质谱分析方法MS简介-仪器信息网.DOC

一、质谱分析方法（MS）简介 1. 概述: 质谱法(Mass Spectrometry, MS) 是通过将样品转化为运动的气态离子并按质荷比(m/z)大小进行分离并记录其信息的分析方法。 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的运动行为的不同，把离子按质荷比（m/z）分开而得到质谱，通过样品的质谱和相关信息，可以得到样品的定性定量结果 4.质谱仪的组成 一、离子源: 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。 不同分子离子化所需要的能量差异很大，应选择不同的离解方法 (1) 软电离方法 : 能量的较低电离方法 适用于易破裂或易电离样品 (2) 硬电离方法 能量较高的电离方法 1、电子电离源(Electron Ionization EI) :电子电离源又称EI源，是应用最为广泛的离子源，它主要用于挥发性样品的电离 优点 (1) 应用最广，标准质谱图基本都是采用EI源得到的；(2) 质谱图再现性好，便于计算机检索及比较; (3) 结构简单，操作方便。 缺点： (1) 质谱图中分子离子峰很弱或不出现（由于电子的能量高，分子离子进一步离解成碎片离子）; (2) 样品必须易于气化,不适合极性大、热不稳定化合物。 产生的分子离子种类: M+ ? 或M- ? 2、化学电离源(Chemical Ionization , CI ) ：化合物稳定性差，用EI方式不易得到分子离子,因而也就得不到分子量。为了得到分子量可以采用CI电离方式。 用高能电子（100~240eV）轰击离子室内的反应气（甲烷；10~100Pa） ，电离产生CH5+和C2H5+，后者再与样品分子碰撞，产生准分子离子。 化学电离是通过离子-分子反应来完成的。反应气体一般是甲烷、异丁烷等。 优点：1）准分子离子峰强度高，便于推算分子量；2）色质联用仪器，载气不必除去；3）反映异构体的差别较EI谱要好些。 缺点：碎片离子峰少，强度低。 产生的分子离子或准分子离子种类不同类型的分子能被特定的正或负反应离子有选择地电离。例如，胺和醚等含杂原子的分子通常产生大量的[M+H]+,而饱和烃则常产生[M-H]+等。 3、场致电离源（Field Ionization, FI and Field Desorption FD） ：应用强电场诱发样品电离电压：7-10 kV；d<1 mm；强电场将分子中拉出一个电子 场离子化是一种温和的技术，产生的碎片很少。主要为分子离子和（M＋l）离子。碎片通常是由热分解或电极附近的分子一离子碰撞反应所产生。不适用于化合物的结构分析。 场电离（FI）当样品蒸汽接近或接触带高正电位的金属针时，在强电场的作用下发生电离。 优点：电离快速，适合于和气相色谱联机； 缺点：要求样品汽化，灵敏度低。 场解吸（FD）：原理与FI相近，但样品是被沉积在电极上。 FD适用于难汽化的、热不稳定样品。FD的准分子离子峰比FI的强，质谱图比FI的还要简单。 4、快原子轰击法(Fast Atom Bombardment, FAB)：快原子轰击电离法是用高速原子（离子）枪射出的高速中性原子（Ar, Xe or Cs+离子）束对溶解在底物中的样品分子进行轰击，产生 [M+H]+ or [M]+等离子的电离法。 适用于挥发性低、强极性、离子型的化合物，需要选择合适的基质 产生的分子离子或准分子离子种类：一般常见的[M+H]+根据底物脱氢以及分解反应产生的[M-H]+容易提供电子的芳烃化合物产生M+?甾类化合物、氨基霉素等还产生[M+NH4]+ 糖甙、聚醚等一般可（产生）观察到[M+Na]+。 5、激光解吸源（Laser Description，LD）：激光解吸源是利用一定波长的脉冲式激光照射样品使样品电离的一种电离方式。被分析的样品置于涂有基质的样品靶上,激光照射到样品靶上,基质分子吸收激光能量，与样品分子一起蒸发到气相并使样品分子电离。可使热敏感或不挥发的化合物由固相直接得到离子。 适合于分析生物大分子，分子量可达数十万至百万质量数。如肽、蛋白质、 核酸等，需要选择合适的有机酸或甘油作为基质。 优点：可用于难于电离的样品，无明显的碎裂； 允许样品中含非挥发性组分； 特别适用于与飞行时间质谱相配 （MALDI-TOF MS）。 缺点：基质的选择烦琐； 制样过程要求高。 产生的分子离子或准分子离子种类 M+H)+ 或 (M-H)- （类似于FAB法中由质子转移反应 得到的离子） (M+Na)+ ，正负多电荷离子 (M+nH)n+ 或 (M-nH)n-（由基质效应等因素产生） 正负簇合物离子的(nM+H)+ 或 (nM-H)- （在结晶中容易形成） M+?（与B+? 通过电荷交换反应得到的离子） 二、质