《质谱联用技术》课件.ppt

质谱联用技术欢迎参加《质谱联用技术》课程。质谱联用技术是现代分析化学中不可或缺的重要工具，将质谱与其他分析技术结合，极大地提高了分析的灵敏度、选择性和应用范围。本课程将系统介绍质谱的基本原理、各种联用技术的工作机制及其在科研和工业领域的广泛应用。

课程概述基础理论质谱基本原理、仪器构造和工作机制联用技术GC-MS、LC-MS、ICP-MS、CE-MS等常见联用技术样品处理样品前处理方法及数据分析策略应用实例环境分析、药物研发、食品安全等领域的应用案例

质谱基本原理离子化样品分子在离子源中被电离，转化为带电离子加速与聚焦产生的离子被加速并聚焦形成离子束分离质量分析器根据质荷比(m/z)对离子进行分离检测检测器记录分离后的离子信号并转化为电信号质谱技术的核心原理是将样品中的分子转化为气相离子，然后根据它们的质荷比(m/z)进行分离和检测。质谱分析可以提供分子量、结构和含量等信息，是一种高灵敏度、高选择性的分析方法。

质谱仪的组成进样系统将样品引入质谱仪的装置，包括直接进样、色谱分离等多种方式离子源将样品分子转化为气相离子的区域，是质谱分析的第一步质量分析器根据离子的质荷比(m/z)对离子进行分离的核心部件检测器记录分离后离子的信号并将其转化为可测量的电信号数据系统采集、处理和分析质谱数据的计算机系统，提供定性和定量分析结果

离子源1234离子源的选择取决于样品的物理化学性质和分析目的。不同离子源产生的离子类型和碎片模式各不相同，影响着质谱数据的解释和应用范围。电子轰击源(EI)使用高能电子束轰击气态分子产生离子，是最经典的硬电离技术标准化谱图便于库检索适用于挥发性样品化学电离源(CI)利用反应气体与样品分子间的化学反应产生离子软电离技术提供分子量信息电喷雾离子源(ESI)通过高压静电场使液滴荷电并蒸发，产生多价离子适用于极性大分子与LC良好兼容基质辅助激光解吸电离(MALDI)利用基质吸收激光能量，协助样品分子解吸和电离适用于大分子分析

质量分析器分析器类型质量范围分辨率扫描速度特点四极杆(Q)~4,000低快稳定可靠，价格适中飞行时间(TOF)无限制中-高极快高灵敏度，适合瞬时离子源离子阱(IT)~4,000中中可进行多级质谱分析(MSn)静电轨道阱(Orbitrap)~6,000极高慢超高分辨率，准确质量测定磁式扇形(Sector)~10,000高慢传统型，稳定性好

检测器电子倍增器最常用的检测器，通过连续的二次电子发射将单个离子信号放大10^4-10^8倍。具有快速响应、高增益特点，但使用寿命有限。光电倍增管离子先撞击转换电极产生电子，再经过光电倍增管放大信号。具有响应速度快、抗干扰能力强的特点，在高端仪器中常见。阵列检测器多通道同时检测不同质荷比的离子，如微通道板(MCP)。适用于飞行时间质谱等需要同时检测多种离子的场合，提高灵敏度和速度。法拉第杯直接测量离子电流的非破坏性检测器。具有高精确度和宽动态范围，适合同位素比值测定等精确测量，但灵敏度较低。

数据系统数据存储原始数据的采集和安全存储数据处理谱图平滑、背景扣除、峰识别等基础处理数据分析定性定量分析、谱库检索、多变量统计等高级分析结果呈现报告生成、数据可视化和结果共享质谱数据系统是连接仪器和分析结果的桥梁，现代质谱数据系统集成了数据采集、处理、分析和可视化等多种功能。高级数据系统还可以实现谱库检索、结构解析、代谢物鉴定等智能分析功能，大大提高分析效率。随着大数据技术的发展，质谱数据系统正向更加智能化、自动化的方向发展，能够处理海量数据并从中提取有价值的信息。

质谱联用技术简介联用技术的原理质谱联用技术将质谱与其他分离或分析技术结合，扬长避短，提高分析效率和精度。通过在质谱前增加分离步骤，可以简化复杂样品的分析过程，减少基质干扰，提高检测灵敏度。联用技术的关键在于两个系统之间的有效接口，要求兼容两种技术的工作条件，确保样品高效传递。常见质谱联用技术气相色谱-质谱联用(GC-MS)液相色谱-质谱联用(LC-MS)电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)毛细管电泳-质谱联用(CE-MS)串联质谱技术(MS/MS)离子迁移谱-质谱联用(IMS-MS)质谱联用技术解决了单一技术的局限性，大大拓展了质谱的应用范围。联用技术既可以利用前端技术的高分离效率，又能发挥质谱高灵敏度和高选择性的优势，成为现代分析化学中最强大的分析工具之一。

气相色谱-质谱联用（GC-MS）热稳定性分析对象必须具有良好的热稳定性和挥发性，通常为分子量小于1000的化合物高分离度气相色谱提供极高的分离效率，色谱柱理论塔板数可达数十万，能分离结构相近的化合物高灵敏度选择离子监测(SIM)模式下检测限可达pg级，全扫描模式下可达ng级标准谱库拥有庞大的EI质谱标准谱库(如NIST库)，便于未知物定性GC-MS是最早发