（1）质谱图
质谱图是以质荷比(m/z)为横坐标、相对强度为纵坐标构 成，将原始质谱图上最强的离子峰定为基峰并定为相对强度 100％，其他离子峰以对基峰的相对百分值表示。
丙酮的质谱图
（2）离子峰的主要类型
分子在离子源中可产生各种电离，即同一分子可产生多 种离子峰：分子离子峰、同位素离子峰、碎片离子峰、重排 离子峰、亚稳离子峰等。 设有机化合物由A，B，C和D组成，当蒸汽分子进入离子 源，受到电子轰击可能发生下列过程而形成各种类型的离子：
CH3
1) 根据质谱峰的质荷比测定化合物的分子量， 推测分子式及结构式 2) 根据峰强度进行定量分析
2.质谱仪的结构
（1） 进样系统
作用：将样品分子引入到离子源中。 方式： 蠕动泵连续进样
六通阀直接进样 色谱进样系统
(2) 离子源
作用：
1. 将导入质谱仪系统的样品去溶剂化 2. 将离子源处的大气压与质谱仪系统一级 真空阻隔开 3. 被分析物离子化或将溶剂中的离子转化 成气相 4. 去除中性物质和带反极性电荷离子，否 则会对分析产生干扰
电喷雾电离源(ESI)
多电荷离子 测定的样品分子量大
(3) 质量分析器
作用: 是将不同碎片按质荷比m/z分开。 质量分析器类型：磁分析器、飞行时间、四 极杆、离子捕获、离子回旋等。
a 单聚焦型磁分析器
b 四级杆分析器
(4) 检测器
质谱仪常用的检测器有法拉第杯(Faraday Cup)、 电子倍增器及闪烁计数器、照相底片等。
分配比变化范围宽的 复杂样品应采取 梯度洗脱方式分离
流动相溶剂选 择的一般要求
1) 对样品有一定的溶解度，以防在柱头产生沉淀。 2) 适用于所选择的检测器。 3) 化学惰性好，以免破坏固定相。 4) 低粘度，增加样品的扩散系数，提高柱效。 5) 纯度高。溶剂不纯会增加检测器噪声，产生伪峰。
(2) 进样系统
阴极
放大105-108倍
电子倍增器示意图
特点：实现高灵敏度、快速测定.
(5) 真空系统
作用： 1) 消减离子的不必要碰撞，避免离
子损失；2) 避免离子－分子反应改变裂解模 式，使质谱复杂化；3) 减小本底。 离子源
真空度要求：
质量分析器
}
<10-4 Pa
真空泵
{
机械泵 扩散泵
3. 质谱图及离子峰的主要类型
离子对色谱
疏水作用色谱 手性色谱 亲和色谱
疏水分配作用
疏水分配作用 立体效应 生化特异亲和力
离子性物质分析
蛋白质分离与纯化 手性异构体分离，药物纯化 蛋白、酶、抗体分离，生物和医药分析
2. 分配色谱（液－液分配色谱） （1）原理 根据各待测物在互不相溶的两溶液中的溶解 度不同，因而具不同的分配系数。在色谱柱中， 随着流动相的移动，这种分配平衡需进行多次， 造成各待测物的迁移速率不同，从而实现分离的 过程。
（high performance liquid chromatograph）
液相色谱仪（1）
液相色谱仪（2）
液相色谱仪（3）
液相色谱仪（4）
LCQ Deca XP MAX液相色谱质谱联用仪
二、 HPLC仪器构成
1 、流程
2 、 HPLC仪器组成：
• 高压输液装置 →进样系统 →分离系统→ 检测系统
定波长，计算机快速处理，三维立体谱图，如图所示。
254 nm
两种检测器的色谱图 (a)：可变波长紫外检测器；(b)：二极管阵列检测器
紫外检测器灵敏度高，精密度及线性范围较好 ， 可用于梯度洗脱。 流动相选择有限制。 一些常用溶剂的紫外截止波长 CS2 氯仿 四氢 苯 乙腈 甲醇 水 呋喃 205 187 210 190 紫外截 380 245 212 止波长 /nm 溶剂
H2O、C2H5…，因而质谱图中可看到M-1，M-15，M-18， M-28等峰，而不可能出现M-3，M-14，M-24等峰，如出现 这样的峰，则该峰一 定不是分子离子峰。 质量差为(4-13)、19-25、37、38、50-53、65-66…的 不是分子离子峰，当 差值为14=CH2时应小心，这表明可能 有待测物的同系物存在。
谱配备了高压输液设备，流速最高可达 10cm3· min-1. 2）气相色谱法分析对象只限于分析气体和沸点较低的化合物，它们
仅占有机物总数的20％。对于占有机物总数近80％的那些高沸点、
热稳定性差、摩尔质量大的物质，目前主要采用高效液相色谱法进 行分离和分析。
高效液相色谱的优点
3）气相色谱采用流动相是惰性气体，它对组分没有亲和力，即不产 生相互作用力，仅起运载作用。而高效液相色谱法中流动相可选用
分离原理
cs K cm
K不仅与固定相的 种类有关，也与流 动相的种类有关
（2）分类
固定相极性>流动相极性 组分极性越大， 保留时间越长
正相分配色谱
固定相极性<流动相极性
组分极性越小， 保留时间越长
反相分配 色谱
四、 色谱分离方法的选择
五、质谱仪
1. 质谱分析法
2. 质谱仪的结构及工作原理
3. 质谱图及离子峰的主要类型
定性差，相对分子质量大的有机化合物如烷烃、
烯烃、芳烃、染料、蛋白质、氨基酸、核酸等均
可进行分离分析。
高效液相色谱的优点
1）高效液相色谱法比起经典液相色谱法的最大优点在于高速、高效、 高灵敏度、高自动化。高速是指在分析速度上比经典液相色谱法快
数百倍。由于经典色谱是重力加料，流出速度极慢；而高效液相色
通过改变仪器实验条件来检验：
1）采用化学电离源、场离子或场解吸源等电离
方法；

2）制备易挥发的衍生物，如通过甲基化、乙酰基
化、甲酯化、氧化或还原等方法将样品制备成适
当的衍生物后再测定。
3、结构鉴定
a) 根据质谱图，找出分子离子峰、碎片离子峰、亚稳离 子峰、m/z、相对峰高等质谱信息，根据各类化合物的裂解 规律，重组整个分子结构。 b) 采用与标准谱库对照的方法。 由质谱数据推导有物机分子结构的过程，形象地说， 如同用弹弓击碎一个瓷花瓶，再由一堆碎片来拼凑复原花
分子离子 碎片离子
重排裂解 碰撞裂解
（3）分子离子峰的特点
一般质谱图上 质荷比最大的峰为 分子离子峰；有例 外。 形成分子离子 需要的能量最低， 一般约１０电子伏 特。 质谱图上质荷比最大的峰一定为分子离子峰吗？ 如何确定分子离子峰？
4. 质谱结构解析
（1）分子量确定
根据分子离子峰质荷比可确定分子量，通常分子离子
高压输液系统 (1) 贮液器
用来供给足够数量的合乎要求的流动相以完成分析 工作。 材质：玻璃、不锈钢、氟塑料或特种塑料聚醚醚酮 （PEEK）
容积：0.5～2.0L
放置位置：高于泵体，保持一定的输液静压差 注意：密封、过滤
流动相过滤与脱气装置
流动相过滤装置 分为在线过滤和真空过滤 流动相脱气装置 分为在线真空脱气和超声波脱气
b、利用经验规律：——分子离子峰应符合“氮律”
在C、H、O组成的化合物中，分子离子峰的质量数一 定是偶数；在含C、H、O、N化合物中，含偶数个N的分子
量为偶数，含奇数个N的分子量为奇数——不符合上述规律
者必不是分子离子峰。
c、分子离子峰与邻近峰的质量差是否合理。
有机分子失去碎片大小是有规律的：如失去H、CH3、
(2) 高压输液泵
能在高压下连续 工作,耐压4050MPa. cm2
泵体材料耐腐蚀
高压输液泵
输出流量稳定， 重复性高,输出 流量范围宽 泵腔的体积要小， 以便快速更换 溶剂 压力平稳，无 脉冲
梯度淋洗装置
(内梯度)
梯度淋洗装置
(外梯度)
等度洗脱与梯度洗脱
梯度洗脱 的特点
改善分离, 加快分析速度； 改善峰形, 减少拖尾; 可能引起基线漂移
液相色谱质谱分析
主要内容
一、 液相色谱概述 二、 HPLC仪器构成 三、高效液相色谱法的类型及分离机理 四、色谱分离方法的选择
五、质谱仪
一、 概 述
1 、高效液相色谱 高效液相色谱（HPLC）是一种以液体为流
动相的快速分离分析色谱技术。具有高压、高速、
高效、高灵敏度的特点，对于那些沸点高，热稳
4、进样时，手柄处于Load和Inject之间时，应尽快转阀，不
能停留在中途。 5、每次结束后应反复冲洗进样器再用无纤维纸擦净注射器针
头的外侧。
(3) 分离系统 色谱柱
柱体为直型不锈钢管，内径1～6 mm，柱长5～
40 cm。发展趋势是减小填料粒度和柱径以提高柱效。
色谱柱的使用和维护
1．使用预柱保护分析柱(硅胶在极性流动相/离子性流动相中有 一定的溶解度)。
不同极性的液体，选择余地大，它对组分可产生一定亲和力，并参
与固定相对组分作用的剧烈竞争。因此，流动相对分离起很大作用， 相当于增加了一个控制和改进分离条件的参数，这为选择最佳分离 条件提供了极大方便。 4）气相色谱一般都在较高温度下进行的，而高效液相色谱法则经常 可在室温条件下工作。
2 、液相色谱仪器
峰位于质谱图最右边，由于分子离子的稳定性及重排等，
质谱图上质荷比最大的峰并不一定是分子子峰。 那么，如何辩认分子离子峰呢？
a、利用化学结构来判断分子离子峰强度。 ——各
类化合物分子离子峰稳定性顺序为：芳香环（芳香、杂环 ）>脂环>硫醚、硫酮>共轭烯烃>直链烷烃>酰胺>酮>醛>胺 >脂>醚>羧酸>支链烃>腈>伯醇>叔醇>缩醛
• 进样量:20µL。
55
6000 4000 2000 0 0 5 10 0.13 5.72
53
仪器与试剂