質(zhì)譜解析入門-基本規(guī)律.ppt

1、質(zhì)譜解析入門,質(zhì)譜解析的基本規(guī)律 奇電子離子和偶電子離子 氮規(guī)則 環(huán)加雙鍵值 同位素峰 低分辨液質(zhì)聯(lián)用儀質(zhì)譜圖解析基本步驟,質(zhì)譜解析入門基本規(guī)律,奇電子離子和偶電子離子 奇電子離子：含有一個未成對電子的離子 偶電子離子：不含未成對電子(即電子全配對)的離子 奇電子離子碎裂可產(chǎn)生奇電子碎片離子或偶電子碎片離子 偶電子離子碎裂產(chǎn)生偶電子碎片離子是有利的 通常大氣壓下電離產(chǎn)生的都是準(zhǔn)分子離子，屬于偶電子離子。,質(zhì)譜解析入門基本規(guī)律,氮規(guī)則 不含氮的有機物：分子量為偶數(shù) 含氮的有機物 分子量(單同位素)含有奇數(shù)氮的有機物，其分子量為奇數(shù)；含有偶數(shù)氮的有機物，其分子量為偶數(shù)。 奇電子離子：含有奇數(shù)氮的奇

2、電子離子的質(zhì)荷比為奇數(shù)；含有偶數(shù)氮的奇電子離子的質(zhì)荷比為偶數(shù)。 偶電子離子：含有奇數(shù)氮的偶電子離子的質(zhì)荷比為偶數(shù)；含有偶數(shù)氮的偶電子離子的質(zhì)荷比為奇數(shù)。,質(zhì)譜解析入門基本規(guī)律,環(huán)加雙鍵值 分子中雙鍵的數(shù)目和環(huán)數(shù)的總和就是該分子的環(huán)加雙鍵值，也稱為不飽和度。 從分子式CxHyNzOn可計算出環(huán)加雙鍵值（若有Si或P，則Si的數(shù)目應(yīng)加到C的數(shù)目x，P的數(shù)目應(yīng)加到N的數(shù)目z）。若該分子為全飽和而且無環(huán)，H的數(shù)目應(yīng)為2x+2+z，而實際H的數(shù)目為y，因此該分子的環(huán)加雙鍵值應(yīng)為： 環(huán)加雙鍵值 = (2x+2+z-y)/2 根據(jù)環(huán)加雙鍵值可推測化合物類型。,質(zhì)譜解析入門基本規(guī)律,同位素峰 同位素豐度的分布

3、可幫助判斷峰的元素組成。對于大氣壓下電離，方法如下： 1、獲取準(zhǔn)分子離子峰 2、找到單同位素峰 3、推斷元素個數(shù) 優(yōu)先考慮A+2型元素存在的可能性，因A+2峰受A+1元素的影響較小，A+2元素同位素的自然豐度也較高，容易判斷，尤其是氯和溴。 然后再判斷A+1元素，可根據(jù)其與A峰的強度比，大致判斷A+1元素的種類和所含個數(shù)。 4、給出可能的分子式,質(zhì)譜解析入門基本規(guī)律,已知分子式化合物的定性確證 判斷準(zhǔn)分子離子峰：正離子模式M+H+；負(fù)離子模式M-H- 判斷加合離子峰：正離子模式加鈉，加鉀等；負(fù)離子模式加氯等 判斷同位素豐度與理論值是否吻合 未知化合物的質(zhì)譜解析 找到準(zhǔn)分子離子峰和加合離子峰 推

4、斷出單同位素分子量 根據(jù)同位素豐度、氮規(guī)則等推斷元素個數(shù) 根據(jù)環(huán)加雙鍵值、碎片離子和其他已知信息推斷結(jié)構(gòu) 高分辨質(zhì)譜、核磁共振確證,質(zhì)譜解析入門基本步驟,常見的偶電子離子裂解反應(yīng)： 鄰近帶電位點的鍵的裂解，伴隨電荷轉(zhuǎn)移并丟失一穩(wěn)定的小分子 偶電子離子裂解反應(yīng)服從宇稱規(guī)律，一個偶電子離子產(chǎn)生另一偶電子離子及中性碎片,質(zhì)譜解析 -基本的偶電子離子裂解反應(yīng),質(zhì)譜解析 -基本的偶電子離子裂解反應(yīng),1、單鍵裂解伴隨電荷的遷移 CH3-CH2-OH2+ CH3-CH2+ + H2O 2、鍵的裂解伴隨環(huán)化及電荷的遷移,如果雜原子處于適當(dāng)?shù)奈恢?，易于發(fā)生環(huán)化反應(yīng)，則產(chǎn)物離子的強度較高,3、 環(huán)狀離子斷裂兩個鍵

5、，電荷保留,4、兩個鍵的斷裂，伴隨著重排,質(zhì)譜解析 -基本的偶電子離子裂解反應(yīng),酯類經(jīng)過類似的反應(yīng)生成相當(dāng)于質(zhì)子化酸的碎片離子。,如烴鏈較長，通過六元環(huán)的位氫重排為優(yōu)勢過程，這是發(fā)生在偶電子離子上的Mclafferty重排,質(zhì)譜解析 -基本的偶電子離子裂解反應(yīng),有利于質(zhì)子化（生成正離子）,有利去質(zhì)子（生成負(fù)離子）,少數(shù)情況，偶電子離子產(chǎn)生奇電子離子， 巨大的系統(tǒng)離子,生物分子質(zhì)譜的解析,生物分子：肽、寡核苷酸和寡糖 生物分子的分子離子的裂解，遵循偶電子離子的裂解規(guī)律 肽、糖和核苷酸離子具有其特定的裂解途徑，產(chǎn)生的碎片離子有其特定的命名,肽產(chǎn)生的離子的命名,寡核苷酸產(chǎn)生的離子的命名,磷酸二酯鍵的

6、4種可能的裂解產(chǎn)生8種離子，含5-OH的離子稱an 、bn 、cn和dn而含3-OH的離子稱wn 、xn 、yn和zn。下標(biāo)n指示其裂解位置。堿基的進一步丟失用括號表示，如a3-B3（A）表示鍵的開裂發(fā)生在3位的磷酸二酯基的核糖碳原子和氧原子之間并在同一位置進一步丟失了腺苷堿基。,為了解釋互補離子an-Bn和wn的形成，提出了幾種裂解途徑，例如：,上述裂解途徑中首先通過1，2消除丟失堿基。這一消除可能是由于分子間的堿催化產(chǎn)生的（3磷酸酯基的帶負(fù)電的氧原子）。然后，由這一中間體通過磷酸二酯基的3C-O鍵的開裂產(chǎn)生an-Bn和wn碎片。,寡糖產(chǎn)生的離子的命名,電荷保留在非還原端的碎片稱A、B、C，

7、而電荷保留在還原端的碎片稱X、Y、Z,形成B、Y的機制,形成A、X的機制,黃酮苷產(chǎn)生的離子的命名,實例一.有機小分子的定性確證及雜質(zhì)推斷 實例二.蛋白質(zhì)分子量的計算,質(zhì)譜解析實例,已知樣品主成分為氨基硫化合物，其分子式C11H16N2SO5，分子量288.32，準(zhǔn)確質(zhì)量數(shù)288.08，結(jié)構(gòu)式如下圖所示:,實例一.合成有機小分子化合物定性確證,樣品的TIC圖（ESI+）,樣品的色譜圖,目標(biāo)峰質(zhì)譜圖中的m/z=289.10為M+H+，m/z=311.10為M+Na+，m/z=327.05為M+K+，m/z=352.15為M+Na+CH3CN+。,主成分質(zhì)譜圖,實際同位素豐度比100:14.94:6.91與理論同位素豐度比100:13.81:6.43一致。說明分子式是符合理論值的。,同位素豐度,m/z=303.10為M+H+，m/z=325.10為M+Na+，m/z=341.10為M+K+，m/z=366.15為M+Na+CH3CN+。雜質(zhì)加合離子峰與主成分質(zhì)譜圖類似，且比主成分多了14 amu，所以可能的分子式為C12H18N2SO5。,雜質(zhì)的質(zhì)譜圖和推斷,某蛋白質(zhì)的質(zhì)譜圖如上圖，如何計算該蛋白質(zhì)分子量?,實例二.蛋白質(zhì)的分子量計算,假設(shè)M代表分子量，i代表電荷數(shù)，mi代表帶i個電荷的離子的質(zhì)荷比，MH代表質(zhì)子的分子量，則有：,蛋白質(zhì)分子量計算過程,將MH=1代入以上兩