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细胞产物分析技术质谱分析详解演示文稿
大气压化学电离(atmospheric pressure chemical ionization, APCI)
在大气压下,化学电离反应的速率更大,电离效 率应更高。主要困难是将大气压力下产生的离子 转移到处于高真空(<10-6Torr)状态的质量分析器 中。现在常用的是电晕放电大气压电离。
快原子轰击(Fast atom bombardment, FAB)
基质辅助激 光解吸电离 方法
Wolfgang Paul
1989年诺贝 尔物理奖 离子阱技术
John Bennet Fenn 2002年诺贝 尔化学奖 电喷雾离子 化
基质辅助激光解吸/电 离飞行时间质谱仪
基质辅助激光解吸串 联飞行时间质谱仪
MALDI-TOF MS
MALDI-TOF-TOF MS
串联四极杆线性 离子阱质谱仪
动态平衡法(色谱进样):对一些组分较复杂的 混合物时,需将样品分离成一个个单一组分,再 进入质谱仪。最典型的就是气相或液相色谱通过 接口与质谱连接。
离子源
在离子源中样品被电离成离子,不同性质的样品可 能需要不同的电离方式。
电子轰击电离(electron impact, EI) 电子轰击电离使用具有一定能量的电子直接作用于 样品分子,使其电离。用钨或铼制作的灯丝在高真 空中发射出电子。灯丝与电离盒之间的电压称为电 离电压。对有机化合物通常选用70eV的电压。
压的固体
概述——用途
求准确的分子量 化学式的确定 推测未知物的结构 鉴定同分异构体 测定分子中Cl、Br等的原子数 ……
概述——质谱的发展史
1912年世界上第一台现代意义质谱仪在英国剑桥Cavendish实 验室出现
1918年世界上第一台实际意义质谱仪在美国芝加哥大学实验 室出现(扇型磁场MS)
Linear Time Of Flight tube
ion source
detector
概述——特点
质谱是定性鉴定与研究分子结构的有效方法。 灵敏度高:绝对灵敏度可达5pg(pg为10-12g) 样品用量少:微克级 分析速度快:扫描1-1000u仅需1/1000秒 测定对象广:气体、液体、室温下具有10-7Pa蒸汽
化学电离(Chemical ionization, CI) 化学电离:是将样品气体和反应气体分子混合(其中 样品含量约0.1%),进入电离室后,首先用电子轰 击方式使反应气体电离,然后反应气体与样品气体 进行离子-分子反应而使样品气体电离,因此样品的 离子是由离子-分子反应产生的。这样产生的离子能 量较小,故碎片较少。 对于不稳定的有机化 合物,可得到较强的 分子离子峰。
即:
电子轰击 有机分子 (M)
( - e)
分子离子 ( M+)
裂解 碎片离子
分离、收集、记录 质谱
分子离子化,它通过在离子源中进行电子电 离、快速原子/离子轰击、基体辅助激光解 吸或电喷雾来实现;
带电分子的离子及其碎片必须根据其质荷比 来得到分离,这往往在质量分析器中进行;
最后,分离的带电荷的碎片必须通过检测器 检测。
子离子 Daughter Ion 由母子离子裂解后形成的离子。
常见术语:
质荷比: 离子质量(以相对原子量单位计)与它所带电荷(以电 子电量为单位计)的比值,写作m/Z.
峰: 质谱图中的离子信号通常称为离子峰或简称峰.
离子丰度: 检测器检测到的离子信号强度.
质谱仪的工作原理
由分子结构与裂解方式的经验规律,根据分子 离子和各种碎片离子的质荷比及其相对丰度,就 可以进行结构分析。
......
质谱的发展史
Joseph J. Thomson
1906年诺贝 尔物理奖 电荷在气体 中的运动
Francis William Aston
1922年诺贝 尔化学奖
质谱技术发 现同位素
Hans G. Dehmelt
1989年诺贝 尔物理奖 离子阱技术 年
Koichi Tanaka
2002年诺贝 尔化学奖
用加速的中性原子(快原子)撞击以甘油(底物) 调和后涂在金属表面的有机化合物(“靶面”), 导致这些有机化合物电离的方法称之为快原子轰击 (FAB)。由于快原子轰击是一种软电离技术,被 分析样品不须经过气化而直接电离,所以,快原子 轰击质谱法常用于分析极性强、不易气化和热稳定 性差的样品。
电喷雾电离(Electro spray ionization, ESI)
真空系统
进样系统
直接进样法(静态法):对纯的化合物来说,一 般为气体或挥发性液体,可直接进样到离子源室, 而不需要专用设备或器件,这类似于气相色谱中 的样品进样。
直接插入探针法:对于挥发性很小的固体样品, 需将样品放在不锈钢杆或探针顶端的小杯内,将 探针通过样品加入口放进离子源中,然后加热离 子源直至固体挥发。
1943年世界上第一台商业质谱仪 1953年四极杆质量分析器质谱仪 1955年飞行时间质量分析器质谱仪 60’s 开发GC/MS 60’s-70’s 大气压电离(APcI)源被发现(但并未被广泛应用) 70’s-80’s 开始广泛研究LC/MS 1982年离子束LC/MS接口出现 1984年第一台电喷雾MS仪宣告诞生 1988年电喷雾离子源MS 首次应用于蛋白质的分析
4000 QTRAP MS源自纳升液相-电喷雾 串联质谱仪
nanoESI Q-TOF MS
常见术语:
分子离子 Molecular Ion 试样分子失去或得到一个电子而形成的离子。它在 正离子场合下表示为M •+。它的质荷比即表明试 样分子所对应的分子量数值。
母离子 Parent Ion 产生某一碎片的前体离子,母离子不一定是分子离 子。
细胞产物分析技术质谱分析 详解演示文稿
(优选)细胞产物分析技术 质谱分析
概述——基本概念
气体分子或固体、液体的蒸气受到一定能量的电子流 轰击或强电场作用,丢失价电子生成分子离子;同时, 化学键也发生某些有规律裂解,生成各种碎片离子。 这些带正电荷的离子在电场和磁场的作用下,按质荷 比(即质量与电荷比值 m/z) 的大小分开,排列成谱, 记录下来即为质谱(Mass Spectroscopy)。