶劑加熱的氮?dú)庹舭l(fā)了液滴，添加了電荷/體積比。Rayleigh極限是帶電液滴可以存在的最大 電荷/體積比 。當(dāng)電荷超越這個(gè)極限時(shí)，發(fā)生庫侖破裂。熱枯燥氣體步驟 4從溶液中解吸離子當(dāng)液滴的場強(qiáng)超越分析物在溶液中的溶解能時(shí)，離

5、子解吸進(jìn)入氣相。帶電剩余物離子蒸發(fā)步驟 5氣相中的離子反響經(jīng)過離子傳輸區(qū)域時(shí)從大氣壓噴霧室的反響中會(huì)發(fā)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移和電經(jīng)過離子傳輸區(qū)域時(shí)從大氣壓噴霧室的反響中會(huì)發(fā)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移和電荷交換反響。這個(gè)高壓區(qū)允許發(fā)生荷交換反響。這個(gè)高壓區(qū)允許發(fā)生1000次離子次離子/分子反響。分子反響。 質(zhì)子轉(zhuǎn)移與HPLC添加劑相比，如：氨、三乙胺質(zhì)子親合力分別為206和232 kcal/mole ，樣品具有較低質(zhì)子親合力的會(huì)喪失一個(gè)質(zhì)子，變成中性或構(gòu)成加合離子，如M+NH4+帽電壓帽電壓裂解區(qū)裂解區(qū)霧化氣壓力霧化氣壓力枯燥氣枯燥氣溫度和流速溫度和流速霧化氣壓力霧化氣壓力800 L/min 50-70 psig枯燥氣流速

6、枯燥氣流速 (6-12 L/Min)含水高需更高的流速含水高需更高的流速假設(shè)太底，液滴會(huì)導(dǎo)致譜圖中的尖峰假設(shè)太底，液滴會(huì)導(dǎo)致譜圖中的尖峰枯燥氣溫度枯燥氣溫度蒸汽壓越低的溶劑溫度越高蒸汽壓越低的溶劑溫度越高 開場為開場為 300 - 350C帽電壓帽電壓 用用FIA優(yōu)化優(yōu)化 (2000-5000) 開場開場 3000 V 在負(fù)離子方式，留意高的室電流或蘭色光輝電在負(fù)離子方式，留意高的室電流或蘭色光輝電暈針顯示：當(dāng)這景象發(fā)生時(shí)須降低帽電壓暈針顯示：當(dāng)這景象發(fā)生時(shí)須降低帽電壓電噴霧噴霧室設(shè)置 由于液滴不完全枯燥導(dǎo)致的尖峰由于液滴不完全枯燥導(dǎo)致的尖峰100000200000300000min51015

7、20254000080000120000Drying gas: 300 C, 6 l/min Drying gas: 350 C, 12 l/min 在ES中枯燥氣設(shè)置的作用 液滴產(chǎn)生噪音更大的譜圖液滴產(chǎn)生噪音更大的譜圖2000400060008000 221.1 271.1 447.1 485.1 507.120040060080010005000100001500020000 122.1 150.1 271.1 469.2 485.1 507.1Drying gas: 300 C, 6 l/min Drying gas: 350 C, 12 l/min 在ES中枯燥氣設(shè)置的作用 含雜原子的

8、樣品 經(jīng)過引入可接受一個(gè)電荷的化合物 在溶液中是多電荷的樣品 在溶液中是離子的化合物 適用于熱噴霧的樣品 當(dāng)不能引入電荷時(shí)防止極其非極性的樣品適宜電噴霧的樣品樣品樣品在溶液中為離子態(tài)在溶液中為離子態(tài): 兒茶酚胺、硫酸酯共軛物、丁基胺兒茶酚胺、硫酸酯共軛物、丁基胺有可誘導(dǎo)電離的化合物：甲醇有可誘導(dǎo)電離的化合物：甲醇含雜原子的化合物：氨基甲酸酯類，苯并二氮雜草類含雜原子的化合物：氨基甲酸酯類，苯并二氮雜草類溶液中帶多電荷：蛋白質(zhì)、多肽、低聚核甘酸溶液中帶多電荷：蛋白質(zhì)、多肽、低聚核甘酸溶液化學(xué)參數(shù)溶液化學(xué)參數(shù)流速流速樣品的樣品的 pK, 溶液溶液 pH溶液導(dǎo)電性溶液導(dǎo)電性應(yīng)防止的樣品應(yīng)防止的樣品

9、尤其非極性的樣品：尤其非極性的樣品：PAHs, PCBs電噴霧需思索的ESI的電離方式的選擇原那么ESI(+)： - 順應(yīng)于堿性樣品，含有仲氨或叔氨基時(shí)可優(yōu)先思索 - 適宜酸性系統(tǒng)： 容易加合質(zhì)子 ESI(-)： - 順應(yīng)于酸性樣品，含氯、含溴和多個(gè)羥基時(shí)可嘗試運(yùn)用 - 在 堿性系統(tǒng) 中：易失去質(zhì)子對(duì)于本身 離子流較弱的樣品建議 - 在酸性系統(tǒng)中做ESI(+) 質(zhì)譜常用術(shù)語1、分子離子(molecular ion) 自在基radical離子M+。很活潑，易碎裂而產(chǎn)生廣義的碎片離子2、準(zhǔn)分子離子(quasi-moleculanr ion) 由軟電離技術(shù)產(chǎn)生的質(zhì)子或其他陽離子加合離子以及去質(zhì)子化或其他陰 離子加合離子。3、碎片離子(fragment ion) 電離后具有過剩內(nèi)能的分子離子能以多種方式裂解生成碎片離子。4、多電荷離子(multiply-charged ion)5、同位素離子(isotopic ion)ESI正、負(fù)離子方式常見離子: 正離子方式： M+H+ M+1+ M+ Na+ M+23+ M+K+ M+39+ M+NH4+ 2M+18+ 2 M+H+ 2M+1+ 2 M+ Na+ 2M+23+ 負(fù)離子方式： M-H- M-1 ES方式下的單電荷離子Chemsta