5、GC-MS定性分析.ppt

1、1,郭寅龍 中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所上 海質(zhì)譜中心（有機(jī) ）,第五章、氣相色譜-質(zhì)譜定性分析,2,第一節(jié)、質(zhì)譜檢索,1、目前EI質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫主要是四極質(zhì)譜完成的，其他質(zhì)譜有質(zhì)量歧視效應(yīng)。 2、在GC-MS分析時(shí)，通常需要扣除本底，然后檢索。 3、選取質(zhì)譜時(shí)，要注意自身化學(xué)電離問題。 4、目前檢索準(zhǔn)確率最高的是四極質(zhì)譜，一般認(rèn)為是25%左右，離子阱質(zhì)譜次之，TOF MS較差。,3,檢索結(jié)構(gòu),4,第二節(jié) 保留指數(shù)定性的原理和方法 規(guī)定正構(gòu)烷烴的保留指數(shù)為100N（N為其碳原子個(gè)數(shù)）,5,（1）恒溫氣相色譜條件下的保留指數(shù),兩種正構(gòu)烷烴（碳原子個(gè)數(shù)為n，N），組分的保留時(shí)間為t （tn t tN）

2、。tm為死時(shí)間 RI = 100n+100N-n*log t log tn/log tN -log tn t= t- tm ; tn = tn - tm ; tN = tN- tm,6,（2）在程序升溫的條件下的保留指數(shù) 采用實(shí)際的保留時(shí)間代替保留時(shí)間的對(duì)數(shù)進(jìn)行計(jì)算 RI = 100n+100N-n*t tn/tN - tn,7,（3）保留指數(shù)的影響因素,同種化合物在非極性固定相和極性固定相上的保留指數(shù)不同 同種化合物在極性相似而不同種類的固定相上的保留指數(shù)差異小 保留指數(shù)也不受擔(dān)體種類、固定相的多少和膜厚、色譜柱內(nèi)徑和長(zhǎng)度的影響。 色譜條件（包括程序升溫的條件、進(jìn)樣口溫度）對(duì)保留指數(shù)沒有影響

3、。 保留指數(shù)是利用色譜方法進(jìn)行色譜峰定性的最有力方法,8,各類非極性色譜柱的上的保留指數(shù),化合物 HP-1 PTE 5 SE-54 CPSIL-5CB DB-1 HP-5 SDRSD（%） -蒎烯 928 939 940 937 940 920 8.2 0.89 -蒎烯 967 981 981 975 979 964 7.4 0.76,9,分別計(jì)算組分在兩種不同極性固定相的毛細(xì)管色譜柱上的保留 指數(shù) 兩個(gè)保留指數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)品一致，就可初步對(duì)該組分定性,（4）雙柱定性法,10,玫瑰單萜二醇異構(gòu)體雙柱保留指數(shù)定性,標(biāo)號(hào) 化合物 R1（DB-5） R2（DB-Wax） 12，6-二甲基-7-辛烯-2，6

4、-二醇 12331988 22，6-二甲基-1，7-辛二烯-3，6-二醇12772135 3（3S）-（E）-3，7-二甲基-5-辛烯-1，7-二醇13462220 42，6-二甲基-7-辛烯-1，6-二醇 13462227 5（Z）-2，6-二甲基-2，7-辛二烯-1，6-二醇13462271 6（2Z，5E）-3，7-二甲基-2，5-辛二烯-1，7-二醇13552287 7（E）-2，6-二甲基-2，7-辛二烯-1，6-二醇13622324 83，7-二甲基辛烷-1，7-二醇 13642215 9（2E，5E）-3，7-二甲基-2，5-辛二烯-1，7-二醇13882345 103，7-二甲

5、基-6-辛烯-1，3-二醇 13932264 113，7-二甲基-7-辛烯-1，6-二醇 14142369 12（Z）-3，7-二甲基-2，7-辛二烯-1，6-二醇14152423 13（E）-3，7-二甲基-2，7-辛二烯-1，6-二醇14372472 142，6-二甲基辛烷-1，8-二醇 14682455 15（Z）-2，6-二甲基-2-辛烯-1，8-二醇14822493 16（Z）-3，7-二甲基-2-辛烯-1，8-二醇14922515 17（E）-2，6-二甲基-2-辛烯-1，8-二醇14962550 18（2E，6Z）-2，6-二甲基-2，6-辛二烯-1，8-二醇15032597 1

6、9（E）-3，7-二甲基-2-辛烯-1，8-二醇15182555 20（2E，6E）-2，6-二甲基-2，6-辛二烯-1，8-二醇15222635,分別計(jì)算組分在兩種不同極性固定相的毛細(xì)管色譜柱上的保留指數(shù)。兩個(gè)保留指數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)品一致，就可初步對(duì)該組分定性。,雙柱定性法,11,兩種產(chǎn)地不同的藥用紅景天根莖粉末直接靜態(tài)頂空分析結(jié)果,化合物A的單級(jí)質(zhì)譜圖,第三節(jié) 串級(jí)質(zhì)譜方法,(a),(b),12,串聯(lián)質(zhì)譜(MS/MS)定性,m/z 139 MS/MS,可能裂解規(guī)律,13,二氫-紫羅蘭醇,二氫-紫羅蘭醇的電子轟擊質(zhì)譜圖,串級(jí)質(zhì)譜圖: (a) m/z 181; (b) m/z 163; (c) m/z

7、 123 .,181,14,串聯(lián)質(zhì)譜定性,峰29電子轟擊質(zhì)譜圖（RI 1017）,（E, E）-2，4-庚二烯醛NIST譜庫質(zhì)譜圖 （RI 1017）,3-環(huán)己烯甲醛NIST譜庫質(zhì)譜圖,15,16,（E, E）-2，4-庚二烯醛離子可能的裂解途徑,17,峰18 電子轟擊質(zhì)譜圖,2-乙酰呋喃的NIST譜庫質(zhì)譜圖,4-乙酰吡咯的NIST譜庫質(zhì)譜圖,母離子同位素峰產(chǎn)物離子掃描輔助定性,18,m/z 111 二級(jí)質(zhì)譜圖,0.2025,m/z 110 二級(jí)質(zhì)譜圖,二重峰的理論豐度比滿足I0: I1 R L+1: R F+1。 參數(shù)“R L+1:”, 對(duì)應(yīng)丟失部分的天然同位素分布“A+1”的豐度。“R F

8、+1”對(duì)應(yīng)產(chǎn)物離子的天然同位素分布“A+1”的豐度,I0: I1（Experimental ） =,產(chǎn)物離子二重峰的理論豐度比,母離子同位素峰產(chǎn)物離子掃描輔助定性,（RI =941）,（RI =941）,19,氣相色譜高效分離和質(zhì)譜高靈敏定性技術(shù)有效的結(jié)合。在混合物定性分析中，GC-MS應(yīng)用最為廣泛、簡(jiǎn)便、成熟。是復(fù)雜樣品分析首選方案,第四節(jié). 高分辨MS定性,常規(guī)GC-MS定性分析,20,常規(guī)GC-MS定性分析, 20 possible results,?,圖譜檢索,21,高分辨GC-MS定性,譜庫檢索 + 準(zhǔn)確質(zhì)量測(cè)定,22,高分辨質(zhì)譜儀,飛行時(shí)間 (Time of Flight, TOF

9、 ) 磁場(chǎng)-電場(chǎng) (Magnetic and Electromagentic) 傅立葉變換 (Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance),元素準(zhǔn)確質(zhì)量,23,氣相色譜/高分辨飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用儀氣相色譜 + 正交加速飛行時(shí)間質(zhì)譜,可更換EI/CI離子源 高分辨率 7000 提供準(zhǔn)確質(zhì)量 104 高速采樣 20張圖譜/秒,24,有機(jī)小分子化合物,成分復(fù)雜的混合物 有些無法完全分離 未知成分較多,GC-HRMS,高靈敏度 利于更多成分的檢出 高分辨率 提供準(zhǔn)確質(zhì)量（分子離子、碎片離子） 結(jié)合譜庫檢索 使結(jié)構(gòu)鑒定更具可信性,25,圖 2 某化合物EI質(zhì)譜圖,圖

10、 3 (A) 2,6-二叔丁基對(duì)甲酚,(B) 2-甲基-3-(4-叔丁基)苯基丙酸和(C) 6,7- 二甲氧基-2, 2-二甲基二氫苯并吡喃NIST 譜庫質(zhì)譜圖,C15H24O,C14H20O2,C13H16O3,220.1099,220.1834,220.1463,220.1827,神農(nóng)香菊中揮發(fā)性成分的定性分析,26,檜烯的NIST譜庫質(zhì)譜圖（RI =974）,保留指數(shù)結(jié)合準(zhǔn)確質(zhì)量定性,峰10的電子轟擊質(zhì)譜圖（RI = 973）,-側(cè)柏烯NIST譜庫質(zhì)譜圖（RI = 920）,準(zhǔn)確質(zhì)量測(cè)定,27,碎片離子的準(zhǔn)確質(zhì)量輔助定性,峰 26 譜庫匹配度及其碎片離子準(zhǔn)確質(zhì)量,注：括號(hào)內(nèi)的數(shù)字為準(zhǔn)確質(zhì)

11、量實(shí)驗(yàn)值與理論值的誤差，單位為mmu,28,第五節(jié) 離子分子反應(yīng),Product ion mass spectrum for ion-molecule reaction of CCl3+ with toluene, giving product ion at m/z 173; (b) sequential product ion mass spectrum of m/z 173.,29,30,31,Total ion chromatograms of volatile organic compounds in Dendranthema indicum var. aromaticum. (a) in EI mode and (b) in ion-molecule reaction mode.,32,標(biāo)準(zhǔn)譜庫檢索,準(zhǔn)確質(zhì)量測(cè)定,保留指數(shù)測(cè)定,串聯(lián)質(zhì)譜分析,01,02,03,04,GC-MS定性分析方法,鑒定化合物結(jié)構(gòu)