第五章, 生物质谱仪器与技术讲解
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波谱解析MSPPT课件
1. 灵敏度 2. 分辨率 3. 质量范围
波谱解析MS
5.1.3 质谱图
横坐标：质荷比(m/z) 纵坐标：离子峰的相对丰度
波谱解析MS
术语：质谱峰，基峰，分子离子峰
图中强度最大的峰（称为标准峰或基峰）为100， 其余的峰按与标准峰的比例表示，也成为百分相 对丰度。
一般质谱图上质荷比最大的峰为分子离子峰；有 例外。
CH2Cl2：因为，a=3, b=1, n=2, 因此(3+1)2=9+6+1, 即m/z84(M):m/z86(M+2):m/z88(M+4)=9:6:1
CHCl3：因为a=3, b=1, n=3, 因此，(3+1)3=27+27+9+1 即
m/z118(M):m/z120(M+2):m/z122(M+4):m/z124(M+6)=27:27:9:1
43
29 15
57
71 85 99 113 142
m/z
波谱解析MS
16
15
甲烷
m eth an e M =16
m /z
2.支链烷烃
波谱解析MS
3.环烷烃
波谱解析MS
芳烃
波谱解析MS
波谱解析MS
醇和酚
伯醇 仲醇
叔醇
波谱解析MS
m/z 31 m/z 45 m/z 59
CH3 H
H3C CH2 CH2 C OH m/z=73(M-15)
碎片离子，称重排离子。如醇分子离子经脱水后重 排可产生新的重排离子峰。
6. 多电荷离子
波谱解析MS
5.2 离子裂解的机理
波谱解析MS
5.2.1 离子的单分子裂解
波谱解析MS
5.1.3 质谱图
横坐标：质荷比(m/z) 纵坐标：离子峰的相对丰度
波谱解析MS
术语：质谱峰，基峰，分子离子峰
图中强度最大的峰（称为标准峰或基峰）为100， 其余的峰按与标准峰的比例表示，也成为百分相 对丰度。
一般质谱图上质荷比最大的峰为分子离子峰；有 例外。
CH2Cl2：因为，a=3, b=1, n=2, 因此(3+1)2=9+6+1, 即m/z84(M):m/z86(M+2):m/z88(M+4)=9:6:1
CHCl3：因为a=3, b=1, n=3, 因此，(3+1)3=27+27+9+1 即
m/z118(M):m/z120(M+2):m/z122(M+4):m/z124(M+6)=27:27:9:1
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m/z
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16
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甲烷
m eth an e M =16
m /z
2.支链烷烃
波谱解析MS
3.环烷烃
波谱解析MS
芳烃
波谱解析MS
波谱解析MS
醇和酚
伯醇 仲醇
叔醇
波谱解析MS
m/z 31 m/z 45 m/z 59
CH3 H
H3C CH2 CH2 C OH m/z=73(M-15)
碎片离子，称重排离子。如醇分子离子经脱水后重 排可产生新的重排离子峰。
6. 多电荷离子
波谱解析MS
5.2 离子裂解的机理
波谱解析MS
5.2.1 离子的单分子裂解
第五章质谱法-PPT精品
④ 电喷雾电离源(ESI)
多电荷离子 测定的样品分子量大
2020/8/2
3 质量分析器
加速后离子的动能 :
(1/2)m 2= e V = [(2V)/(m/e)]1/2
在磁场存在下，带电离子按曲线轨迹飞行；
离心力 =向心力；m 2 / R= H0 e V 曲率半径： R= （m ）/ e H0
43
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71 85 99 113 142
m/z
40年代：高分辨率质谱仪出现，有机化合物结构分析； 60年代末：色谱-质谱联用仪出现，有机混合物分离分析； 促进天然有机化合物结构分析的发展； 同位素质谱仪；无机质谱仪；有机质谱仪；
2020/8/2
二、 质谱仪与质谱分析原理
mass spectrometer and mass spectrometry
molecular ion peak
分子电离一个电子形成的离子所产生的峰。 分子离子的质量与化合物的分子量相等。 有机化合物分子离子 峰的稳定性顺序： 芳香化合物＞共轭链烯＞ 烯烃＞脂环化合物＞直链 烷烃＞酮＞胺＞酯＞醚＞ 酸＞支链烷烃＞醇．
2020/8/2
1. 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,由稳定性判断。
2020/8/2
③ 其他类型质量分析器
双聚焦质谱仪体积大； 色谱-质谱联用仪器的发展及仪器小型化（台式）需要； 体积小的质量分析器：
四极杆质量分析器 飞行时间质量分析器 离子阱质量分析器
体积小，操作简单； 分辨率中等；
2020/8/2
四级杆分析器
2020/8/2
4 检测器
（1）电子倍增管 15～18级；可测出10-17A微弱电流；
《生物质谱分析技术》课件
生物质谱分析技术的应用
生物质谱分析技术在生物学、医学和农业等领域有广泛的 应用，如蛋白质组学、代谢组学、药物筛选和食品安全检 测等。
生物质谱分析技术的原理
生物质谱分析技术的原理是基于质谱原理，通过离子化样 品中的分子，测量其质量/电荷比值，从而确定分子的质 量和结构。
THANKS
感谢观看
临床应用
随着质谱分析技术的发展，其在临床 诊断、药物发现和个性化医疗等领域 的应用将得到进一步拓展。
人工智能与机器学习
人工智能和机器学习技术将进一步优 化和提高质谱数据的解析能力，使生 物质谱分析更加高效和准确。
06
参考文献
参考文献
生物质谱分析技术概述
生物质谱分析技术是一种基于质谱原理的生物分子分析方 法，通过测量生物分子质量，可以用于鉴定、定量和分离 生物分子。
蛋白质组学研究是生物质谱分析技术的重要应用领域之一。通过质谱分析，可以 鉴定蛋白质的成分、结构和功能，进而研究蛋白质之间的相互作用和蛋白质的表 达调控。
质谱分析在蛋白质组学研究中常用于蛋白质鉴定、差异表达分析、蛋白质修饰和 相互作用研究等方面。例如，在研究癌症等疾病过程中，质谱分析可以帮助科学 家发现与疾病相关的差异表达蛋白和蛋白质修饰，为疾病的诊断和治疗提供新的 靶点。
生物质谱分析技术逐渐成熟， 开始广泛应用于蛋白质组学研
究。
21世纪初
随着各种新型质谱仪器的出现 ，生物质谱分析技术的应用领
域不断拓展。
目前
生物质谱分析技术已经成为生 命科学领域的重要研究手段， 不断推动着生命科学的发展。
02
质谱仪的基本原理与构成
质谱仪的工作原理
1 2
离子化
通过电离方式将生物分子转化为带电离子。
生物质谱分析技术在生物学、医学和农业等领域有广泛的 应用，如蛋白质组学、代谢组学、药物筛选和食品安全检 测等。
生物质谱分析技术的原理
生物质谱分析技术的原理是基于质谱原理，通过离子化样 品中的分子，测量其质量/电荷比值，从而确定分子的质 量和结构。
THANKS
感谢观看
临床应用
随着质谱分析技术的发展，其在临床 诊断、药物发现和个性化医疗等领域 的应用将得到进一步拓展。
人工智能与机器学习
人工智能和机器学习技术将进一步优 化和提高质谱数据的解析能力，使生 物质谱分析更加高效和准确。
06
参考文献
参考文献
生物质谱分析技术概述
生物质谱分析技术是一种基于质谱原理的生物分子分析方 法，通过测量生物分子质量，可以用于鉴定、定量和分离 生物分子。
蛋白质组学研究是生物质谱分析技术的重要应用领域之一。通过质谱分析，可以 鉴定蛋白质的成分、结构和功能，进而研究蛋白质之间的相互作用和蛋白质的表 达调控。
质谱分析在蛋白质组学研究中常用于蛋白质鉴定、差异表达分析、蛋白质修饰和 相互作用研究等方面。例如，在研究癌症等疾病过程中，质谱分析可以帮助科学 家发现与疾病相关的差异表达蛋白和蛋白质修饰，为疾病的诊断和治疗提供新的 靶点。
生物质谱分析技术逐渐成熟， 开始广泛应用于蛋白质组学研
究。
21世纪初
随着各种新型质谱仪器的出现 ，生物质谱分析技术的应用领
域不断拓展。
目前
生物质谱分析技术已经成为生 命科学领域的重要研究手段， 不断推动着生命科学的发展。
02
质谱仪的基本原理与构成
质谱仪的工作原理
1 2
离子化
通过电离方式将生物分子转化为带电离子。
质谱的原理和仪器构造ppt课件
质谱分类
目前质谱在药检领域的应用迅速 增加，原因是许多保健品、中药 制剂、食品等非法添加化学成分， 需要做出鉴定，虽是中国国情使 然，却也为仪器供应链创造了商 机。
一、有机质谱的基本原理：
质谱仪原理的示意图：
进样系统 离子源 (电离和加速，形成各 种离子) 质量分析器 (把不同质荷比的 离子分开) 检测器 (检测各种质荷比的 离子) 数据处理系统。
6.真空系统
为了保证离子源中灯丝的正常工作，保 证离子在离子源和分析器正常运行，消 减不必要的离子碰撞，散射效应，复合 反应和离子-分子反应，减小本底与记忆 效应, 质谱仪的离子源和分析器一般真空 度都要求在 10-5-10-8 Torr 才能工作。
真空系统由机械真空泵和扩散泵或涡轮 分子泵组成。通常用机械泵预抽真空， 然后用扩散泵或涡轮分子泵连续地抽气。
声的比值，就是信/噪比值，用 S/N 表
示。噪声指基线的强度。
4. 质量精度
利用质谱仪定性分析时，质量精度是一 个很重要的性能指标。在低分辨质谱仪 中，仪器的质量指示标尺精度不应低于 ±0.4质量数。高分辨率质谱仪给出离子 的精确质量，相对精度一般在1-10ppm。
四、质量分析器：
介绍五种不同的分析器
5.计算机、数据处理系统
在计算机未问世前，用反射式电流计，即 被检测的每个 m/e 值的离子电流作用于电流 计上，电流计的发射镜就把光束反射到光敏纸 上，从而实行记录。
计算机系统的功能是对质谱仪进行控制， 包括对质谱数据的采集、处理和打印。现有电 子轰击源 (EI) 的质谱仪的均有 NIST 标准谱 库，谱库中有十几万张标准谱图及用于环保、 农药、兴奋剂, 代谢产物等专用谱库。可进行 谱库检索。高分辨质谱仪其数据系统的软件则 更丰富，还能给出分子离子和其他碎片离子的 元素组成及理论计算值、偏差值 (百万分之 一), 饱和度等其他有关信息。
第五章 有机质谱学 有机波谱分析 课件
并非所有初始动能相等，这样加速后获得的速度不同， 会造成分辨率下降。当加入静电分析器之后，不同动 能的相同质荷比离子首先获得分离，可以大大提高分 辨率 特点：重现性好，高分辨，高动态范围。
re 2V E
有机波谱学
双聚焦质谱工作原理示意图
有机波谱学
有机波谱学
主要质量分析器的结构与工作原理-续2
1 rm B 2V (m / ze)
有机波谱学
单聚焦质谱仪工作示意图
有机波谱学
有机波谱学
有机波谱学
有机波谱学
主要质量分析器的结构与工作原理续-1
双聚焦质谱： 结构：在单聚焦质谱基础之上在离子源和偏转磁场之
间加入偏转电场E（静电分析器），提高分辨率。
作用原理：相同质/荷比的离子在被电场V加速之前，
有机波谱学
电子轰击电离（EI, electron impact ionization)
过程：阴极发射的电子在加速电压（一般为 70V）驱动下，飞向被预先汽化的样品分子产 生轰击效应，产生的分子离子和片段离子束， 被电场引出，并被高电场(数千伏）所加速。
特点：常规方法，使用的最多，技术最成熟， 标准图最多，可以获得丰富的碎片离子峰，便 于结构解析，但是分子离子峰小，甚至没有。
有机波谱学
有机波谱学
用电将锑或钨丝加热到2000度以上，发射出电子 束轰击由分子漏入孔进入的气态分子样品，使分 子发生电离和碎裂，产生的离子碎片加速、聚焦 进入质量分离装置
有机波谱学
有机波谱学
++
: R1
: R2
+
: R3
++
: R4 :e
(M-R2)+
(M-R1)+
re 2V E
有机波谱学
双聚焦质谱工作原理示意图
有机波谱学
有机波谱学
主要质量分析器的结构与工作原理-续2
1 rm B 2V (m / ze)
有机波谱学
单聚焦质谱仪工作示意图
有机波谱学
有机波谱学
有机波谱学
有机波谱学
主要质量分析器的结构与工作原理续-1
双聚焦质谱： 结构：在单聚焦质谱基础之上在离子源和偏转磁场之
间加入偏转电场E（静电分析器），提高分辨率。
作用原理：相同质/荷比的离子在被电场V加速之前，
有机波谱学
电子轰击电离（EI, electron impact ionization)
过程：阴极发射的电子在加速电压（一般为 70V）驱动下，飞向被预先汽化的样品分子产 生轰击效应，产生的分子离子和片段离子束， 被电场引出，并被高电场(数千伏）所加速。
特点：常规方法，使用的最多，技术最成熟， 标准图最多，可以获得丰富的碎片离子峰，便 于结构解析，但是分子离子峰小，甚至没有。
有机波谱学
有机波谱学
用电将锑或钨丝加热到2000度以上，发射出电子 束轰击由分子漏入孔进入的气态分子样品，使分 子发生电离和碎裂，产生的离子碎片加速、聚焦 进入质量分离装置
有机波谱学
有机波谱学
++
: R1
: R2
+
: R3
++
: R4 :e
(M-R2)+
(M-R1)+
第五章质谱分析法ppt课件
内容
第一节、质谱法的基本原理 第二节、质谱仪（自学） 第三节、质谱及主要离子峰的类型 第四节、质谱法的应用
1
第一节、质谱法的基本原理
一、概述
• 质谱分析法是在高真空系统中测定样品的分子离子及碎片离 子质量，以确定样品相对分子质量及分子结构的方法。
• 化合物分子受到电子流冲击后，形成的带正电荷分子离子及
静电分析器将具有相同 速度（或能量）的离子 分成一类；进入磁分析 器后，再将具有相同质 荷比而能量不同的离子 进行分离。 分辨率高，但体积大。
28
3. 四极滤质器（四极杆质量分析器）
特点： • 结构简单、体积小，分析速度快，适合与色谱联用 • 分辨率较高（比磁分析器略低） • 准确度和精密度低于磁偏转分析器，对质量较高的
醛，乙基取代物 伯胺 醇，甲酯类 乙酰基，丙基取代物 烷烃 结构中有芳环
CH3COOH+· C6H5CH2+ C6H5CO+
羧酸，乙酸酯，甲酯 苄基 苯甲酰基
36
·OCH3, CH3NH2
37
对于一般有机物电子失去的程度：
n电子 > 电子 > 电子
O
失去一个n电子形成的分子离子：
-e R C R'
质谱仪按用途分： 同位素质谱仪（测定同位素）、无机质谱仪（测定无机化合物）、
有机质谱仪（测定有机化合物）等。 根据质量分析器的工作原理分：
静态仪器：采用稳定磁场，按空间位置区分不同质荷比的离子 单聚焦和双聚焦质谱仪
动态仪器：采用变化的电磁场，按时空来区分不同质荷比的离子 飞行时间和四极滤质器式质谱仪
在电子轰击下，甲烷首先被电离： CH4+ →CH4+＋CH3+＋CH2+＋CH+＋C+＋H+
第一节、质谱法的基本原理 第二节、质谱仪（自学） 第三节、质谱及主要离子峰的类型 第四节、质谱法的应用
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第一节、质谱法的基本原理
一、概述
• 质谱分析法是在高真空系统中测定样品的分子离子及碎片离 子质量，以确定样品相对分子质量及分子结构的方法。
• 化合物分子受到电子流冲击后，形成的带正电荷分子离子及
静电分析器将具有相同 速度（或能量）的离子 分成一类；进入磁分析 器后，再将具有相同质 荷比而能量不同的离子 进行分离。 分辨率高，但体积大。
28
3. 四极滤质器（四极杆质量分析器）
特点： • 结构简单、体积小，分析速度快，适合与色谱联用 • 分辨率较高（比磁分析器略低） • 准确度和精密度低于磁偏转分析器，对质量较高的
醛，乙基取代物 伯胺 醇，甲酯类 乙酰基，丙基取代物 烷烃 结构中有芳环
CH3COOH+· C6H5CH2+ C6H5CO+
羧酸，乙酸酯，甲酯 苄基 苯甲酰基
36
·OCH3, CH3NH2
37
对于一般有机物电子失去的程度：
n电子 > 电子 > 电子
O
失去一个n电子形成的分子离子：
-e R C R'
质谱仪按用途分： 同位素质谱仪（测定同位素）、无机质谱仪（测定无机化合物）、
有机质谱仪（测定有机化合物）等。 根据质量分析器的工作原理分：
静态仪器：采用稳定磁场，按空间位置区分不同质荷比的离子 单聚焦和双聚焦质谱仪
动态仪器：采用变化的电磁场，按时空来区分不同质荷比的离子 飞行时间和四极滤质器式质谱仪
在电子轰击下，甲烷首先被电离： CH4+ →CH4+＋CH3+＋CH2+＋CH+＋C+＋H+
生物医学中的生物质谱图谱分析技术
生物医学中的生物质谱图谱分析技术生物质谱图谱分析技术在生物医学领域中扮演着至关重要的角色。
它可以为药物研发、疾病诊断和治疗，以及生物学研究等方面提供高效、精确的数据支持。
本文将介绍生物质谱图谱分析技术的基本原理、应用领域及未来发展趋势。
一、生物质谱图谱分析技术的基本原理生物质谱图谱分析技术是一种将分子离子化后，通过质谱仪分析分子组成和结构的方法。
其基本原理是将待测物质通过不同方式离子化，形成带电离子，并进入质谱仪中进行分析。
分子的离子化方式主要有MALDI（基质辅助激光解析离子化）和ESI（电喷雾离子化）两种。
MALDI是一种基于分子矩阵的离子化方式，通常用于大分子化合物的质谱分析。
MALDI样品处理步骤简单，离子化效率高，能够分析高分子量化合物，是目前分析蛋白质的常用方法。
ESI则是一种将分子溶解在带电溶液中，通过电场作用形成带电离子的离子化方式。
ESI能够分析小分子量化合物，且适用于高分辨质谱和串联质谱等多种分析方法。
二、生物质谱图谱分析技术的应用领域生物质谱图谱分析技术在生物医学领域的应用十分广泛。
以下是其中的几个方面：1.药物研发：生物质谱图谱分析技术能够帮助药物研发人员确定药物的分子结构，以及药物与蛋白质的相互作用，为新药开发提供重要的数据支持。
2.疾病诊断和治疗：生物质谱图谱分析技术能够分析血液、尿液、脑脊液等生物样本中的代谢产物、蛋白质和核酸等分子信息，帮助医生进行疾病的诊断和治疗。
3.生物学研究：生物质谱图谱分析技术能够分析蛋白质、脂质和代谢物等分子信息，为生物学研究提供丰富的数据支持。
例如，生物质谱图谱分析技术常用于研究某些蛋白质的修饰方式及其功能。
三、生物质谱图谱分析技术的未来发展趋势随着生物质谱图谱分析技术的不断发展，其应用和研究领域也在不断拓展。
以下是未来发展趋势：1.综合分析技术的发展：目前，生物质谱图谱分析技术常常与其他技术如核磁共振、光谱分析等结合使用，以获得更全面、准确的分析结果。
生物化学中的质谱技术
生物化学中的质谱技术质谱技术在生物化学领域中扮演着重要的角色，它通过分析样品中的分子结构和组成，为研究生物分子的特性和功能提供了有力的工具。
本文将介绍质谱技术的原理和在生物化学中的应用，以及质谱仪器的类型和常见的质谱分析方法。
一、质谱技术的原理质谱技术基于质谱仪，通过对样品中分子的离子化和分离、检测和测量来确定其质量和结构。
主要包括以下几个步骤：1. 样品离子化：样品通过不同的离子化方法（如电离或挥发性溶剂蒸发）得到离子化的粒子，形成气态离子。
2. 离子分离：离子通过质谱仪中的离子分离器，如质子轨道仪、四极杆和飞行时间仪等，在电场、磁场或空间中进行分离。
3. 离子检测：离子进入离子检测器，如电子增强器、多道光电倍增管和电离检测器等，转化为可测量信号。
4. 数据分析：通过质谱仪中的计算机系统对检测到的离子信号进行处理和分析，得到质谱图谱和分子的质量、结构等信息。
二、质谱技术在生物化学中的应用1. 蛋白质鉴定与分析：质谱技术在蛋白质鉴定与分析中具有重要作用。
通过质谱仪的高分辨率和灵敏性，可以鉴定蛋白质的氨基酸序列、修饰位点和鉴定组分等。
2. 代谢组学研究：质谱技术结合稳定同位素示踪技术，可以追踪和分析生物体内代谢物的产生和消耗，从而探索代谢通路的作用和调节机制。
3. 药物研究与药代动力学：质谱技术可用于药物的代谢产物鉴定、药代动力学研究和药物与受体之间的相互作用分析，为药物研发和药物治疗提供依据。
4. 生物小分子定量分析：质谱技术能够对生物体内的低浓度小分子进行高灵敏度的定量分析，如血液中的代谢产物、激素和药物等。
三、常见的质谱仪器类型及操作方法1. 气相质谱仪（GC-MS）：气相质谱仪主要用于描绘揮发性化合物及其分子结构的测量。
操作方法包括样品挥发、气相分离、离子化和质谱检测。
2. 液相质谱仪（LC-MS）：液相质谱仪用于对不易挥发的化合物进行测量和分析。
操作方法包括样品进样、溶剂梯度洗脱、离子化和质谱检测。
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进样系统
真空系统
离子源
质量分析器
检测器
加速器
计算机系统
质谱仪的基本结构框图
二、质谱仪的组成
进样系统 eg样品板 LC或GC
离子源
++ ++
++
质量分析器
加 速 器
++ + ++++++ ++ ++ +
+++++ + + + +
真空系统
EI源 FAB源 MALDI源 ESI源，等
quadrupole Ion trap time-of-flight, etc
第五章 生物质谱技术与仪器
谢圣高
重点提示
1.质谱仪的工作原理是什么？ 2.质谱仪有哪些主要部分？其主要作用是什么？对质谱仪的
性能有何影响？ 3.质谱仪中的质量分析器主要有几种？各自有什么特点？ 4.质谱仪中常见的离子源有哪些？它们的主要特点是什么？ 5.质谱联用技术有哪些？各有什么主要特点？ 6.质谱仪在生物医学领域中有哪些主要应用？ 7.同位素稀释-质谱法（ID-MS）的原理和主要特点是什么？ 8.什么叫MALDI-TOF-MS？它有什么主要应用？
（三）离子源
基质辅助激光解吸电离（MALDI）
一、质谱仪的工作原理
质谱图
纵坐标为离子相对强 度：以离子强度最强峰为 100，其他的峰则以此为 标准，确定其相对强度， 又称相对丰度；或为离子 强度（离子流强度）
横坐标为质荷比。
质谱图
二、质谱仪的组成
7个部分： • 真空系统 • 进样系统 • 离子源 • 加速器 • 质量分析器 • 检测器 • 计算机系统
加速
种低质量数的碎片离子和中性自
由基。
2. 化学电离源（CI）
样品分子在承受电子轰击前，被一种反应气体(通常是甲烷)稀释，稀释 比例约为104:1，因此样品分子与电子的碰撞几率极小，所生成的样品 分子离子主要经过离子-分子反应组成。
3. 场致电离源（FI）
应用强电场诱导样品电离 ： (电压：7～10kV，d<1mm) 过程：样品蒸汽邻近或接 触带高的正电位的阳极尖 端时,由于高曲率半径的尖 端处产生很强的电位梯度, 使样品分子电离.
计
检
算
测
机
器
系
统
电子倍增器， 闪烁计数器，等
闪烁计数器：由闪烁体(也称荧光体)和光电倍增管构成
二、质谱仪的组成
（一）真空系统
覆盖区：凡是有样品分子和离子存在的区域。 作用：降低背景；减少离子间或离子与分子间碰撞所 产生的干扰，如散射、离子飞行偏离、质谱图变宽等； 延长灯丝寿命（残余空气中的氧能烧坏离子源的灯 丝）。 真空度： 1.0×10-4～1.0×10-7Pa。特别是质量分 析器要求高真空度。
（三）离子源
8.基质辅助激光解吸电离（MALDI）
MALDI： matrix-assisted laser desportion ionization
将样品溶液和基质混匀，干燥成为晶体或半晶 体，在激光（如337nm紫外氮激光）照射下，基 质吸收能量后瞬间由固态转化为气态，将质子转 移给样品分子使其离子化 .
（三）离子源
电喷雾电离（ESI）
（三）离子源
大气压电离（API）
ESI与APCI统称为大气压电离（atmospheric pressure ionization, API），
主要用于液质 （LC-MS）联用。
1 Torr = 1 mmHg = 0.133 KPa, 1atm=760mmHg=760×0.133 Kpa＝101 Kpa
2
目录
第一节 质谱仪 第二节 质谱联用技术 第三节 质谱仪在生物医学领域中的应用 本章小结
第一节 质谱仪
一、质谱仪的工作原理
质谱仪离子源中的样品，在极高的真空状态下，在电子、 电场、光、热或激发态原子等能量源作用下，将物质气化、 电离成正离子束，经电压加速和聚焦导入质量分析器中，一 般利用离子在电场、磁场中运动的性质，按离子质荷比(m/z) 的大小顺序进行收集和记录，得到质谱图。也可以按质荷比 -相对强度或离子强度列表，得到质谱表。
二、质谱仪的组成
（二）进样系统
根据是否需要接口装置，分为两种方式：
气态、高沸点液态样品：通过可调喷口装置导入 吸附在固体上或溶解在液体中的挥发性样品：通过 1.直接进样 顶空分析器富集样品上方的气体，利用吸附柱捕集 ，再程序升温使之解吸附，经毛细管导入进样：将气相色谱（GC）载气去除或将液相色 谱(LC)的溶剂去除后导入质谱。GC –MS,LC-MS
2019/6/13
二、质谱仪的组成
（三）离子源（ion source）
• 使气化样品中的原子、分子电离或分子碎片成为正离子，又 称为电离源 。离子源与质谱仪的性能直接相关
常见的分子破碎过程示意图
“·”表示未配对的单电子，“+”表示正离子。分子失去一 个分电子子离M而子 电进离一所步产 发生生的键自的由简基单离断子裂，，称而为产分生子质离量子数（较低）的。碎 片，即失去游离基（自由基）后的正离子，称为碎片离子
4. 场解析电离源（FD）
过 程：样品溶液涂于发射器表面—强电场—分子电离—奔向阴极 —引入磁场
特 点：特别适于非挥发性且分子量高达10,0000的分子。样品只产 生分子离子峰和准分子离子峰，谱图最为简单。
5. 快原子轰击电离源（FAB）
过 程：稀有气体（如氙或氩电离）通过电场加速获得高动能——快 原子——快速运动的原子撞击涂有样品的金属板——金属板上的样 品分子电离——二次离子——电场作用下，离子被加速后——通过 狭缝进入质量分析器。
二、质谱仪的组成
常见离子源电离方式
电子电离（EI） 化学电离（CI） 场电离（FI） 场解吸（FD） 快原子轰击（FAB） 电喷雾电离（ESI） 大气压化学电离（APCI） 基质辅助激光解吸电离（MALDI） 电喷雾解吸电离(DESI)
1. 电子电离源（EI）
原理：
用电加热铼或钨丝至2000℃
，产生10～70eV的高速电子束
，与进入电离室的试样分子发生
碰撞，若电子的能量大于试样分
子的电离电位，将导致试样分子
的电离。试样分子M失去一个电
子形成的M+称为分子离子。所需 能量为15～20eV。
加速
当具有更高能量（如70eV ）的电
聚焦
子轰击有机化合物分子时，就会 使分子中的化学键断裂，生成各