液相色谱-质谱(LC-MS)联用的原理及应用课件
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液相色谱质谱联用 ppt课件
负离子检测 -[M-H]- 碱性条件 -[M+X]- X=溶剂或缓冲溶液中 的阴离子 -[M-H+S]- 溶剂加合离子
名义分子量和平均分子量
对于分子C6H3Cl3 平均分子量为 6(12.01115)+3(1.000797)+3(35.453) MW=181.428
6(12.000)+3(1.00078)+3(34.9989)=179.9990 精确质量/单同位素质量
小结：流动相的考虑
金属离子缓冲盐影响离子化 表面活性剂影响去溶剂化 离子对试剂可以离子化，而导致高背景噪音 强离子对试剂可与待测物反应，导致待测物不
能离子化 TEA 干扰正离子模式(m/z102) TFA 扰负离子模式(m/z113) 增塑剂（邻苯二甲酸酯）背景干扰，
(m/z149,315, 391)
1 电离模式的选择 2 查阅文献，参考样品前处理的技术路线和色谱分离条件 、质谱参数条件等。 3 MRM 参数优化 使用标准品优化 fragmentor 和 collision energy 4 离子源参数的优化（源温度、流速） 5 LC分离方法的优化，1-3 min为理想
MRM 参数优化
扫描（MS2 Scan）
液相色谱质谱联用
Agilent LC-MS/MS 6420
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
速和温度 选择母离子：准分子离子，[M+H]+、[M-
H]-优先，避免选择加和离子[M+Na]+,所 需能量较低，灵敏度好。 子离子的选择：高质量端的特征离子。
lcms液相色谱质谱联用原理
lcms液相色谱质谱联用原理
LC-MS（液相色谱-质谱联用）是一种将液相色谱（LC）与质谱（MS）相结合的分析技术。
它的原理是将待测样品通过液相色谱分离成不同的组分，然后将这些组分引入质谱仪中进行检测和分析。
LC-MS 的基本原理可以分为以下几个步骤：
1. 液相色谱分离：待测样品通过液相色谱柱进行分离，通常使用反相色谱或正相色谱。
在色谱柱中，样品中的不同组分根据其物理化学性质（如分子量、极性等）的差异而被分离出来。
2. 质谱检测：分离出的组分通过接口（通常是电喷雾离子源或大气压化学电离源）进入质谱仪中。
在质谱仪中，样品分子被离子化，并根据其质量-电荷比（m/z）进行分离和检测。
3. 数据分析：通过对质谱仪检测到的离子信号进行分析，可以确定样品中每个组分的分子量、化学式、结构等信息。
LC-MS 具有高分辨率、高灵敏度、高选择性等优点，广泛应用于生物医药、环境监测、食品安全等领域。
lc-ms原理
lc-ms原理
液相色谱质谱联用（liquid chromatography-mass spectrometry，LC-MS）是一种结合了液相色谱（LC）和质谱（MS）的分析
技术。
它通过将样品经过液相色谱分离后，再通过质谱进行物质的鉴定和定量分析。
在LC-MS中，样品首先通过液相色谱进行分离。
液相色谱通
过将样品溶解在移动相中，由于不同组分间的相互作用力不同，使得各组分以不同速度通过色谱柱。
这样，样品中的组分就得以分离。
分离后的组分进入质谱部分进行分析。
质谱部分是LC-MS的关键。
质谱是一种对化学物质进行精确
鉴定和定量分析的仪器。
它通过将分离后的化合物通过电离源获得正电离，然后根据化合物的质量-电荷比（m/z）进行质谱
分析。
不同的化合物的质谱图有所区别，可以通过比对质谱图来确定待测物质的身份。
质谱的电离方式有多种，例如电喷雾电离（electrospray ionization，ESI）和化学电离（chemical ionization，CI）等。
这些电离方式可根据不同样品的性质来选择。
通过质谱仪器的激光脱附电离（laser desorption ionization，LDI）还可以对固
体样品进行分析。
LC-MS的应用范围广泛。
它可以用于药物代谢研究、药物残
留检测、环境分析、食品安全等领域。
独特的分离和鉴定能力使得LC-MS成为许多科学研究和工业领域的重要分析工具。
waters液相色谱质谱联用的原理应用课件ppt
影响分子量测定的因素
1）pH的影响：正离子方式 pH要低些，负离子方式pH要高些，
除对离子化有影响外，还影响LC的峰形。 2）气流和温度：当水含量高及流量大时要相应增加。 3）溶剂和缓冲液流量：流速适当高可以提高出峰的灵敏度。 4）溶剂和缓冲液的类型：通常正离子用甲醇好，负离子乙腈 好些 5）选择合适的液相色谱类型：正相、反相、选择合适的色谱 柱 6）合适的电压：DP电压高时，样品在源内分解或碎裂；高 DP 电压时回使多电荷离子比例低，多聚体也减少 7）样品结构和性质 8）杂质的影响：溶剂的纯度、水的纯净程度等。当成分复杂， 杂质太多时，竞争使被测物离子化不好，同时使LC分离不好 9）样品浓度不够，有时需要浓缩
m/z149, 管路中邻苯二甲酸酯的酸酐, C8H4O3H+,149.0233 m/z 288, 2mm 离心管的产生的特征离子
m/z 279, 管路中邻苯二甲酸二丁酯 C16H22O4H+, 279.1591
m/z 316, 2mm 离心管的产生的特征离子 m/z 384, 瓶的光稳定剂产生的离子
d) 样品浓度不够
e）pH值不合适 f）样品在源内分解或碎裂
目标化合物分析
（1）选择离子监测（SIM）
SIM 用于检测已知或目标化合物，比全扫 描方式能得到更高的灵敏度。这种数据采集的 方式一般用在定量目标化合物之前，而且往往 需要已知化合物的性质。 若几种目标化合物用同样的数据采集方式 监测，那么可以同时测定几种离子.
m/z391, 管路中邻苯二甲酸二辛酯, C24H38O4H+, 391.2843
m/z413, 邻苯二甲酸二辛酯+钠, C24H38O4Na+, 413.2668 m/z 538, 乙酸+氧 +铁（喷雾管）, Fe3O(O2CCH3)6,
液相色谱-质谱联用仪的原理及应用
要点二
多组学分析
未来，液相色谱-质谱联用技术将更 多地应用于多组学分析，如代谢组学 、蛋白质组学等。这些分析需要高通 量、高灵敏度和高准确性的技术支持 ，为液相色谱-质谱联用技术的发展 提供了新的机遇。
要点三
临床医学应用
液相色谱-质谱联用技术在临床医学 领域的应用将不断增加，如疾病诊断 、药物代谢研究等。这些应用需要快 速、准确和可靠的分析方法，为液相 色谱-质谱联用技术的发展提供了新 的挑战和机遇。
更灵敏的检测器
质谱检测器的灵敏度不断提高，将使得液相色谱-质谱联用技术能 够检测到更低浓度的分析物，提高分析的准确性和可靠性。
自动化和智能化
随着自动化和人工智能技术的不断发展，液相色谱-质谱联用仪的 操作将更加简便，数据分析将更加快速和准确。
未来挑战与机遇分析
要点一
复杂样品分析
随着生命科学、环境科学等领域的不 断发展，对复杂样品的分析需求将不 断增加。液相色谱-质谱联用技术需 要不断提高分离效能和检测灵敏度， 以满足这些领域的需求。
广泛的应用领域
LC-MS在化学、生物、医学、环境等领域 中具有广泛的应用，如药物分析、代谢组 学、蛋白质组学、环境污染物分析等。
高灵敏度
质谱技术具有高灵敏度，可以对痕量组分 进行检测。
高通量
随着技术的发展，LC-MS已经实现了高通 量分析，可以同时处理多个样品。
宽检测范围
LC-MS可以检测多种类型的化合物，包括 极性、非极性、挥发性以及大分子化合物 等。
环境毒理学研究
通过液相色谱-质谱联用仪对环境中的有毒有害物质进行 分析，可研究其对生物体的毒性作用机制和生态风险。
生物医学领域应用
代谢组学研究
液相色谱-质谱联用仪可用于生物体液中代谢产物的定性和定量分析，从而揭示生物体 的代谢状态和疾病机制。
液相色谱-质谱联用仪的原理及应用课件
13
大气压化学电离源 APCI
APCI源原理：喷嘴下游放置一个针状放电电极，进行高压放电，
使空气中某些中性分子电离，产生H3O+，N2+，O2+ 和O+ 等离子， 溶剂分子也会被电离，这些离子与样品分子进行离子-分子反应，
使样品分子离子化。
特点： 属于“软”电离方式，适 于分析质量数小于2000u的 弱极性小分子化合物。 只产生单电荷离子，主要 是准分子离子，很少有碎片 离子。 主要应用于液相色谱-质 谱联用仪。
进样系统
Sample Inlet
离子源
Ionization Source
真空系统
Vacuum System
质量分析器
Mass Analyser
检测器
Detector
数据处理系统
Data System
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5
真空系统
质谱仪的离子源、质量分析器和检测器必须处于高真 空状态。若真空度过低，则会造成离子源灯丝损坏、 本底增高、图谱复杂化、干扰离子源的调节、加速极 放电等问题。
Nebulizer
HPLC inlet
APCI
+ +
+
++
Corona
大气压化学电离源示意图
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基质辅助激光解析电离源 MALDI
MALDI源原理：待测物质的溶液与基质的溶液混合后蒸发，使 分析物与基质成为晶体或半晶体，用一定波长的脉冲式激光进行 照射时，基质分子能有效的吸收激光的能量，使基质分子和样品 分子进入气相并得到电离。
液相色谱-质谱联用仪 的原理及应用
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1
色谱-质谱联用仪
(完整版)液相色谱-质谱(LC-MS)联用的原理及应用ppt课件
? 其中ESI，APCI，APPI统称大气压电离 (API)
实验室现有的离子源:
? ESI电喷雾电离源 ? APCI大气压化学电离源
电喷雾（ESI）的特点
? 通常小分子得到[M+H]+ ]+,[M+Na]+ 或[M-H]-单电荷 离子，生物大分子产生多电荷离子，由于质谱仪测 定质 / 荷比，因此质量范围只有几千质量数的质谱 仪可测定质量数十几万的生物大分子。
100 90 80 70 60 50 40
30 20 10
0
1.0
2.0质量色谱图3.0
4.0
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1.0
2.0
总3离.0 子流图4.0
5.0
6.0
准分子离子:
? 指与分子存在简单关系的离子，通过它可 以确定分子量 .液质中最常见的准分子离子 峰是[M+H]+ 或[M-H]- .
电喷雾与大气压化学电离的比较
? 电离机理：电喷雾采用离子蒸发，而 APCI电离是 高压放电发生了质子转移而生成 [M＋H]+或[M-H]离子。
r
100
147255.00
Reconst uct of act
147415.00 147096.00
Int Ant ibod1y.15e2
50 147575.00
147224.00
146892.00
147532.00 147729.00
同位素离子
? 由元素的重同位素构成的离子称为同位素离子 . ? 各种元素的同位素 ,基本上按照其在自然界的
? 不同类型有机物有不同的裂解方式 ? 相同类型有机物有相同的裂解方式 ,只是质量
液相色谱-质谱联用仪的原理及应用PPT演示课件
来源于自然界中 同位素
m/z
24
质谱中的离子
分子离子： 它
样品分子失去一个电子而形成的单电荷离子， 代表样品的分子量。
准分子离子： 确
指与分子存在简单关系的离子，通过它也可以 定分子量。液质中最常见的准分子离子峰是 [M+H]+，[M-H] – ，[M+Na]+等。
碎片离子：
分子离子或准分子离子裂解生成碎片离子，碎 片离子还可能进一步裂解成质量更小的碎片离 子，碎片离子是解析质谱图，推断分子结构的 重要信息。
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大气压化学电离源 APCI
APCI源原理：喷嘴下游放置一个针状放电电极，进行高压放电， 使空气中某些中性分子电离，产生H3O+，N2+，O2+ 和O+ 等离子， 溶剂分子也会被电离，这些离子与样品分子进行离子-分子反应， 使样品分子离子化。
特点： 属于“软”电离方式，适 于分析质量数小于2000u的 弱极性小分子化合物。 只产生单电荷离子，主要 是准分子离子，很少有碎片 离子。 主要应用于液相色谱-质 谱联用仪。
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移动带技术 MB
MB： 是在LC柱后增加一个传送带，柱后流出物滴落 在传送带上，经红外线加热除去大部分溶剂后进 入真空室，传送带依据流动相的组成调整移动速 度。
优点：基于溶剂和样品的沸点差别进行分离，可被用于 大部分有机物的质谱分析。
缺点：不适于分析高沸点、难挥发的化合物； 离子化效率低； 灵敏度低； 移动带上残存的难挥发物质易造成记忆效应而干 扰分析。
17
四极杆质量分析器
传统的四极杆质量分析器是由四根笔直的棒状电极与轴线平行并 等距离的置悬着构成，棒的理想表面为双曲面。在一定DC/VC作 用下，只有m/z满足一定要求的离子才能通过四极杆到达检测器， 其他离子被滤掉。
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喷雾的离子化技术, 可产生带很多电荷 的离子,最后经计
+TOF MS: 1.84 min (57 scans) from go 10
1. 26e 1
Int act Ant ibody Spect r um
算机自动换算成单
5
质/荷比离子。
2500
3000
3500
4000
m/z, amu
BioSpec Reconstruct for +TOF MS: 1.84 min (57 scans) from go, smoothed
总离子流图:
• 在选定的质量范围内，所有离子强度的 总和对时间或扫描次数所作的图,也称TIC
图.
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10
质量色谱图
• 指定某一质量(或质荷比)的离子其强度对时间所 作的图.
• 利用质量色谱图来确定特征离子，在复杂混合物 分析及痕量分析时是LC/MS测定中最有用的方式。 当样品浓度很低时LC/MS的TIC上往往看不到峰， 此时，根据得到的分子量信息，输入M+1或 M+23等数值，观察提取离子的质量色谱图，检 验直接进样得到的信息是否在LC/MS上都能反映 出来，确定LC条件是否合适，以后进行MRM等 其他扫描方式的测定时可作为参考。
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3
Ionic
IonSpray
APCI
Analyte Polarity
GC/MS
Neutral
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103
104
105
Molecular Weight
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4
现代有机和生物质谱进展
• 在20世纪80及90年代，质谱法经历了两次飞跃。 在此之前，质谱法通常只能测定分子量500Da以下 的小分子化合物。20世纪70年代，出现了场解吸 （FD）离子化技术，能够测定分子量高达 1500~2000Da的非挥发性化合物，但重复性差。20 世纪80年代初发明了快原子质谱法（FAB-MS）， 能够分析分子量达数千的多肽。
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质量色谱图
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3020ຫໍສະໝຸດ 1001.0
2.0
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6.0
总学习离交子流PP流T 图
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准分子离子:
• 指与分子存在简单关系的离子，通过它可以 确定分子量.液质中最常见的准分子离子峰 是[M+H]+ 或[M-H]- .
• 在ESI中, 往往生成质量大于分子量的离子如 M+1,M+23,M+39,M+18......称准分子离子,表 示为:[M+H]+,[M+Na]+等
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碎片离子：
• 准分子离子经过一级或多级裂解生成的产物 离子.
• 碎片峰的数目及其丰度则与分子结构有关,数 目多表示该分子较容易断裂,丰度高的碎片峰 表示该离子较稳定,也表示分子比较容易断裂 生成该离子。
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OH H N CH3
CH3
Ephedrine, MW = 165
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多电荷离子：
指带有2个或更多电荷的离子,常见于蛋白质或多肽等
离子.有机质谱中,单电荷离子是绝大多数,只有那些不
容易碎裂的基团或分子结构-如共轭体系结构-才会形
成多电荷离子.它的存在说明样品是较稳定的.采用电
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2
液质联用与气质联用的区别:
• 气质联用仪(GC-MS)是最早商品化的联用仪器，适宜分析小分子、 易挥发、热稳定、能气化的化合物；用电子轰击方式（EI）得到 的谱图，可与标准谱库对比。
• 液质联用(LC-MS)主要可解决如下几方面的问题：不挥发性化合 物分析测定；极性化合物的分析测定；热不稳定化合物的分析测 定；大分子量化合物（包括蛋白、多肽、多聚物等）的分析测定； 没有商品化的谱库可对比查询，只能自己建库或自己解析谱图。
激光解吸电离飞行时间质谱仪（MALDI-TOF-MS）。 API-MS的特点是可以和液相色谱、毛细管电泳等分 离手段联用，扩展了应用范围，包括药物代谢、临床
和法医学、环境分析、食品检验、组合化学、有机化
学的应用等；MALDI-TOF-MS的特点是对盐和添加物 的耐受能力高，且测样速度快，操作简单。
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1. 15e 2
Reconst r uct of Int act Ant ibody
1 4 7 5 7 5 .0 0
50
1 4 7 2 2 4 .0 0
• 随着生命科学的发展，欲分析的样品更加复杂，分 子量范围也更大，因此，电喷雾离子化质谱法 （ESI-MS）和基质辅助激光解吸离子化质谱法 （MALDI-MS）应运而生。
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• 目前的有机质谱和生物质谱仪，除了GC-MS的EI和CI 源，离子化方式有大气压电离（API）（包括大气压 电喷雾电离ESI、大气压化学电离APCI、大气压光电 离APPI）与基质辅助激光解吸电离。前者常采用四极 杆或离子阱质量分析器，统称API-MS。后者常用飞 行时间作为质量分析器，所构成的仪器称为基质辅助
液相色谱—质谱联用的原 理及应用
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简介
• 色谱质谱的在线联用将色谱的分离能力与质谱 的定性功能结合起来，实现对复杂混合物更准 确的定量和定性分析。而且也简化了样品的前 处理过程，使样品分析更简便。
• 色谱质谱联用包括气相色谱质谱联用(GC-MS)和 液相色谱质谱联用(LC-MS)，液质联用与气质联 用互为补充，分析不同性质的化合物。
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. • 基峰: 在质谱图中，指定质荷比范围内强度最大的离
子峰称作基峰. • 总离子流图；质量色谱图；准分子离子；碎片离子；
多电荷离子；同位素离子
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质谱原理简介：
• 质谱分析是先将物质离子化，按离子的质荷比 分离，然后测量各种离子谱峰的强度而实现分 析目的的一种分析方法。以检测器检测到的离 子信号强度为纵坐标，离子质荷比为横坐标所 作的条状图就是我们常见的质谱图。
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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