仪器原理介绍
电喷雾电离源（ESI）
套管的清洗、维护（如果需要可以演示操作）
电喷雾电离源是一种软电离方式，即便是分子量大，稳定性差的化合物，也不会在电离过程中发生分解，它适合于分析极性强的大分子有机化合物，如蛋白质、肽、糖等。（对于非极性、挥发性的待测化合物，则不使用。）
电喷雾电离源的最大特点是容易形成多电荷离子。这样，一个分子量为10000Da的分子若带有10个电荷，则其质荷比只有1000Da，进入了一般质谱仪可以分析的范围之内。根据这一特点，目前采用电喷雾电离，可以测量分子量在300000Da以上的蛋白质。（因此由ESI电离源电离的质谱仪在测量的分子量范围上，理论无上限，只需要调节条件，让其带上更多的电荷即可。）
电离源几个参数的意义
1、毛细管电压（3KV~8KV）
控制合适的电压，以便对于待测化合物有更好的电离度并且在这个条件下不会发生电化学反应，从而降低待测物质的信号。在负离子模式下，由于电压过高，电离源尖端会出现紫色的尖端放电现象，做样品测试的时候要尽量避免，防止由于尖端放电，电压过高使样品发生裂解，从而不能得到较高丰度的分子离子峰。同时也会由于电流的产生，损毁离子源内的元件。
2、去溶剂温度（溶剂的最低的气化温度到最高的气化温度之间）
电离源温度是溶剂气化的重要参数。软件添加附件之后可以将该参数设置到350℃。对于水比较多流动相而言，我们需要调高电离源的去溶剂温度以便水能最大程度液化，因为有时候未气化的水会进入到质谱仪器内部，对一些阀门造成损坏。（当然，对于水而言，由于表面张力比较高，很难形成电喷雾，所以可以在不影响液相分离的情况下，尽量减少水的含量，避免信号的损失。）
3、锥孔电压（根据灵敏度和分辨率进行数值优化）
锥孔也可以叫采样孔，调节合适的锥孔电压可以增强仪器的灵敏度，但是锥孔电压过高会造成待测化合物的源内裂解。造成非二级质谱造成的碎片峰的产生，不利于谱图的解析。
4、去溶剂气
去溶剂气流量的选择：经验法选择去溶剂气，一般流动相的流速为0.1mL/min时候，选择100L/h 的去溶剂气流量，0.2 mL/min时选择200L/h的去溶剂气流量，依次类推。去溶剂气的流量必须稳定，需将液氮分压表的分压控制在0.6左右，否则做出实验的待测化合物的离子计数重现性很差。另外，当去溶剂气流量升到1000L/h的时候，会发现去溶剂温度的反馈值保持在300℃（如果预设为350℃），属于正常现象。
总而言之，电离源的最佳使用效果是要保证从电离源外观看来，一定要产生锥形电喷雾。从图谱上看，如果样品量能保证在mg/mL,质谱的响应值能达到103或者104数量级。如果未达到，分析思路：1、离子模式选择是否正确。2、离子源、锥孔是否清洁。3、所设的离子源数值是不是没有得到相应的反馈值。4、待测样品是否适合用这种电离源进行电离。5、仪器的灵敏度是不是不够（在重新进行软件的附件安装之前，应该保存ms tune 方法参数，以防由于参数设置问题造成灵敏度下降）。
四级杆检测器
两种工作方式：1.全扫描scan：指定的两个质核比间扫描每个离子的丰度。
2.仅检测被选择的一个或多个离子的丰度。
飞行时间检测器原理
质荷比与时间的平方成正比，只要测定出飞行时间，就可换算成质荷比。在检测时，显然是质荷比小的先到达检测器，质荷比大的后到达。在通常情况下，离子的飞行时间为微秒数量级。
飞行时间性能指标：
1.分辨率：RP = M / ?M （M:为测定的质量，?M:半峰高的峰宽）
线性模式，分辨串较低；反射模式，分辨率可高达15000
“延迟引出”（DE）技术或称“脉冲离子引出”（PIE）
2.质量范围：目前的商品仪器．—般可测到几十万原子质量单位（u）
飞行时间在多肽，蛋白质，糖，核苷酸有广泛的应用，能使有机质谱测试难得到信号的物质得到理想谱图。
MCP检测器
微通道板与电子倍增器的作用类似，都是离子的物理型放大器。与电子倍增器不同的是，MCP有成像功能；但是在TOFMS应用中仅使用了电子倍增功能。
在微通道板的每个通道的内壁上都涂有一种能发射次级电子的半导体材料，当给微通道板加了一定电压后，就会在每个通道中产生一个均匀的电场。这个电场是轴向的。所以能使进入电场的低能电子（光子或电子）与壁碰撞的时候能产生次级电子，并且在轴向电场的作用下次级电子被加速，这样次级电子碰到壁上又会产生更多的新的次级电子。这样。对于一个入射粒子。在板的输出端就会产生很多的电子。实际上我们很容易理解，每个通道就是一个光电倍增管，不过它没有专门的光阴极，而且打拿极是连续分布的，另外入射电子不只限于光子，事实上任何载能电子，只要在通道壁上能打出次级电子，它都能响应，与光电倍增管外电路分压器相比拟，它利用铅玻璃自身的体电阻作为分压电阻，一般极间总电阻为10欧，通道中的电势梯度使次级电子得到加速，获得能量，从而保证在下一次轰击通道时有足够大的二次发射系数。
微通道板（MCP）是由内壁镀有半导体层的微管规则排列熔压而形成的二维阵列，可以将微弱电子图像或信号均匀放大到10000倍以上。
保持端面的清洁，不能用手触摸。
避免碰撞，挤压造成机械破损。
避免真空不高的情况下加高压，以免引起通道内孔放电。
防止两端面间高压击穿造成绝缘破坏。
防止MCP一次性直接暴露在强粒子束中。
二级质谱原理
在一级的基础上，确定感兴趣的母离子进行碎裂（借助四极杆进行筛选，使用碰撞池进行碰撞碎裂），碎裂机理为碰撞诱导解离。（CID）本实验选择在一级质谱的基础上选择分子量为721的离子进行碰撞，可得到如下的质谱图，见其碎片峰。
二级图谱的碰撞电压的选择直接影响图谱的形成，对数据的解析有很大的影响。最佳情况应该保证图谱中存在5%~10%的原母离子和碎片离子，若碰撞电压设置过高，也会对碎片信息的获得造成影响，碎片过碎，碎片难以解析。
二级质谱的应用
·待测化合物的碎片获得，可以通过二级图谱与已知化合物的二级碎片进行对比，进行待测化合物的确定。
·半定量的方法
·多肽测序
·代谢产物的鉴定
······
新开机后仪器使用、调谐
一：开机
1.打开质谱：总按钮，抽真空与控制电压按钮。
2.打开质谱液相与电脑的中枢按钮
3.打开电脑，MassLynx软件
注意：a.如果Mass Tune 界面是灰色的，而且没有时上时下的峰，则说明电脑与仪器连接不良。
b.如果电脑与仪器长期连接不良，质谱控制电压按钮一定要处于关闭状态，以免质谱内电压不受控造成质谱烧毁。
二：MCP检测器的老化（老化应在真空24小时后完成，观察压力表在10-7兆帕，Vaccum中的表指针应在绿色区域，避免未达到真空度，MCP双板电极之间通电短路。避免MCP一次性暴露在强的粒子流中）
1.打开MS Tune 界面，点开Press for operate（变绿）
2.将Flight Tube电压逐渐升至5630V。（每隔500V一升。）
3.Options中点MCP Conditioning：
Voltage：start（v）0
Stop（v）2300
Time： start（mins）720
Stop（mins）1
3.开始之后12小时Flight Tube中的MCP Detector为2300v
5.关闭质谱：将Voltage以200v为间隔降到0v，关闭Press for operate（变红）
6.MCP电压最高值是工程师调谐的，若实验过程中发现精密度不高，也避免调MCP的电压，以免对MCP造成损耗。
三：质谱校正
校正溶液的选择注意事项：选择能够产生离子簇的物质，一般校正溶液的选择与平时所测的物质的分子量范围有关。
1.校正溶液异丙醇甲酸钠的配制（本实验室常用校正液）
基本比例：以10ml异丙醇甲酸钠为例
A.9ml超纯水放入容量瓶中，用甲酸标定，即得10%甲酸溶液。
C.将体积比为9:1的异丙醇加入到“2”中的容量瓶中标定，即得甲酸钠溶液。
注意：有机相，水相分别过膜。
2.打开质谱
1、Press for operate打开，点开两个气阀。
2、ES+ Source：capillary调成3350v（负离子模式为2600v，毛细管电压可以根据不同化合物的性质做出调节，总体范围在2kv~8kv之间） desolvation temperature 调到300℃(如果安装附件可以到达350℃)
3、Time of Flight：Flight Tube以500v为间隔升到5630v MCP Detector以200v为间隔升到2300v。开启质量校正页面后，质量校正前请先确定目前仪器处于未校正的状态，可以将flie 文件中的Uncal—No Calibration。
3.连接校正液与质谱，打开校正液流速，待质谱有信号后按”Acquire”收集信号
4.一段时间后（3min左右）将质谱方法停止，观察spectrum,确定下分子量，在MS Tune中的Calibration中查询标准物的准确分子量
注意：由于经常做的是天然产物，其分子量在400-500之间，所以要校正400-500之间的数值。（按m/z的需求对分子量进行选择，若待测化合物的分子量在700左右，则选择700左右的分子量进行校正。）
5.计算Leff值，将计算后的Leff值输入到Option里的TDC setting中，之后再进行3-4操作，直到采集到的分子量与查表得到的分子量小数点后3位一致即可。
6.保存：
A.到spectrum中找到process—centre—areas—Tof—ok—ok—file—save
B.MS Tune中Calibration—From Files—找刚存的文件名称—点“history”（acru mass）—
点最近那个时间—ok RMS residual图中的点若偏移太大则删去。(校正后保证质量偏差在10个10ppm)
C.再回到MS Tune calibration—file—save as
四、仪器灵敏度的调节
一般情况下，每一种待测化合物都有最适合自己的电离条件，对于质谱条件的优化选用标准品进行，但是从科研角度而言，这样的工作一般做的比较少的，除非是基于筛查的目的。进过标准品试液之后，通过调节毛细管电压、电离源温度、去溶剂温度、去溶剂气、电离源与锥孔距离的调节可以对仪器灵敏度进行优化。事实上，每一种化合物都有最佳的质谱条件，普适的灵敏度调节可以用接近仪器最常使用的分子量范围的校正液进行。
五、仪器的分辨率的调节
完成仪器的灵敏的调节之后可以对仪器的分辨率进行调节，本台质谱仪的分辨率为5000左右，相对于单四级杆的200~2000的分辨率而言属于高分辨质谱仪，并且分辨率主要由于飞行时间管提供。但是相对于市场上高达50000分辨率的质谱而言，分辨率就比较低了。单峰法，R=M/半峰宽，调节offset（微调）、毛细管电压、锥孔电压、MCP检测器电压等参数，但是比较繁琐，建议由专业工程师进行调节。并且MCP检测器电压的调节对其使用寿命影响较大，应该在专业工程师的引导下完成。
实际样品的上机测试
样品前处理
1.选用试剂将样品溶解，难溶解的物质可超声处理。浓度不低于1mg/ml。溶液可以在电离源发生气化，被真空系统抽走。所以应该选择挥发性盐溶液作为流动相，另外使用酸碱时，应尽量避免使用三氟乙酸，以防其抑制样品信号。
2.溶解后的样品需要过膜处理（但对于在膜上有吸附的化合物，应选用其他方法。）
3.若样品经过高速离心，即30000rpm，样品溶液可以不过膜。
流动相选择
1.直接进样的方式：样品溶剂多选用甲醇，乙腈，异丙醇，乙醇和水等挥发性溶剂，为了使样品在溶液中离子化，通常使用挥发性的酸或碱如乙酸，氨水等调节溶液的pH。一般流动相要与样品溶解的试剂保持一致。
2.常用的溶剂和缓冲液
a 水、乙腈及甲醇 LC-MS理想的溶剂
b 乙酸和甲酸可降低LC流动相的pH值以提高分离度
c 氢氧化铵/氨溶液可提高LC流动相的pH值
d 乙酸铵是一种挥发性盐，用于缓冲流动相，并改善色谱分离而不影响MS的性能。最大浓度不超过0.1mol/L。（尽量控制盐溶液浓度，以防盐析出堵塞毛细管）
离子模式的选择
1.正离子模式适合于碱性样品，可用乙酸（pH＝3-4）或甲酸（pH＝2-3）对样品加以酸化。
2.负离子模式适合于酸性样品，可用氨水或三乙胺对样品进行碱化。（10mmol/L~50mmol/L）
3.有些酸碱性并不明确的化合物，可优先选用ESI（+）进行测定。
元素组成分析——高分辨质谱应用
元素分析（有lockspray的情况下）
1.将液质正常连好，在option中的Lock Spray勾上，在MS Method中Reference Scan中将voltage调成20v，frequency（sec）调成5
2.将标准溶液接入lock spray接口处，进行试验。校正液的信号要低于待测物质的信号。
3.实验完毕后，打开Chromatogram中TIC的BPI;将MS Tune的Process—center—TOF—Lock Mass，将标准的分子量输入其中。
注意：1.这里的Lock Mass是锁定的分子量，不锁定为0
2.先看Lock Spray中的哪一个峰离标准分子量最近，再在MS Tune中的Calibration中查询标准物的准确分子量，将目标分子量输入到Lock Mass中。
4.再在Tools—Elemental composition—双击目标分子量—OK。即得到目标分子的元素组成。
5.无LockSpray的情况下，采用内标法进行分析，操作见1-4.
图谱的解析
拿到一张总离子流图：
首先看右上角TIC下面的数值，如果达到e4表明电离程度较好。但是并不用刻意追求这个数值，只要能检出我们需要的峰，这个数值就不是问题。但是如果没有，则需要考虑电离条件的问题。发现背景比较高信号不是很明显
点击“display”到“TIC”勾上 BPI chromatogram 单击“OK”如下图
即可得到BPI图谱
我们可以发现信号高的地方得到了放大信号低的地方依旧没有改变
如果想讲图谱变得更加“好看（信噪比变大）”，需将baseline%改为5%。
点击“OK”
我们可以发现基线变得更低了。
对比一下
“BPI”的数据处理工具可以帮助我们找到更多的信号峰，避免由于分离度不够造成的峰识别困难。
针对本总离子流图的解读
对5.71分钟的峰进行积分得到其质谱图
在100~400m/z范围内有很多峰不能确定是否由于分离不好造成
于是点击chromatogram里面的progress下面的combine spectrum窗口
将需要的峰右键选在Average条框内，将不需要的背景峰选在下面subtract条框内。即可得到扣除背景之后的峰。
质谱图变得干净很多但是仍有少量小分子量化合物推测可能为样品内化合物或者样品分子发生源内裂解的产物。
继续观察出现的453.2、464.7、904.8、926.8这几个化合物之间是什么关系呢？
这些化合物其实是同一化合物。因为453和904之间其实是M+1峰、2M+1峰的关系、2M+Na峰。（由于玻璃仪器、自然界中都含有丰富的Na\K元素，所以常会形成加钠或者加钾峰，属于正常现象。）
多电荷的判断
放大904的峰可见其同位素峰分子量之间相差1 即带1个电荷。如果分子量之间差0.5，则带两个电荷，差0.1则带10个电荷。此为经验公式。
日常维护及使用
1.若质谱中有100的分子量信号（若100为无关的杂质峰）很强降不下去，可以在Acquire时将其中的masses的值改成105，避免分子量为100的峰。
2.若质谱中有杂质用液相冲不下来，则可以将离子源拆下来清洗：
A．将离子源拆下来用分别蘸过甲醇与水的棉签反复擦洗。
B．清洗锥孔，针管：将锥孔拆下来分别用超纯水，甲醇，超纯水各超声15min。
C．安装离子源，安装完毕观察软件中的电压与温度是否能升上去，如果升不上去，重新安装。
3.质谱离子源电压升到3350v，但显示为3350*2v，可以将离子源拆下来重装上去。
4.从TIC中找出一个目标分子量的TIC图，从chromatogram—display—Mass—输入想要的分子量即可。
5.如果直接进质谱的话，进针应缓慢，因为要提供一个宽的离子流，否则获得电离的化合物量太少，影响检测结果。
6.查各数据电压信息：chromatogram—打开一个文件—点experiment—即可查出各信息值的大小。
7.若看不到准分子离子峰，可以调Source中的sample cone；或者Quadrupole中的collision Energy。
8.循环水，液面上出现油渍就可进行换水。
9.油泵每隔一个月震荡一次，油面下降则可加油面至二分之一处即可（演示换泵油）
10.检查液相仪器状态：电脑中All programs—National Instrument—NI-488.2—getting started wizard
检查质谱仪器状态：All programs—Accessories—Hyber Terminals—输入rebot
10.安装Probe毛细管时，露出长度应保证为0.5mm。
11.离子计数不应超过500counts/second，否则死时间过长，影响质量精度。
实验室维护建议
1、实验室环境维护：
温度（恒温)、湿度（尽量符合标准实验室标准，否则影响MCP寿命）、电力输送（稳定）、降尘（尘土过大影响仪器散热，降低内部芯片使用寿命）。
2、实验室软件维护：
a.说明书搞明白是基础，多测一下标准品熟悉仪器操作和了解仪器性能。
b.广泛查阅中外文献、着作，扩展视野，解决基本的应用问题。
c．加入行业论坛或者其他如仪器信息网、丁香园等主流网站，与同行多多交流。
d.与Waters客服或者工程师多多交流，有问题早解决，利用好强大的技术智囊团。
气相色谱法质谱联用 气相色谱法–质谱法联用（英语：–，简称气质联用，英文缩写)是一种结合气相色谱和质谱地特性，在试样中鉴别不同物质地方法.地使用包括药物检测（主要用于监督药物地滥用）、火灾调查、环境分析、爆炸调查和未知样品地测定.也用于为保障机场安全测定行李和人体中地物质.另外，还可以用于识别物质中以前认为在未被识别前就已经蜕变了地痕量元素. 已经被广泛地誉为司法学物质鉴定地金标方法，因为它被用于进行“专一性测试”.所谓“专一性测试”就是能十分肯定地在一个给定地试样中识别出某个物质地实际存在.而非专一性测试则只能指出试样中有哪类物质存在.尽管非专一性测试能够用统计地方法提示该物质具体是那种物质，但存在识别上地正偏差. 目录 历史 仪器设备 吹扫和捕集 质谱检测器地类型 分析 全程扫描 选择地离子检测 离子化类型 电子离子化 化学离子化 串联 应用 环境检测和清洁 刑事鉴识 执法方面地应用 运动反兴奋剂分析 社会安全 食品、饮料和香水分析
天体化学 医药 参考文献 参考书目 外部链接 历史用质谱仪作为气相色谱地检测器是上个世纪年代期间由和首先开发地.当时所使用地敏感地质谱仪体积庞大、容易损坏只能作为固定地实验室装置使用. 价格适中且小型化地电脑地开发为这一仪器使用地简单化提供了帮助，并且，大大地改善了分析样品所花地时间.年，美国电子联合公司（, . 简称)美国模拟计算机供应商地先驱在开始开发电脑控制地四极杆质谱仪. 地指导下[]开始开发电脑控制地四极杆质谱仪.到了年，和地分部合作售出多台四极杆残留气体分析仪.年，仪器公司（，简称）组建就绪，年初就给斯坦福大学和普渡大学发送了第一台地最早雏型.最后重新命名为菲尼根公司（）并且继续持世界系统研发、生产之牛耳. 年，当时最尖端地高速（）单元在不到秒地时间里，完成了火灾助燃物地分析，然而，如果使用第一代至少需要分钟.到年使用四极杆技术地电脑化地仪器已经化学研究和有机物分析地必不可少地仪器.今天电脑化地仪器被广泛地用在水、空气、土壤等地环境检测中；同时也用于农业调控、食品安全、以及医药产品地发现和生产中. 气质联用色谱是由两个主要部分组成：即气相色谱部分和质谱部分.气相色谱使用毛细管柱，其关键参数是柱地尺寸（长度、直径、液膜厚度）以及固定相性质（例如，％苯基聚硅氧烷）.当试样流经柱子时，根据个组分分子地化学性质地差异而得到分离.分子被柱子所保留，然后，在不同时间（叫做保留时间）流出柱子.流出柱子地分子被下游地质谱分析器做俘获，离子化、加速、偏向、最终分别测定离子化地分子.质谱仪是通过把每个分子断裂成离子化碎片并通过其质荷比来进行测定地. 把气相色谱和质谱这两部分放在一起使用要比单独使用那一部分对物质地识别都会精细很多很多倍.单用气相色谱或质谱是不可能精确地识别一种特定地分子地.通常，经质谱仪处理地需要是非常纯地样品，而使用传统地检测器地气相色谱（如，火焰离子化检测器）当有多种分子通过色谱柱地时间一样时（即具有相同地保留时间）不能予以区分，这样会导致两种或多种分子在同一时间流出柱子.在单独使用质谱检测器时，也会出现样式相似地离子化碎片.将这两种方法结合起来则能减少误差地可能性，因为两种分子同时具有相同地色谱行为和质谱行为实属非常罕见.因而，当一张分子识别质谱图出现在某一特定地分析地保留
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MassLynx 4.0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。 FINNIGEN DECA 开关机及校正流程—— 1开机前准备事项 （1）确保质谱总电源开关（白色开关）及主板电源开关（黑色开关）处于关闭状态（O）； （2）检查真空泵油液面，确保泵内油页面处于标定的上下两线之间； （3）查看离子源洁净程度，ESI源查看喷口是否有固体析出，毛细管口是否完好；APCI喷口是否有积液； （4）气体压力，打开高纯氮气钢瓶总阀，调节出口压力调至0.65MPa，打开高纯氦气钢瓶总阀,调节出口压力调至0.25Mpa; （5）检查壳气及辅助气接口连接紧固，松开液相管路与离子源的接口； （6）开启动力电源，电压稳定，正常；
质谱介绍及质谱图的解析（来源：小木虫）质谱法是将被测物质离子化，按离子的质荷比分离，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。质量是物质的固有特征之一，不同的物质有不同的质量谱——质谱，利用这一性质，可以进行定性分析（包括分子质量和相关结构信息）；谱峰强度也与它代表的化合物含量有关，可以用于定量分析。 质谱仪一般由四部分组成：进样系统——按电离方式的需要，将样品送入离子源的适当部位；离子源——用来使样品分子电离生成离子，并使生成的离子会聚成有一定能量和几何形状的离子束；质量分析器——利用电磁场（包括磁场、磁场和电场的组合、高频电场、和高频脉冲电场等）的作用将来自离子源的离子束中不同质荷比的离子按空间位置，时间先后或运动轨道稳定与否等形式进行分离；检测器——用来接受、检测和记录被分离后的离子信号。一般情况下，进样系统将待测物在不破坏系统真空的情况下导入离子源（10-6～10-8mmHg），离子化后由质量分析器分离再检测；计算机系统对仪器进行控制、采集和处理数据，并可将质谱图与数据库中的谱图进行比较。 一、进样系统和接口技术 将样品导入质谱仪可分为直接进样和通过接口两种方式实现。 1. 直接进样 在室温和常压下，气态或液态样品可通过一个可调喷口装置以中性流的形式导入离子源。吸附在固体上或溶解在液体中的挥发性物质可通过顶空分析器进行富集，利用吸附柱捕集，再采用程序升温的方式使之解吸，经毛细管导入质谱仪。 对于固体样品，常用进样杆直接导入。将样品置于进样杆顶部的小坩埚中，通过在离子源附近的真空环境中加热的方式导入样品，或者可通过在离子化室中将样品从一可迅速加热的金属丝上解吸或者使用激光辅助解吸的方式进行。这种方法可与电子轰击电离、化学电离以及场电离结合，适用于热稳定性差或者难挥发物的分析。 目前质谱进样系统发展较快的是多种液相色谱/质谱联用的接口技术，用以将色谱流出物导入质谱，经离子化后供质谱分析。主要技术包括各种喷雾技术（电喷雾，热喷雾和离子喷雾）；传送装置（粒子束）和粒子诱导解吸（快原子轰击）等。
气相色谱法-质谱联用 气相色谱法–质谱法联用（英语：Gas chromatography–mass spectrometry，简称气质联用，英文缩写GC-MS)是一种结合气相色谱和质谱的特性，在试样中鉴别不同物质的方法。GC-MS的使用包括药物检测（主要用于监督药物的滥用）、火灾调查、环境分析、爆炸调查和未知样品的测定。GC-MS也用于为保障机场安全测定行李和人体中的物质。另外，GC-MS 还可以用于识别物质中以前认为在未被识别前就已经蜕变了的痕量元素。 GC-MS已经被广泛地誉为司法学物质鉴定的金标方法，因为它被用于进行“专一性测试”。所谓“专一性测试”就是能十分肯定地在一个给定的试样中识别出某个物质的实际存在。而非专一性测试则只能指出试样中有哪类物质存在。尽管非专一性测试能够用统计的方法提示该物质具体是那种物质，但存在识别上的正偏差。 目录 1 历史 2 仪器设备 2.1 GC-MS吹扫和捕集 2.2 质谱检测器的类型 3 分析 3.1 MS全程扫描 3.2 选择的离子检测 3.3 离子化类型 3.3.1 电子离子化 3.3.2 化学离子化 3.4 GC-串联MS 4 应用 4.1 环境检测和清洁 4.2 刑事鉴识 4.3 执法方面的应用
4.4 运动反兴奋剂分析 4.5 社会安全 4.6 食品、饮料和香水分析 4.7 天体化学 4.8 医药 5 参考文献 6 参考书目 7 外部链接 历史用质谱仪作为气相色谱的检测器是上个世纪50年代期间由Roland Gohlke和Fred McLafferty首先开发的。当时所使用的敏感的质谱仪体积庞大、容易损坏只能作为固定的实验室装置使用。 价格适中且小型化的电脑的开发为这一仪器使用的简单化提供了帮助，并且，大大地改善了分析样品所花的时间。1964年，美国电子联合公司（Electronic Associates, Inc. 简称EAI)-美国模拟计算机供应商的先驱在开始开发电脑控制的四极杆质谱仪Robert E. Finnigan的指导下[3]开始开发电脑控制的四极杆质谱仪。到了1966年，Finnigan和Mike Uthe的EAI分部合作售出500多台四极杆残留气体分析仪。1967年，Finnigan仪器公司the （Finnigan Instrument Corporation，简称FIC）组建就绪，1968年初就给斯坦福大学和普渡大学发送了第一台GC/MS的最早雏型。FIC最后重新命名为菲尼根公司（Finnigan Corporation）并且继续持世界GC/MS系统研发、生产之牛耳。 1966年，当时最尖端的高速GC-MS （the top-of-the-line high-speed GC-MS units）单元在不到90秒的时间里，完成了火灾助燃物的分析，然而，如果使用第一代GC-MS至少需要16分钟。到2000年使用四极杆技术的电脑化的GC/MS仪器已经化学研究和有机物分析的必不可少的仪器。今天电脑化的GC/MS仪器被广泛地用在水、空气、土壤等的环境检测中；同时也用于农业调控、食品安全、以及医药产品的发现和生产中。 气质联用色谱是由两个主要部分组成：即气相色谱部分和质谱部分。气相色谱使用毛细管柱，其关键参数是柱的尺寸（长度、直径、液膜厚度）以及固定相性质（例如，5％苯基
有机质谱解析 第一章导论 第一节引言 质谱，即质量的谱图，物质的分子在高真空下，经物理作用或化学反应等途径形成带电粒子，某些带电粒了可进一步断裂。如用电子轰击有机化合物（M），使其产生离 子的过程如下： 每一离子的质量与所带电荷的比称为质荷比(m/z ,曾用m/e)。不同质荷比的离子经质量分离器一一分离后，由检测器测定每一离子的质荷比及相对强度，由此得出的谱图称为质谱 质谱分析中常用术语和缩写式如下： 游离基阳离子，奇电子离子（例如CH4） (全箭头) 电子对转移 钩）单个电子转移 α断裂αY ；与奇电子原子邻接原子的键断裂（不是它们间 的键断裂） “A”元素只有一种同位素的元素（氢也归入“A”元素）。 “A+1”元素某种元素，它只含有比最高丰度同位素高1amu 的同位素。 “A+2”元素某种元素，它含有比最高丰度同位素高2 amu的同位素。 A峰元素组成只含有最高丰度同位素的质谱峰。 A+1峰比A峰高一个质量单位的峰。 分子离子（M）失去一个电荷形成的离子，其质荷比相当于该分子的分子量。 碎片离子：分子或分子离子裂解产生的离子。包括正离子（A+）及游离基离子（A+.）。 同位素离子：元素组成中含有非最高天然丰度同位素的离子。 亚稳离子（m*）离子在质谱仪的无场漂移区中分解而形成的较低质量的离子。 质谱图上反应各离子的质荷比及丰度的峰被称为某离子峰。 基峰：谱图中丰度最高离子的峰 绝对丰度：每一离子的丰度占所有离子丰度总和的百分比，记作%∑。 相对丰度：每一离子与丰度最高离子的丰度百分比。
第二章谱图中的离子 第一节分子离子 分子离子（M+）是质谱图中最有价值的信息，它不但是测定化合物分子量的依据，而且可以推测化合物的分子式，用高分辨质谱可以直接测定化合物的分子式。 一、分子离子的形成 分子失去一个电子后形成分子离子。一般来讲，从分子中失去的电子应该是分子中束缚最弱的电子，如双键或叁键的π电子，杂原子上的非键电子。失去电子的难易顺序为： 杂原子> C = C > C —C > C —H 易难 分子离子的丰度主要取决于其稳定性和分子电离所需要的能量。易失去电子的化合物，如环状化合物，双键化合物等，其分子离子稳定，分子离子峰较强；而长碳链烷烃，支链烷烃等正与此相反。有机化合物在质谱中的分子离子稳定度有如下次序：芳香环> 共轭烯> 烯>环状化合物> 羰基化合物> 醚>酯> 胺> 酸> 醇>高度分支的烃类。
气相色谱质谱联用原理 和应用 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
气相色谱-质谱联用测定农药多残留 摘要：本文研究了气相色谱-质谱联用（GS-MS）仪检测农药残留的方法，辅助以样品前处理技术，对蔬菜、水果、食用油、土壤中的农药多残留的检测方法进行了研究，取得了比较理想的效果。 关键词：气相色谱-质谱联用仪；农药多残留；检测 1引言 当前人类环境持续恶化，世界各国在工业、民用、科技、商业和军事防御等领域都面临着严重的环境污染问题。随着人们对环境污染、食品安全的关注，环境、食品中有机污染物检测方面的规范越来越严格，相应的检测技术也越来越先进。在各种有机物检测技术中，色谱仪器与质谱仪器联用作为一种比较成熟的检测手段，既可发挥色谱法的高分离能力，又兼具质谱准确鉴定化合物结构的优点，即可定性又可定量，尤其适用于环境样品中微量、痕量有机污染物的分析检测工作。1979 年美国环保局（EPA）将GC-MS（Gas Chromatography-Mass Spectrometry）联用技术列为检测饮用水、地表水中有机物的标准分析方法。随着仪器的不断完善与发展，检测技术的成熟与推广，GC-MS 法应用范围越来越广。除了在传统挥发油、脂肪油等的分析测定方面不断发展与普及外，在环境有机污染物检测、食品安全、农药残留、化妆品禁用成分研究等方面的应用也得到了广泛开展。 近年来,由于农药的大量使用引起的食品安全问题已被人们广泛的认识、关注和重视。人们食用了受到农药严重污染的蔬菜水果,而造成人体急性中毒或者慢性中毒的事件屡有发生。为保证食品的质量,世界卫生组织和世界各国制订了严格的限量标准，与此同时,许多国家也借此施行技术壁垒,使得农药残留问题不仅是影响人的身体健康,而且也严重影响到国家的对外贸易。 由于各类食品组成成分复杂,不同农药品种的理化性质存在较大差异,并且近年来高效、低毒、低残留农药品种不断涌现,给农药残留检测技术提出了更高的要求。发展快速、可靠、灵敏和实用的农药残留分析技术无疑是控制农药残留、保证食品安全和避免国际间有关贸易争端的基础。目前，我国农药残留限量标准制定工作滞后，残留监测体系不健全,残留检测能力有限、覆盖面窄。因此,我国应该根据自己的技术条件及农产品市场制定相应的多残留分析方法。 食品中的农药残留污染影响着人民生活质量的提高和食品贸易的顺利进行。日常食用的果蔬施用的农药种类繁多，常见的农药如有机磷类农药、氨基甲酸酯类农药、菊酯类农药和除草剂，抑菌剂等。由于果蔬中往往同时残留不同种类的农药，这对多残留同时检测条件提出很高要求。由于气相色谱－质谱联用( GC－MS) 具有灵敏度
质谱仪器 质谱分析法 1 概述 质谱分析法是通过对被测样品离子的质荷比的测定来进行分析的一种分析方法。被分析的样品首先要离子化，然后利用不同离子在电场或磁场的运动行为的不同，把离子按质荷比（m/z）分开而得到质谱，通过样品的质谱和相关信息，可以得到样品的定性定量结果。从J.J.Thomson制成第一台质谱仪，到现在已有近90年了，早期的质谱仪主要是用来进行同位素测定和无机元素分析，二十世纪四十年代以后开始用于有机物分析，六十年代出现了气相色谱-质谱联用仪，使质谱仪的应用领域大大扩展，开始成为有机物分析的重要仪器。计算机的应用又使质谱分析法发生了飞跃变化，使其技术更加成熟，使用更加方便。八十年代以后又出现了一些新的质谱技术，如快原子轰击电离子源，基质辅助激光解吸电离源，电喷雾电离源，大气压化学电离源，以及随之而来的比较成熟的液相色谱-质谱联用仪，感应耦合等离子体质谱仪，富立叶变换质谱仪等。这些新的电离技术和新的质谱仪使质谱分析又取得了长足进展。目前质谱分析法已广泛地应用于化学、化工、材料、环境、地质、能源、药物、刑侦、生命科学、运动医学等各个领域。 质谱仪种类非常多，工作原理和应用范围也有很大的不同。从应用角度，质谱仪可以分为下面几类： 1.1. 有机质谱仪：由于应用特点不同又分为： 气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）。在这类仪器中，由于质谱仪工作原理不同，又有气相色谱-四极质谱仪，气相色谱-飞行时间质谱仪，气相色谱-离子阱质谱仪等。 1.1.1.液相色谱-质谱联用仪（LC-MS）。同样，有液相色谱-四器极质谱仪，液相色谱-离子阱质谱仪，液相色谱-飞行时间质谱仪，以及各种各样的液相色谱-质谱-质谱联用仪。 1.1.2其他有机质谱仪，主要有： 基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪（MALDI-TOFMS） 富立叶变换质谱仪（FT-MS） 1.2. 无机质谱仪，包括： 1.2.1 火花源双聚焦质谱仪。 1.2.2 感应耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）。 1.2.3 二次离子质谱仪（SIMS） 1.3 同位素质谱仪。 1.4 同位素质谱仪。 1.5. 气体分析质谱仪。主要有呼气质谱仪，氦质谱检漏仪等。 以上的分类并不十分严谨。因为有些仪器带有不同附件，具有不同功能。例如，一台气相色谱-双聚焦质谱仪，如果改用快原子轰击电离源，就不再是气相色谱-质谱联用仪，而称为快原子轰击质谱仪（FABMS）。另外，有的质谱仪既可以和气相色谱相连，又可以和液相色谱相连，因此也不好归于某一类。在以上各类质谱仪中，数量最多，用途最广的是有机质谱仪。因此，本章主要介绍的是有机质谱分析方法。 除上述分类外，还可以从质谱仪所用的质量分析器的不同，把质谱仪分为双聚焦质谱仪，四极杆质谱仪，飞行时间质谱仪，离子阱质谱仪，傅立叶变换质谱仪等。 1.1 一般质谱仪结构与工作原理 质谱分析法主要是通过对样品的离子的质荷比的分析而实现对样品进行定性和定量的一种方法。因此，质谱仪都必须有电离装置把样品电离为离子，有质量分析装置把不同质荷比的离子分开,经检测器检测之后可以得到样品的质谱图，由于有机样品,无机样品和同位素样品等具有不同形态、性质和不同的分析要求,所以，所用的电离装置、质量分析装置和检测装置有所不同。但是，不管是哪种类型的质谱仪，其基本组成是相同的。都包括离子源、质量分析器、检测器和真空系统。本节主要介绍有机质谱仪的基本结构和工作原理。 1.2 离子源（Ion source） 离子源的作用是将欲分析样品电离，得到带有样品信息的离子。质谱仪的离子源种类很多，现将主要的离子源介
气相色谱-质谱联用测定农药多残留 摘要：本文研究了气相色谱-质谱联用（GS-MS）仪检测农药残留的方法，辅助以样品前处理技术，对蔬菜、水果、食用油、土壤中的农药多残留的检测方法进行了研究，取得了比较理想的效果。 关键词：气相色谱-质谱联用仪；农药多残留；检测 1引言 当前人类环境持续恶化，世界各国在工业、民用、科技、商业和军事防御等领域都面临着严重的环境污染问题。随着人们对环境污染、食品安全的关注，环境、食品中有机污染物检测方面的规范越来越严格，相应的检测技术也越来越先进。在各种有机物检测技术中，色谱仪器与质谱仪器联用作为一种比较成熟的检测手段，既可发挥色谱法的高分离能力，又兼具质谱准确鉴定化合物结构的优点，即可定性又可定量，尤其适用于环境样品中微量、痕量有机污染物的分析检测工作。1979 年美国环保局（EPA）将GC-MS（Gas Chromatography-Mass Spectrometry）联用技术列为检测饮用水、地表水中有机物的标准分析方法。随着仪器的不断完善与发展，检测技术的成熟与推广，GC-MS 法应用范围越来越广。除了在传统挥发油、脂肪油等的分析测定方面不断发展与普及外，在环境有机污染物检测、食品安全、农药残留、化妆品禁用成分研究等方面的应用也得到了广泛开展。 近年来,由于农药的大量使用引起的食品安全问题已被人们广泛的认识、关注和重视。人们食用了受到农药严重污染的蔬菜水果,而造成人体急性中毒或者慢性中毒的事件屡有发生。为保证食品的质量,世界卫生组织和世界各国制订了严格的限量标准，与此同时,许多国家也借此施行技术壁垒,使得农药残留问题不仅是影响人的身体健康,而且也严重影响到国家的对外贸易。 由于各类食品组成成分复杂,不同农药品种的理化性质存在较大差异,并且近年来高效、低毒、低残留农药品种不断涌现,给农药残留检测技术提出了更高的要求。发展快速、可靠、灵敏和实用的农药残留分析技术无疑是控制农药残留、保证食品安全和避免国际间有关贸易争端的基础。目前，我国农药残留限量标准制定工作滞后，残留监测体系不健全,残留检测能力有限、覆盖面窄。因此,我国应该根据自己的技术条件及农产品市场制定相应的多残留分析方法。 食品中的农药残留污染影响着人民生活质量的提高和食品贸易的顺利进行。日常食用的果蔬施用的农药种类繁多，常见的农药如有机磷类农药、氨基甲酸酯类农药、菊酯类农药和除草剂，抑菌剂等。由于果蔬中往往同时残留不同种类的农药，这对多残留同时检测条件提出很高要求。由于气相色谱－质谱联用( GC
气相色谱-质谱（GC-MS ）联用技术及其应用 摘要：气相色谱法—质谱（GC-MS ）联用技术是一种结合气相色谱和质谱的特性，在试样中鉴别不同物质的方法。其在环境中的应用主要包括药物检测（主要用于监督药物的滥用）、火灾调查、环境分析、爆炸调查和未知样品的测定。本文主要列举了GC-MS 在职业卫生检测、医药、农药残留检测、食品、刑事鉴识和社会安全方面的应用。 关键词：GC-MS ，应用，药物检测，环境 1 气相色谱-质谱（GC-MS ）联用 气相色谱法–质谱法联用（Gas chromatography–mass spectrometry，简称气质联用，英文缩写GC-MS ）是一种结合气相色谱和质谱的特性，在试样中鉴别不同物质的方法。GC-MS 的使用包括药物检测（主要用于监督药物的滥用）、火灾调查、环境分析、爆炸调查和未知样品的测定。GC-MS 也用于为保障机场安全测定行李和人体中的物质。另外，GC-MS 还可以用于识别物质中以前认为在未被识别前就已经蜕变了的痕量元素。 气相色谱—质谱（GC —MS ）联用技术是由两个主要部分组成：即气相色谱（GC ）部分和质谱（MS ）部分。气相色谱使用毛细管柱，其关键参数是柱的尺寸（长度、直径、液膜厚度）以及固定相性质（例如，5％苯基聚硅氧烷）。GC 是用气体作为流动相的色谱法，当试样流经柱子时，根据混合物组分分子的化学性质的差异而得到分离。分子被柱子所保留，然后，在不同时间（叫做保留时间）流出柱子。GC 可以将混合物分离为纯物质，但是GC 只依靠保留时间定性，很大程度上具有不可靠性。MS 是通过将每个分子断裂成离子化碎片并通过其质荷比来进行测定，可以确定待测物的分子量、分子式，但MS 只能对纯物质进行定性，对混合组分定性无能为力。 把气相色谱和质谱这两部分放在一起使用要比单独使用那一部分对物质的识别都会精细很多倍。单用气相色谱或质谱是不可能精确地识别一种特定的分子的。通
质谱分析方法解析 质谱仪种类很多，不同类型的质谱仪主要差别在于离子源。离子源的不同决定了对被测样品的不同要求，同时，所得信息也不同。质谱仪的分辨率同样十分重要，高分辨质谱仪可给出化合物的组成式，对于未知物定性至关重要。因此，在进行质谱分析前，要根据样品状况和分析要求选择合适的质谱仪。 目前，有机质谱仪主要有两大类： 气相色谱-质谱联用仪与液相色谱-质谱联用仪，现就这两类仪器的分析方法叙述如下： GC-MS分析条件的选择 在GC-MS分析中，色谱的分离与质谱数据的采集同时进行，为了使每个组分都得到分离和鉴定，必须设备合适的色谱和质谱分析条件： 色谱条件包括色谱柱类型（填充柱或毛细管柱），固定液种类，汽化温度，载气流量，分流比，温升程序等。 设置原则是： 一般情况下均使用毛细管柱，极性样品使用极性毛细管柱，非极性样品采用非极性毛细管柱，未知样品可先用中等极性毛细管柱，试用后再调整。当然，如果有文献可以参考，就采用文
献所用条件。 质谱条件包括： 电离电压，电子电流，扫描速度，质量范围，这些都要根据样品情况进行设定。为了保护灯绿和倍增器，在设定质谱条件时，还要设置溶剂去除时间，使溶剂峰通过离子源之后再打开灯绿和倍增器。在所有的条件确定之后，将样品用微量注射器注入进样口，同时，启动色谱与质谱，进行GC-MS分析。 GC-MS数据采集 有机混合物样品用微量注射器由色谱仪进样口注入，经色谱柱分离后进入质谱仪离子原在离子源被电离成离子。离子经质量分析器，检测器之后即成为质谱仪信号并输入计算机。样品由色谱柱不断流入离子源，离子由离子源不断进入分析器并不断得到质谱，只要没定好分析器扫描的质量范围和扫描时间，计算机就可以采集到一个个的质谱。如果没有样品进入离子源，计算机采集到的质谱各离子强度均为0。当有样品过入离子源时，计算机就采集到具有一定离子强度的质谱。并且计算机可以自动将每个质谱的所有离子强度相加。显示出总离子强度，总离子强度随时间变化的曲线就是总离子色谱图，总离子色谱图的形状和普通的色谱图是相一致的，它可以认为是是用质谱作为检测器得到的色谱图。
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 MassLynx 4.0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 Tune）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 Temp）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。 FINNIGEN DECA 开关机及校正流程—— 1开机前准备事项 （1）确保质谱总电源开关（白色开关）及主板电源开关（黑色开关）处于关闭状态（O）； （2）检查真空泵油液面，确保泵内油页面处于标定的上下两线之间； （3）查看离子源洁净程度，ESI源查看喷口是否有固体析出，毛细管口是否完好；APCI喷口是否有积液； （4）气体压力，打开高纯氮气钢瓶总阀，调节出口压力调至0.65MPa，打开高纯氦气钢瓶总阀,调节出口压力调至0.25Mpa;
质谱——质谱图解析流程 未知样的质谱图解析流程 (一)解析分子离子区 (1) 标出各峰的质荷比数，尤其注意高质荷比区的峰。 (2) 识别分子离子峰。首先在高质荷比区假定分子离子峰，判断该假定分子离子峰与相邻碎片离子峰关系是否合理，然后判断其是否符合氮律。若二者均相符，可认为是分子离子峰。 (3) 分析同位素峰簇的相对强度比及峰与峰间的Dm值，判断化合物是否含有 C1、Br、S、Si等元素及F、P、I等无同位素的元素。 (4)推导分子式，计算不饱和度。由高分辨质谱仪测得的精确分子量或由同位素峰簇的相对强度计算分子式。若二者均难以实现时，则由分子离子峰丢失的碎片及主要碎片离子推导，或与其它方法配合。 (5)由分子离子峰的相对强度了解分子结构的信息。分子离子峰的相对强度由分子的结构所决定，结构稳定性大，相对强度就大。对于分子量约200的化合物，若分子离子峰为基峰或强蜂，谱图中碎片离子较少、表明该化合物是高稳定性分子，可能为芳烃或稠环化合物。例如：萘分子离子峰m/z128为基峰，蒽醌分子离子峰m/z 208也是基峰。分子离子峰弱或不出现，化合物可能为多支链烃类、醇类、酸类等。 (二)、解析碎片离子 (1) 由特征离子峰及丢失的中性碎片了解可能的结构信息。若质谱图中出现系列CnH2n+1峰，则化合物可能含长链烷基。若出现或部分出现m/z77，66，65，51，40，39等弱的碎片离子蜂，表明化合物含有苯基。若m/z91或105为基峰或强峰，表明化合物含有苄基或苯甲酰基。若质谱图中基峰或强峰出现在质荷比
的中部，而其它碎片离子峰少，则化合物可能由两部分结构较稳定，其间由容易断裂的弱键相连。 (2)综合分析以上得到的全部信息，结合分子式及不饱和度，提出化合物的可能结构。 (3)分析所推导的可能结构的裂解机理，看其是否与质谱图相符，确定其结构，并进一步解释质谱，或与标准谱图比较，或与其它谱(1HNMR、13CNMR、IR)配合，确证结构。
气质色谱质谱联用仪GCMS技术方案流 程
气质色谱-质谱联用仪GC-MS 5977A高聚物分析仪 技术方案 中国石油集团西部钻探工程公司井下作业公司 10月
一、概述 1、说明 本技术方案书规定了西部钻探井下公司研究所，购买的气质色谱-质谱联用仪GC-MS 5977A在硬件、软件、培训、售后技术支持等方面的最低技术要求，供货商所提供的产品必须全部达到这些技术指标。 2、气质色谱-质谱联用仪总体要求 2.1整体设计科学合理，安全可靠，技术在国际上处于领先水平，而且在国内外各领域应用广泛。 2.2测量精准度高，密封性能好；材质优良、耐腐蚀；气质联用仪、多功能裂解仪、GPC色谱以及各种仪表阀件等安装合理，便于操作；漆面光洁、无划痕；标牌位置合理，文字准确清晰。 2.3数据处理系统科学准确，便于升级。 2.4适用于油气田易燃易爆环境。 2.5气质色谱-质谱联用仪要求可准确完成对高分子聚合物的特征鉴别分析实验，为油田开发生产提供科学的检测依据。 二、工艺条件及选型 1.气相质谱联用仪：主机，质谱检测器，辅助EPC，分流/不分流进样口，裂解器，GPC液相色谱和化学工作站。 2.工作条件 电源：220V，50Hz
温度：操作环境15?C-35?C 湿度：操作状态25-50%，非操作状态10-90% 3. 技术性能 3．1 气相色谱 3.1.1 主机 3.1.1.1 电子流量控制（EPC）：所有流量、压力均能够电子控制， 以提高重现性，13路电子流量控制 3.1.1.2 压力调节：0.001psi 3.1.1.3 保留时间重现性：<0.0008min，峰面积的重现性：<1% RSD 3.1.1.3 大气压力传感器补偿高度或环境变化 3.1.1.4 程序升压/升流：5阶 具有4种EPC操作模式：恒温，恒压，程序升压，程序升流 3.1.2 炉箱 3.1.2.1 操作温度：室温以上4?C至450?C 3.1.2.2 温度设定：1?C ，程序升温间隔 0.1?C 3.1.2.3 升温速度：0.1?C -120?C / min （最大） 3.1.2.4 程序升温：20 阶,21个温度平台 3.1.2.5 稳定性：< 0.01?C 3.1.2.6 温度准确度：± 1% 3.1.2.7 炉箱冷却速度：450?C到50?C， 240秒
气相色谱-质谱连用的原理、应用和进展
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气相色谱-质谱连用的原理、应用和进展 物理化学 2015111154 魏斌娟1、引言 气相色谱法是一种新的分离分析技术。其出现在二十世纪五十年代，经过多年的发展，气相色谱法已经广泛应用于国防，农业等领域。将气体作为流动相的色谱法成为气相色谱法，因为气相中样品的传递速度是最快的，所以将样品非别放在流动相和固定相之间可以迅速使其达到平衡状态。随着科技的发展，近年来，将高灵敏度选择性检测器与气相色谱法相结合，可以大大提高其分析灵敏度，扩大其应用范围。但是由于气相色谱的定性能力不强，所以只能依靠组分的保留特性来对样品进行定性，应用很不方便，随着计算机技术的发展，气相色谱质谱联用技术应运而生。气相色谱质谱联用技术涵盖了气相色谱法的优点，并且弥补了其定性不强的缺点。随着技术的日益成熟，其功能也日益完善，目前，气相色谱质谱联用技术在食品、药物、生命科学等领域都有着广泛的应用。[1] 2、气质联用技术的基本原理 质谱法(Mass Spectrometry , MS)的基本原理是有机物 样品在离子源中发生电离,生成不同质荷比(m/z)的带正电荷离子,经加速电场的作用形成离子束,进入质量分析器,在其中再利用电场和磁场使其发生色散、聚焦,获得质谱图。根
据质谱图提供的信息可进行有机物、无机物的定性、定量分析,复杂化合物的结构分析,同位素比的测定及固体表面的结构和组成的分析。 气相色谱法(Gas chromatography, GC)是近年来应用日趋广泛的分析技术。由于是以气体作为流动相,所以传质速度快,一般的样品分析可在20～30s完成,具有分离效能高,灵敏度高的特点。总体而言,色谱法对有机化合物是一种有效的分离和分析方法 ,特别适合进行有机化合物的定量分析 ,但定性分析则比较困难。 气-质联用(GC-MS)法利用了色谱的高分离能力和质谱的高鉴别特性,可对复杂的混合样品进行分离、定性、定量分析的一次完成,是一种完美的现代分析方法 ,因此两者的有效结合必将为化学家及生物化学家提供一个进行复杂化合物高效的定性定量分析的工具。色谱—质谱联用已经是一个比较成熟的技术,它结合了色谱对混合有机化合物较强的分离能力和质谱的极高的灵敏度和强大的鉴定能力,成为目前剖析有机混合物的强有力的武器[2]。 气-质联用(GC-MS)法在对样品进行分析检测时，混合物样品经过分离进入质谱仪离子源，经过电离过程转化成离子，然后离子再逐步经过质量分析器和检测器成为质谱信号录入到计算机中。在检测过程中，样品不断的流入离子源，只需将分析器的扫描的质量和扫描的时间设置在一定范围
实验七 气相色谱-质谱联用技术 定性鉴定混合溶剂的成分 I.实验目的 （1） 了解气相色谱-质谱联用技术的基本原理； （2） 学习气相色谱-质谱联用技术定性鉴定的方法； （3） 了解色谱工作站的基本功能。 II. 实验原理 质谱法是一种重要的定性鉴定和结构分析方法，但没有分离能力，不能直接分析混合物。色谱法则相反，它是一种有效的分离分析方法，特别适合于复杂混合物的分离，但对组分的定性鉴定有一定难度。如果把这两种方法结合起来，将色谱仪作为质谱仪的进样和分离系统，即混合试样进入色谱柱分离，得到的单个组分按保留时间的大小依次进入质谱仪测定质谱，这样就可以实现优势互补，解决复杂混合物的快速分离和定性鉴定。气相色谱-质谱联用（GC-MS ）于1957年首次实现，并很快成为一种重要的分析手段广泛应用于化工、石油、食品、药物、法医鉴定及环境监测等领域。 气相色谱-质谱联用的主要困难是两者的工作气压不匹配。质谱仪器必须在10-3~10-4Pa 的高真空条件下工作，而气相色谱仪的流出物为常压（约100kPa ），因此需要一个硬件接口来协调两者的工作条件。当气相色谱仪使用毛细管柱时，因为每分钟几毫升的流量不足以破坏质谱仪的真空状态，所以可直接与质谱仪联用。 挥发性混合物从气相色谱仪进样，经色谱柱分离后，按组分的保留时间大小依次以纯物质形式进入质谱仪，质谱仪自动重复扫描，计算机记录和储存所有的质谱信息，然后将处理结果显示在屏幕上。质谱仪的每一次扫描都得到一张质谱图，色谱组分流入时得到的是组分的质谱图，没有色谱组分时得到的是背景的质谱图，计算机将质谱仪重复扫描得到的所有离子流信号（不分质荷比大小）的强度总和对扫描信号（即色谱保留时间）作图得到总离子流图，总离子流强度的变化正是流入质谱仪的色谱组分变化的反映，所以在GC-MS 中，总离子流图相当于色谱图，每一个谱峰代表了一个组分，谱峰的强度与组分的相对含量有关。下图是混合溶剂试样的总离子流图（a ）和其中第4号峰的质谱图（b ）。从总离子流图中出现的6个谱峰可以得知该混合溶剂中有6个组分；对质谱图（b ）进行解析可知该组分的相对分子质量为100，图中有m/z29，43，57，71等一系列间隔14（相当于CH 2）的离子峰，说明该组分的结构中有长碳链，结合相对分子质量推测为庚烷，通过质谱标准谱库的检索验证，确定试样总离子流图的4号峰为正庚烷。 混合溶剂的总离子流图（a ）和4号峰的质谱图（b ） III. 实验用品 仪器: 岛津公司GCMS-QP5050A 气相色谱-质谱联用仪，GCMS Solution 工作站，NIST 谱库。微量注射器（1μL ） 试剂： 混合试剂 异丙醇、乙酸乙酯、苯3种试剂（纯度≥99.5% ）混合而成，甲
液相色谱-质谱联用(lc/ms)的原理及应用 液相色谱—质谱联用的原理及应用 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。 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。
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。 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。 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；
质谱法是将被测物质离子化，按离子的质荷比分离，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。质量是物质的固有特征之一，不同的物质有不同的质量谱——质谱，利用这一性质，可以进行定性分析（包括分子质量和相关结构信息）；谱峰强度也与它代表的化合物含量有关，可以用于定量分析。 质谱仪一般由四部分组成： 进样系统——按电离方式的需要，将样品送入离子源的适当部位； 离子源——用来使样品分子电离生成离子，并使生成的离子会聚成有一定能量和几何形状的离子束； 质量分析器——利用电磁场（包括磁场、磁场和电场的组合、高频电场、和高频脉冲电场等）的作用将来自离子源的离子束中不同质荷比的离子按空间位置，时间先后或运动轨道稳定与否等形式进行分离； 检测器——用来接受、检测和记录被分离后的离子信号。一般情况下，进样系统将待测物在不破坏系统真空的情况下导入离子源（10-6～10-8mmHg），离子化后由质量分析器分离再检测；计算机系统对仪器进行控制、采集和处理数据，并可将质谱图与数据库中的谱图进行比较。 一、进样系统和接口技术 将样品导入质谱仪可分为直接进样和通过接口两种方式实现。 1. 直接进样 在室温和常压下，气态或液态样品可通过一个可调喷口装置以中性流的形式导入离子源。吸附在固体上或溶解在液体中的挥发性物质可通过顶空分析器进行富集，利用吸附柱捕集，再采用程序升温的方式使之解吸，经毛细管导入质谱仪。 对于固体样品，常用进样杆直接导入。将样品置于进样杆顶部的小坩埚中，通过在离子源附近的真空环境中加热的方式导入样品，或者可通过在离子化室中将样品从一可迅速加热的金属丝上解吸或者使用激光辅助解吸的方式进行。这种方法可与电子轰击电离、化学电离以及场电离结合，适用于热稳定性差或者难挥发物的分析。 质谱进样系统发展较快的是多种液相色谱/质谱联用的接口技术，用以将色谱流出物导入质谱，经离子化后供质谱分析。主要技术包括各种喷雾技术（电喷雾，热喷雾和离子喷雾）；传送装置（粒子束）和粒子诱导解吸（快原子轰击）等。 2. 电喷雾接口 带有样品的色谱流动相通过一个带有数千伏高压的针尖喷口喷出，生成带电液滴，经干燥气除去溶剂后，带电离子通过毛细管或者小孔直接进入质量分析器。传统的电喷雾接口只适用于流动相流速为1～5μl/min的体系，因此电喷雾接口主要适用于微柱液相色谱。同时由于离子可以带多电荷，使得高分子物质的质荷比落入大多数四极杆或磁质量分析器的分析范围（质荷比小于4000），从而可分析分子量高达几十万道尔顿（Da）的物质。 3. 热喷雾接口 存在于挥发性缓冲液流动相（如乙酸铵溶液）中的待测物，由细径管导入离子源，同时加热，溶剂在细径管中除去，待测物进入气相。其中性分子可以通过与气相中的缓冲液离子（如NH4+）反应，以化学电离的方式离子化，再被导入质量分析器。热喷雾接口适用的液体流量可达2ml/min，并适合于含有大量水的流动相，可用于测定各种极性化合物。由于在溶剂挥发时需要利用较高温度加热，因此待测物有可能受热分解。 4. 离子喷雾接口 在电喷雾接口基础上，利用气体辅助进行喷雾，可提高流动相流速达到1ml/min。电喷雾和离子喷雾技术中使用的流动相体系含有的缓冲液必须是挥发性的。