离子阱四级杆飞行时间
四级杆飞行时间阱单聚焦磁质量分析器灵敏度高低
四级杆飞行时间阱单聚焦磁质量分析器灵敏度高低四极杆质谱分析器是目前最成熟、应用最广泛的小型质谱计之一。
在气相色谱-质谱( GC/MS)和液相色谱-质谱(LC/MS) 联用仪中,四极
杆是最常用的质量分析器之一。
离子阱质量分析器具有灵敏度高、质量范围大、结构简单、可实现多级串联质谱MS等优点。
飞行时间质谱计检测离子的质荷比是没有上限的，这就特别适合于生物大分子的测定。
傅立叶变换离子回旋共振（FT-CIR）的分辨率极高，远远超过其它质谱分析器，可完成多级（时间上）串联质谱的操作，可采用各种电离方式，便于与色谱仪联机；具有灵敏度高、质量范围宽、速度快、性能可靠等优点。
质谱的几种工作模式：SIM_SRM_MRM
质谱都有几种工作模式：SIM,SRM,MRMSIM :单离子检测扫描(single ion monitoring)SRM :选择反应检测扫描(selective reaction monitoring)MRM :多反应检测扫描(multi reaction monitoring)质谱都有几种工作模式：（1）Full Scan：全扫描，指质谱采集时，扫描一段范围，选择这个工作模式后，你自己来设定一个范围，比如：150～500 amu。
对于未知物，一定会做这种模式，因为只有Full Scan了，才能知道这个化合物的分子量。
对于二级质谱MS/MS或多级质谱MSn时，要想获得所有的碎片离子，也得做全扫描。
（2）SIM：Single Ion Monitor，指单离子监测，针对一级质谱而言，即只扫一个离子。
对于已知的化合物，为了提高某个离子的灵敏度，并排除其它离子的干扰，就可以只扫描一个离子。
这时候，还可以调整一下分辨率来略微调节采样窗口的宽度。
比如，要对500 amu的离子做SIM，较高高分辨状态下，可以设定取样宽度为1.0，这时质谱只扫499.5～500.5 amu。
还有些高分辨率的仪器，可以设定取样宽度更小，比如0.2 amu，这时质谱只扫499.9～500.1 amu。
但对于较纯的、杂质干扰较少的体系，不妨设定较低的分辨率，比如取样宽度设为2 amu，这时质谱扫描499～501 amu，如果没有干扰的情况下，取样宽度宽一些，待测化合物的灵敏度就高一些，因为噪音很低；但是有很强干扰情况下，设定较高分辨，反而提高灵敏度信噪比，因为噪音降下去了。
（3）SRM：Selective Reaction Monitor，指选择反应监测，针对二级质谱或多级质谱的某两级之间，即母离子选一个离子，碰撞后，从形成的子离子中也只选一个离子。
因为两次都只选单离子，所以噪音和干扰被排除得更多，灵敏度信噪比会更高，尤其对于复杂的、基质背景高的样品。
四极杆飞行时间质谱仪原理
四极杆飞行时间质谱仪原理
四极杆飞行时间质谱仪是一种常用于质谱分析的仪器。
其原理基于带电粒子在磁场中受到洛伦兹力以及电场力的作用，从而确定粒子的质量和电荷比。
该仪器由四根平行排列的金属杆（四极杆）组成，杆之间存在一定的电势差，形成一个电场。
在四极杆的两端还有一个均匀的磁场作用，形成一个向前加速粒子的区域。
当带电粒子进入仪器后，首先会在电场中加速，并沿着四极杆飞行。
同时，磁场会对粒子施加一个垂直于杆的洛伦兹力，使其偏离原来的路径。
由于电场和磁场力的施加方向不同，使得粒子在四极杆内做着动态的偏转运动。
根据四极杆飞行时间质谱仪的工作原理，可以将不同质量和电荷比的粒子分离出来。
因为不同质量和电荷比的粒子会受到不同大小的洛伦兹力和电场力的影响，从而在四极杆内拥有不同的飞行时间。
通过测量粒子飞行时间和飞行距离的关系，可以计算出粒子的质量和电荷比。
四极杆飞行时间质谱仪在实际应用中具有广泛的用途。
它可以用来分析和鉴定各种物质的成分和结构，包括有机化合物、无机离子、生物大分子等。
同时，该仪器还可以进行质量测定、同位素分析以及反应动力学等研究。
总结起来，四极杆飞行时间质谱仪的工作原理是基于带电粒子在电场和磁场的共同作用下进行运动，通过测量粒子的飞行时
间来确定其质量和电荷比。
这种仪器具有高分辨率、高灵敏度和广泛的应用领域。
液相色谱串联质谱的小知识
一、开机water 2695/micromass zq4000:开机步骤1. 分别打开质谱、液相色谱和计算机电源，此时质谱主机内置的CPU会通过网线与计算机主机建立通讯联系，这个时间大约需要1至2分钟。
2. 等液相色谱通过自检后，进入Idle状态，依照液相色谱操作程序，依次进行操作。
（具体根据液相色谱不同型号来执行，下面以2695为例）。
a.打开脱气机(Degasser On)。
b.湿灌注(Wet Prime)。
c.Purge Injector。
d.平衡色谱柱。
3.双击桌面上的MassLynx4.0图标进入质谱软件。
4.检查机械泵的油的状态（每星期），如果发现浑浊、缺油等状况，或者已经累积运行超过3000小时，请及时更换机械泵油。
5.点击质谱调谐图标（MS T une）进入质谱调谐窗口。
6.选择菜单“Options –Pump”，这时机械泵将开始工作，同时分子涡轮泵会开始抽真空。
几分钟后，ZQ就会达到真空要求，ZQ前面板右上角的状态灯“Vacuum”将变绿。
7.点击真空状态图标，检查真空规的状态，以确认真空达到要求。
8. 确认氮气气源输出已经打开，气体输出压力为90 psi。
9.设置源温度（Source T emp）到目标温度。
关机1．点击质谱调谐图标进入调谐窗口。
2.点击Standby 让MS 进入待机状态时，这时状态灯会由绿变红，这一过程是关质谱高电压的过程。
3．停止液相色谱流速，如果还需要冲洗色谱柱，可以将液相色谱管路从质谱移开到废液瓶。
4．等脱溶剂气温度（ESI）或APCI探头温度降到常温，点击气体图标关闭氮气。
5．逆时针方向拧开机械泵上的Gas Ballast 阀，运行20分钟后关闭（镇气）。
a) 对于ESI源，至少每星期做一次。
b) 对于APCI源，每天做一次。
6．再次确认机械泵的Ballast阀是否已经关闭。
7．选择Option / Vent，这时质谱开始泄真空，ZQ 前面板的状态灯“Vacuum”开始闪烁，几分钟后机械泵会停止运行，这时可以关闭质谱电源。
岛津离子阱飞行时间质谱仪LCMS IT TOF操作指南
液相色谱质谱仪LCMS-IT-TOF操作指南空白页前言请在使用本产品前仔细阅读本指南。
感谢您购买本产品。
LCMS-IT-TOF控制软件LCMSsolution功能丰富。
本指南将对软件的基本功能进行说明。
首次使用LCMSsolution进行分析的用户，也可通过阅读本指南，掌握基本操作的分析流程。
有关具体功能请参考以下使用说明书：• 硬件《Shimadzu High-Performance Liquid Chromatograph/Mass Spectrometer LCMS-IT-TOF Operation Manual》(225-18046)• 软件《Shimadzu High Performance Liquid Chromatography / Mass Spectrometry Workstation [LabSolutions/LCMSsolution] Operation Manual》(225-18036)免责声明•本说明书内容如有改动恕不另行通知。
•本说明书内容力求准确，如有错误或遗漏敬请谅解。
•本说明书版权归株式会社岛津制作所所有。
未经本公司许可不得转载、复制部分或全部内容。
•Windows是美国Microsoft Corporation在美国及其他国家的注册商标。
在本说明书中记载的其他公司名及产品名是各公司的商标及注册商标。
此外，本说明书中不对TM、®标记做明确说明。
© 2011Shimadzu Corporation. All rights reserved.本说明书是日文版《液相色谱质谱仪LCMS-IT-TOF系列操作指南》(225-18407) (修订版B 2011年5月) 的译文。
i目录前言_____________________________________________________________ i1.仪器及LCMSsolution的启动 ___________________________________ 12.自动调谐____________________________________________________ 33.方法文件的创建______________________________________________ 54.开始分析___________________________________________________ 175.批处理分析_________________________________________________ 196.结束分析___________________________________________________ 237.后处理_____________________________________________________ 258.打印结果___________________________________________________ 379.附录_______________________________________________________ 39 9.1MS参数指南 __________________________________________________________ 39 9.2LC参数指南 __________________________________________________________ 42 9.3维护 _________________________________________________________________ 53 9.4后处理质量校准_______________________________________________________ 54 9.5质量校正 _____________________________________________________________ 68 9.6LCMS-IT-TOF系列基本构成图 __________________________________________ 77ii1. 仪器及LCMSsolution的启动1. 请确认氮气、氩气的供给。
三重四级杆质谱仪原理整合完整版
三重四极杆: SRM 或MRM
多反响监测〔MRM〕
QQQ 应用
• 承受QQQ,分析者可以承受最少的样品制 备步骤。
• 常常用于少量化合物的高通量定量分析， 而 不用于大量化合物同时高通量分析。。
• 一些例子： •食品中的农药和除草剂 • 人类体液中的违禁药物 • 地表水的药物 • 生物基体中的药物
时间串联的多级质谱：缺点
• 缺乏三重四极杆〔QQQ〕类型的母离子扫描和和中性丧失 扫描的高灵敏度。
• 由于空间电荷效应的影响，离子阱的 动态范围有限。由 于假设过多的离子积存在阱里，它们的电荷相斥会对仪器 的区分率和定量分析造成有害的影响。
空间串联的多级质谱：通过QQQ质量分析器完成
• 空间串联的多级质谱分析通过连续的质量分析器 实现，例如QQQ。
QQQ多级质谱：子离子扫描
• Q1选择了某一特定质量的母离子，Q2碰撞池产生碎片离 子，然后在Q3中分析。此过程产生典型的质谱质谱碎片 谱图。
第一个四极杆在选择性离子监测模式，其次个在全扫描监测模式
QQQ多级质谱：母离子扫描
• 在母离子扫描中，Q1测定母离子，Q3测定某个特定的 碎片离子，因此可在特别简单的混合物中监测某种特 定的分子。
三重四级杆质谱仪原理
内容
• 质量分析
• – 根底学问
• – 质量分析器的性能特点
•
• 区分率
•
• 准确率
•
• 质量范围
• 多级质量分析
• – 什么是多级质谱？
• – 多级质谱如何工作？
• – 碰撞诱导解离(CID)
• – 采集方式
பைடு நூலகம்
•
• SRM
•
• MRM
• QQQ的优点〔选择性、灵敏度和速度
四级杆-飞行时间质谱的工作原理及特点
四级杆-飞行时间质谱的工作原理及特点
四级杆飞行时间质谱是一种高分辨质谱仪，其工作原理是利用四级杆的静电场将离子在空间中聚焦，并通过一系列电极和补偿电荷来矫正离子在杆上的偏转，最终使离子进入飞行时间管。
离子在飞行时间管中沿着离子飞行管的轴向运动，由于离子荷质比的不同，因而飞行速度也不同，当到达离子探测器时，时间和荷质比可以测定，从而得到离子质谱图。
四级杆飞行时间质谱的特点是，它的分辨率高，可达10的8次方数量级，能够检测到分子离子、碎片离子、荷电中性粒子等物质，具有广泛的分析适用范围；同时，由于离子在杆中的加速过程中能量较小，不会对样品造成分解和损伤，使得样品分析结果更加准确可靠。
另外，四级杆飞行时间质谱仪具有比重、质量、结构与动力学参数等方面的独特分析能力，特别适用于组成分析、结构鉴定等方面的研究。
超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱
超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱
超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱（UPLC-QTOF-MS）是一种
综合性的分析技术，广泛应用于化学、生物、医药等领域。
该技术将
高效液相色谱（UPLC）和四极杆-飞行时间质谱（QTOF-MS）相结合，
具有分离技术分辨率高、分析方法灵活、精确度高、基质干扰小等优点。
UPLC是一种高效液相色谱技术，其分离柱颗粒大小通常为1.7微米，比传统的HPLC柱颗粒小得多，因此具有更高的分离能力和更快的
分离速度。
QTOF-MS则是一种高分辨质谱技术，具有高精度、高分辨率、高灵敏度和高通量等特点。
QTOF-MS通过对物质的分子离子进行加速、分离和检测，可以得到物质的分子式、分子量和结构信息。
UPLC-QTOF-MS技术结合了两种先进的技术，可以实现快速、准确地分离、鉴定和定量各种样品中的化合物。
在医疗保健领域，UPLC-QTOF-MS技术可以用于快速筛选和鉴定化合物中的生物标志物，为疾病诊断和治疗提供重要依据。
同时，在药物研发方面，该技术可以快速
鉴定化合物的结构、性质和代谢产物，为新药研发提供重要信息。
总的来说，UPLC-QTOF-MS技术是一种高效、精确的分析技术，已经被广泛应用于化学、生物、医药等领域。
该技术的广泛应用将为相
关科研、工业和医疗保健领域提供更为准确和精密的分析手段。
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子离子扫描
母离子扫描
中性碎片丢失扫描
选择离子监测
多反应监测
四级杆-飞行时间（Q-TOF）
看
IT-TOF
IT-TOF
/an/lcms/lcmsittof/ittof.html
QTRAP
增强型全扫描（EMS） 增强多电荷扫描（EMC） 增强分辨率扫描（ER） 增强型离子扫描（EPI） MS/MS/MS扫描
电喷雾离子化可分为三个过程： 1）形成带电小液滴：由于毛细管被加高压，造成氧化还原反应 ，形成带电液滴。 2）溶剂蒸发和小液滴碎裂：溶剂蒸发，离子向液滴表面移动， 液滴表面的离子密度越来越大，当达到Rayleigh (瑞利）极限时 ，即液滴表面电荷产生的库仑排斥力于液滴表面的张力大致相 等时，液滴会非均匀破裂，分裂成更小的液滴，在质量和电荷 重新分配后，更小的液滴进入稳定态，然后再重复蒸发、电荷 过剩和液滴分裂这一系列过程。 3）形成气相离子：对于半径<10nm的液滴, 液滴表面形成的电 场足够强，电荷的排斥作用最终导致部分离子从液滴表面蒸发 出来，而不是液滴的分裂，最终样品以单电荷或多电荷离子的 形式从溶液中转移至气相，形成了气相离子。
LC-MS
色谱分离，质谱是色谱的检测器。离子在电场和磁场的综 合作用下，按照其质量数m和电荷数Z的比值(m/z，质荷比 )大小依次排列成谱被记录下来，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。
实际上
ESI—电喷雾电离
Electrospray Ionization
处于磁场B中离子—回旋离子— 吸收和B垂直的电场能量—当离 子能量和吸收的能量相等是发生 共振，切断交变电场，回旋离子 在电极上产生感应电流，随时间 变化感应信号衰减，记录该信号 ，通过Fourier变换将时域图转换 为频率图（质谱图）
特点 可用于分子反应动力学研究，扫描速度快，可与GC联 用，分辨率高，分析质量大，但仪器昂贵。
飞行时间（time-of-flight models，TOF）
优点 可以获得精确质量数，分辨率高，扫描速度快 可用于大分子的分析（几十万原子量单位） 限制 无MS/MS功能，只能用“源内碰撞诱导解离”功能 不如四级杆和离子阱质谱中SIM和MS/MS中的SRM灵敏
傅立叶变换离子回旋共振（FT-MS）
质量分析器
空间分离质谱 磁质量分析器 四级杆质量分析器 时间分离质谱 离子阱质量分析器（IT） 飞行时间质量分析器（TOF） 傅立变换离子回旋共振质谱仪（FT-MS）
磁质量分析器（magnetic sector models）
特点 单聚焦 低分辨率 双聚焦 高分辨率（相对） 扫描速度慢，不能与色谱仪联用 对真空度要求相对较高
四级杆（qห้องสมุดไป่ตู้adrupole models，Q）
一个离子在进入四极杆后，由于受 到 Rf 电场和直流 DC 的作用会开 始复杂的振荡运动。假设某一时刻 ，DC 和 Rf 保持恒定，如果离子 的质量太低，这个离子被推离轴向 ，到达正极杆，而不会到达四极杆 的出口。如果离子质量太高，趋于 负极杆的振荡增加，直到离子撞击 到负极杆或从四极杆的边缘被弹出 去。只有特定质量的离子在四极杆 内的振荡才会稳定，并且只有这样 的离子才能从四极杆的末端出去被 电子倍增器检测
四级杆特点
优点 结构简单，体积小，易清洗，耐用，分析成本低 选择离子扫描的灵敏度高 优良的定量性能 质谱图是线性质量坐标，易于数据处理 可在较低真空下工作，扫描速度快，易于色谱连用 限制 只能使用“源内碰撞诱导解离”进行结构解析 无法获得精确的质量数 扫描速度比离子阱和飞行时间质谱慢
离子阱（ Ion Trap ，IT）
在环形电极上加基础射频电压（Fundemental rf）和直流 电压；在端盖电极上加交流补充电压。由离子源产生的离 子，通过脉冲离子门进入离子阱，通过调节射频电压和直 流电压，离子可以稳定地存贮在离子阱中。阱中离子的数 目可通过自动增益控制（AGC）技术进行有效控制。阱中 离子数目太多，会引起空间电荷效应，导致电场的扭曲和 整体性能的下降。离子阱中一般充入1 mTorr的氦气，它有 两个作用，一是碰撞“冷却”降低初进入离子的动能，有效 地捕获注入的离子；二是作为碰撞气体，从而产生多级 MS。
增强型全扫描（EMS） EMS是一种标准的离子阱扫描方 式。 增强多电荷扫描（EMC） EMC是一种标准的离子阱扫描 方式，可用来提高多电荷离子的信噪比。 增强分辨率扫描（ER） 这种扫描方式可以获得感兴趣离 子的高分辨MS。 增强型子离子扫描（EPI） EPI用于获得特定离子的高品 质的MS/MS谱。 MS/MS/MS扫描 MS/MS/MS扫描可用于获得特定MS/MS 离子的进一步的信息。
串联质量分析器
三重四级杆（QQQ） 四级杆-飞行时间（Q-TOF） 离子阱-飞行时间（IT-TOF） 四级杆-离子阱（QTRAP，Q-IT）
串联质量分析器
三重四级杆
三重四级杆特点
优点 有串极功能，定性能力非常好，信噪比高于QMS 是常用的QMS结果确认仪器 除一般子离子扫描功能外，还有SRM，MRM，母离子扫 描，中性丢失等功能（离子阱不行）对特征基团的结构研 究有很大帮助 缺点 分辨力不足，容易受到m/z近似的例子干扰 售价较高，需要认真维护
APCI电离是在大气压条件下利用尖端高压（电晕）放电促 使溶剂和其他反应物电离、碰撞，及电荷转移等方式，形 成一个反应气等离子区，样品分子通过等离子区时，发生 质子转移，形成了(M＋H) 或(M-H)离子或加和离子
ESI *电喷雾电离是最软的电离技术，通常只产生分子离子峰，因此可直接测定混合 物，并可测定热不稳定的极性化合物；其易形成多电荷离子的特性可分析蛋白质 和DNA等生物大分子；通过调节离子源电压控制离子的碎裂（源内CID）测定化 合物结构。 *灵敏度取决于化合物本身和基质 APCI *受基质影响较小 (相对于ESI), 质谱图不受缓冲盐及其缓冲力变化的影响 适应高流量的梯度洗脱/高低水溶液变化的流动相；通过调节离子源电压控制离子 的碎裂。 *与ESI相比适于极性较小的化合物,热不稳定化合物可能会发生降解 一般适合 分析挥发性化合物，也常分析从中性到极性的化合物 APPI 一般适用于分析非极性或者弱极性化合物
APPI—大气压光喷雾电离
Atmospheric Pressure PhotoSpray Ionization
APCI—大气压化学电离
Atmospheric Pressure Chemical Ionization
工作原理： 大气压化学电离可分为以下两个步骤： 1.快速蒸发：液流被强迫通过一根窄的管路使其得到较高 的线速度，给毛细管高温加热及雾化气的作用使液流在脱 离管路的时候蒸发成气体 2.气相化学电离(电晕放电)：通过电晕放电，达到气相化 学电离
离子阱特点
优点 多级质谱功能 扫描速度快，分辨率高 全扫描MS/MS灵敏度高，自动产生MS/MS质谱图 灵敏度高于三级串联四级杆（QQQ），因为母离子在离子 阱中不会进一步碎裂，对于QQQ，经常会发生碎片离子进 一步解离的过程，这会导致QQQ的质谱图解析更加复杂
限制 无法获得准确的质量信息 定量的灵敏度比串联四级杆低