质谱仪的简述及应用
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简述几种测定蛋白质方法及原理蛋白质是生物体内最重要的分子之一,其功能多种多样,涉及到生命的方方面面。
了解蛋白质的性质、结构和功能非常重要。
为了实现这一目标,科学家们开发了多种方法来测定蛋白质的存在和浓度,以及研究其结构和功能。
在本文中,我们将简要介绍几种常见的测定蛋白质方法及其原理。
一、低丰度蛋白质检测方法在复杂样品中,许多蛋白质的浓度很低,因此需要采用高灵敏度的方法进行检测。
以下是两种常见的低丰度蛋白质检测方法。
1. Western blotting方法Western blotting方法是一种常用的蛋白质检测方法,通过将蛋白质转移到固体支持体上,然后使用特异性抗体来探测目标蛋白质的存在。
这个方法的原理是在电泳分离后,将蛋白质转移到聚丙烯腈膜或硝酸纤维素膜上。
样品经过特异性抗体结合,最后通过酶标记二抗或荧光二抗来使目标蛋白质可见。
2. 质谱法质谱法是一种利用质谱仪测定蛋白质质量的方法。
这种方法的原理是将蛋白质分解成肽段,然后通过质谱仪测定这些肽段的物质质量。
质谱法可以提供非常准确和高灵敏度的蛋白质测定结果,适用于分析复杂样本中的低丰度蛋白质。
二、蛋白质浓度测定方法蛋白质的浓度是研究蛋白质的基础,因此准确测定蛋白质浓度非常重要。
以下是两种常见的蛋白质浓度测定方法。
1. 比色法比色法是一种通过测量某种化学试剂与蛋白质之间的化学反应来测定蛋白质浓度的方法。
布拉德福德比色法使用染料染色蛋白质产生吸光度,再根据标准曲线定量测定蛋白质浓度。
这种方法简单、快速且灵敏度较高,适用于大多数蛋白质样品。
2. BCA法BCA法是一种利用受体配合反应来测定蛋白质浓度的方法。
在这种方法中,受体配体(biotin-avidin 或biotin-streptavidin)与蛋白质中的特定残基(如组氨酸等)结合生成复合物,然后通过比色反应测定复合物的吸光度。
BCA法具有高灵敏度和较低的非特异性反应。
三、蛋白质结构分析方法蛋白质的结构直接影响其功能和性质,因此了解蛋白质的结构是非常重要的。
完整版)大学分析化学试题和答案分析化学试卷一一。
填空(每空1分,共35分)1.写出下列各体系的质子条件式:1) NH4H2PO4: [H+]+[H3PO4]=[OH-]+[NH3]+[HPO42-]+2[PO43-]2) NaAc-H3BO3: [H+]+[HAc]=[H2BO3-]+[OH-]2.符合朗伯-比尔定律的有色溶液,当有色物质的浓度增大时,其最大吸收波长不变,透射比减小。
3.检验两组结果是否存在显著性差异采用t检验法,检验两组数据的精密度是否存在显著性差异采用F检验法。
4.二元弱酸H2B,已知pH=1.92时,[H2B]=[HB-];pH=6.22时[HB-]=[B2-],则H2B的pKa1=1.92,pKa2=6.22.5.已知Φ(Fe3+/Fe2+)=0.68V,Φ(Ce4+/Ce3+)=1.44V,则在1mol/L H2SO4溶液中用0.1000 XXX滴定0.1000 mol/L Fe2+,当滴定分数为0.5时的电位为0.68V,化学计量点电位为1.06V,电位突跃范围是0.86-1.26V。
6.以二甲酚橙(XO)为指示剂在六亚甲基四胺缓冲溶液中用Zn2+滴定EDTA,终点时溶液颜色由黄色变为红色。
7.某溶液含Fe3+10mg,用等体积的有机溶剂萃取一次后,该溶液中剩余0.1mg,则Fe3+在两相中的分配比为99:1.8.容量分析法中滴定方式有直接滴定,反滴定,置换滴定和间接滴定。
9.I2与Na2S2O3的反应式为I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。
10.以波长为横坐标,吸光度为纵坐标,测量某物质对不同波长光的吸收程度,所获得的曲线称为吸收光谱曲线;光吸收最大处的波长叫做最大吸收波长,可用符号λmax表示。
11.紫外可见分光光度计主要由光源、单色器、吸收池、检测部分四部分组成。
12.XXX灵敏度以符号S表示,等于M/ε;XXX灵敏度与溶液浓度有关,与波长无关。
13.在纸色谱分离中,水是固定相。
简述气相色谱和质谱联用仪的用途及测试范围
气相色谱和质谱联用仪(GC-MS)是一种用于分析和识别化
合物的仪器。
它将气相色谱(GC)和质谱(MS)两种技术结
合起来,能够提供更准确和可靠的化合物分析结果。
气相色谱用于化合物的分离和纯化,根据化合物在不同条件下在固定相和流动相之间的分配系数来实现分离。
GC主要适用
于挥发性和半挥发性有机化合物的分析,如石油、化妆品、食品、环境样品等。
质谱用于化合物的识别和鉴定,通过将化合物分离成各种离子,根据离子的质量和相对丰度来确定化合物的结构和特性。
MS
主要适用于有机化合物的定性和定量分析,可以检测低浓度和复杂混合物中的化合物。
GC-MS联用仪结合了气相色谱和质谱的优点,可以同时提供
样品的分离和识别信息。
它的主要用途和测试范围包括但不限于以下几个方面:
1. 环境分析:可以用于水、空气、土壤等环境样品中有机物的检测和分析,包括农药、挥发性有机化合物和多环芳烃等。
2. 食品安全:可以检测食品中的农药残留、添加剂、食品中的致癌物质、香精等有机物,保障食品的安全与质量。
3. 药物分析:可以用于药物代谢产物的鉴定和分析,包括药物的定性和定量分析。
4. 化学研究:可以用于新化合物的鉴定和结构确认,研究复杂混合物的成分和化学反应机理。
总之,GC-MS联用仪在环境、食品、药物和化学研究等领域都有广泛的应用,可以提供准确、可靠的化合物分析结果。
质谱(Mass spectrum,简称MS)从字意表明,就是按照质量大小顺序排列所成的谱。
质谱学(Mass spectroscopy)就是研究质谱的仪器及其应用的科学。
(质谱不属于光谱,没有透光和波长的概念,但在质谱学的原理中有类似于光学中的聚焦、色散等所谓的几何离子光学概念)。
质谱技术是一门综合技术:质谱仪是一种大型、复杂而精确的仪器,它涉及到精密机械加工、真空科学技术、电子技术等,以及物理、化学和数学知识;而且仪器制造复杂,造价昂贵;另外,仪器的操作、维护要求有熟练的人员。
由于质谱技术本身具有的特点:1、灵敏度高、进样量少(≤微克级)2、分析速度快(几秒)3、能测定同位素4、可以测定微小的质量和质量差(测量范围下限为一个原子质量单位;高分辨质谱仪能区分相差几十万分之一的两种质量)5、能直接探讨物质的性质6、分析范围广(能一机多用)今天,质谱与核磁共振、红外、紫外一样已成为有机结构分析中必不可少的测试工具。
质谱数据的表示方法1、峰强度信号(峰形图)由质谱仪记录下来 <见例图>条图(棒图)<见例图>2、表格形式表示法-----把各正离子的质荷比数值和它们的相对丰度准确地表示出来。
<见例图:低分辨数据,高分辨数据>质谱术语质荷比 m是一个离子的质量数;Z是一个离子的电荷数。
一个离子的质量数对所带的电荷数的比值,称为质荷比,用m/Z表示基峰(base peak) 谱图中最强的峰称为基峰。
<见例图>相对丰度(relative abundance又称相对强度)最常用的是以谱图中最强的峰即基峰作为100%,其它峰按基峰来归一化。
<见例图>(有时离子峰的强度也以总离子量的百分数表示)<见例图>质谱图横坐标表示离子的质荷比m/Z,一般从左到右为质荷比增大的方向;纵坐标表示离子流强度(相对丰度)。
<见例图>质谱仪器的组成离子源、质量分析器和离子检测器三大部分。
第十五章 质 谱 法思考题与习题1.简述质谱仪的组成部分及其作用,并说明质谱仪主要性能指标的意义。
质谱仪,其基本组成是相同的。
都包括进样系统、离子源、质量分析器、检测器和真空系统。
进样系统:把被分析的物质,即样品送进离子源。
离子源:将欲分析样品电离,得到带有样品信息的离子。
质量分析器:将离子源产生的离子按m/z 顺序分离开来。
检测器:用以测量、记录离子流强度而得出质增图。
真空系统: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,衡量一台质谱仪性能好坏的指标包括灵敏度,分辨率,质量范围,质量稳定性等。
灵敏度表示在一定的样品(如八氟萘或六氯苯),在一定的分辨率下,产生一定信噪比的分子离子峰所需的样品量。
质谱仪的分辨率表示质谱仪把相邻两个质量分开的能力 质量范围是质谱仪所能测定的离子质荷比的范围。
质量稳定性主要是指仪器在工作时质量稳定的情况, 质量精度是指质量测定的精确程度。
2.在质谱图中,离子的稳定性与其相对丰度有何关系?由于键断裂的位置不同,同一分子离子可产生不同质荷比的碎片离子,而其相对丰度与键断裂的难易以及化合物的结构密切相关,离子的稳定性越高,其相对丰度越大。
因此,碎片离子的峰位(m/z)及相对丰度可提供化合物的结构信息。
3、指出含有一个碳原子和一个氯原子的化合物,可能的同位素组合有哪几种?它们将提供哪些分子离子峰?可能的同位素组合有C 12Cl 35、C 13Cl 35、C 12Cl 37、C 13Cl 37;提供的分子离子峰为M 、M +1、M +2、M +3。
4.某化合物的分子离子峰的m/z 值为201,由此可得出什么结论?由于多数分子易失去一个电子而带一个电荷,分子离子的质荷比是质量数被1除,即m/1。
因此,分子离子峰的质荷比值就是它的分子量。
该化合物的分子离子峰的m/z 值为201,由此可得出其分子量为201。
21世纪的最前沿科学之一,随着人类第一张基因序列草图的完成和发展,生命科学的研究也将进入一个崭新的后基因组学,即蛋白质组学时代。
正如基因草图的提前绘制得益于大规模全自动毛细管测序技术一样,后基因组研究也将会借助于现代生物质谱技术等得到迅猛发展。
本文拟简述生物质谱技术及其在生命科学领域研究中的应用。
1 质谱技术质谱(Mass SPectrometry)是带电原子、分子或分子碎片按质荷比(或质量)的大小顺序排列的图谱。
质谱仪是一类能使物质粒子高化成离子并通过适当的电场、磁场将它们按空间位置、时间先后或者轨道稳定与否实现质荷比分离,并检测强度后进行物质分析的仪器。
质谱仪主要由分析系统、电学系统和真空系统组成。
质谱分析的基本原理用于分析的样品分子(或原子)在离子源中离化成具有不同质量的单电行分子离子和碎片离子,这些单电荷离子在加速电场中获得相同的动能并形成一束离子,进入由电场和磁场组成的分析器,离子束中速度较慢的离子通过电场后编转大,速度快的偏转小;在磁场中离子发生角速度矢量相反的偏转,即速度慢的离子依然偏转大,速度快的偏转小;当两个场的偏转作用彼此补偿时,它们的轨道便相交于一点。
与此同时,在磁场中还能发生质量的分离,这样就使具有同一质荷比而速度不同的离子聚焦在同一点上,不同质荷比的离子聚焦在不同的点上,其焦面接近于平面,在此处用检测系统进行检测即可得到不同质荷比的谱线,即质谱。
通过质谱分析,我们可以获得分析样品的分子量、分子式、分子中同位素构成和分子结构等多方面的信息。
质谱技术的发展质谱的开发历史要追溯到20世纪初J.J.Thomson创制的抛物线质谱装置,1919年Aston制成了第一台速度聚焦型质谱仪,成为了质谱发展史上的里程碑。
最初的质谱仪主要用来测定元素或同位素的原子量,随着离子光学理论的发展,质谱仪不断改进,其应用范围也在不断扩大,到20世纪50年代后期已广泛地应用于无机化合物和有机化合物的测定。
仪器分析练习题A一、单项选择题1 Lambert-Beer定律适用于下列哪种情况A. 白光、均匀、非散射、低浓度溶液B. 单色光、非均匀、散射、低浓度溶液C. 单色光、均匀、非散射、低浓度溶液D. 单色光、均匀、非散射、高浓度溶液2.双波长分光光度计的输出信号是A. 试样吸收与参比吸收之差B. 试样λ1和λ2吸收之差C. 试样在λ1和λ2吸收之和D. 试样在λ1的吸收与参比在λ2的吸收之和3.气液色谱中,色谱柱使用的上限温度取决于A. 试样中沸点最高组分的沸点B. 固定液的最高使用温度C. 试样中各组分沸点的平均值D. 固定液的沸点4. 如果试样比较复杂,相邻两峰间距离太近或操作条件不易控制稳定,要准确测量保留值有一定困难时,宜采用的定性方法为A. 利用相对保留值定性B. 利用文献保留值数据定性C. 加入已知物增加峰高的办法定性D. 与化学方法配合进行定性5. 按照光吸收定律,对透光率与浓度的关系,下述说法正确的是A. 透光率与浓度成正比B. 透光率与浓度成反比C. 透光率与浓度的负对数成正比D. 透光率负对数与浓度成正比6. 若某待测溶液中存在固体悬浮颗粒,则测得的吸光度比实际吸光度A. 减小B. 增大C. 不变D. 以上三种都不对7. 使用紫外可见分光光度计在480nm波长下测定某物质含量时,最适宜选用A. 氢灯,石英吸收池B. 钨灯,玻璃吸收池C. 氘灯,玻璃吸收池D. 空心阴极灯,石英吸收池8. 原子吸收法所采用的光源为A. 复合光B. 线光源C. 连续光源D. 以上三种都不对9.下列方法中,哪个不是气相色谱定量分析方法A.峰面积测量 B.峰高测量C.标准曲线法 D.相对保留值测量10. 在液相色谱中, 某组分的保留值大小实际反映了哪些部分的分子间作用力A、组分与流动相B、组分与固定相C、组分与流动相和固定相D、组分与组分二、名词解释1. 半峰宽;2. 分配系数;3. 死时间;4. 基峰丰度。
仪器分析1、在TPD实验中活化的⽬的是为了什么?答:除去样品所含⽔份及其他吸附物。
2、脱附峰的数⽬、峰⾯积、峰温度分别表征了什么?答:脱附峰的数⽬表征吸附在固体物质表⾯不同吸附强度吸附物质的数⽬。
峰⾯积表征脱附物种的相对数量。
峰温度表征脱附物种在固体表⾯的吸附强度。
3、影响NH3- TPD表征结果的因素?答:催化剂粒度、载⽓流速、程序升温速率、催化剂装填量。
1.TPR的基本原理是什么?答:纯⾦属氧化物的还原温度是固定的。
如果两种⾦属氧化物,它们之间没有发⽣相互作⽤,各⾃的还原温度是不变的;若发⽣相互作⽤,它们的还原温度将发⽣改变。
这种作⽤越强,还原温度越⾼。
2.TPR谱图中,峰温、峰⾯积和峰数⽬分别代表什么?答:峰温的⾼低代表催化剂上氧化物种被还原的难易程度。
温度越低,说明反应物越容易被还原。
峰⾯积代表氧化物种的含量。
峰数⽬代表同种氧化物在催化剂表⾯上的形态种类。
3. 影响TPR的表征结果的因素?答:还原流程,氧化物种类,载⽓流速,升温速率,催化剂装填量,样品质量1.⽐表⾯积的测定原理?是依据⽓体在固体表⾯的吸附特性,在⼀定的压⼒下,被测样品颗粒(吸附剂表⾯超低温下对⽓体分⼦(吸附质)具有可逆物理吸附作⽤,并对应⼀定压⼒存在确定的平衡吸附量。
通过测定出该平衡吸附量,利⽤理论模型来等效求出被测样品的⽐表⾯积2.⽐表⾯积的测试⽅法?静态容量法,重量吸附法,动态法等1.红外光谱的两个条件?(1)辐射应具有能满⾜物质产⽣振动跃迁所需的能量(2)辐射与物质间有相互耦合作⽤,即分⼦振动时有偶极矩的变化。
2. 吡啶吸附在B酸中⼼时的红外特征吸收峰在l540 cm-1 处,在L酸中⼼特征吸收峰在1447--1460 cm -1处;NH3吸附在B酸中⼼的红外特征吸收峰在3120 cm-1和l450 cm-1处,在L酸中⼼时的特征吸附峰在3300cm-1及1640 cm-1 处。
(1)X射线衍射分析法的基本原理?答:利⽤晶体本⾝作为⼀个反射衍射光栅,采⽤单⾊X射线辐射时,根据布拉格⽅程进⾏计算机处理,即可获得晶⾯间距和晶胞参数等数据。
气相色谱 -质谱联用技术在环境检测中的应用摘要:分析了气相色谱、质谱的原理,将相关技术应用在空气、土壤和水质检测中,对检测条件、步骤和方法进行了简述,提出气相色谱-质谱(GC-MS)具有分辨能力强、检测效率高的观点。
在环境检测中,相关人员需要重点分析GC-MS技术的应用路径,选择合适的混合物样品,确保化合物能够逐个进入到质谱仪离子源中,以实现对样品中化合物的离子化,完成具体检测目标。
关键词:气相色谱;质谱;环境检测;应用技术前言:环境污染物种类多种多样,相关污染物在空气、土壤和水源中长期存在,对身体健康构成威胁,因此,使用最新技术做好环境检测尤为重要。
随着环境污染问题越来越严重,行业对环境检测技术提出了更高的要求,如何对检测技术进行升级成为人们关注的重点。
目前气相色谱-质谱技术被应用在环境有机污染物的检测中,通过对相关污染物的定性、定量分析,可为环境保护作出贡献。
1气相色谱-质谱技术原理分析1.1气相色谱原理气相色谱是将气体作为流动相的色谱法,基于该方法的应用,样品可在气相中快速流动,并且能够在流动相和固定相之间达到均衡。
由此可知,气相色谱具有高效性。
在具体应用中,气相色谱总区由多个不同分区构成,相关组件是否能够实现分离与色谱柱的性质存在密切关系[1]。
因此,使用气相色谱技术进行检测时,相关人员应掌握分离系统和检测系统的应用原理。
1.2质谱原理分析质谱分析就是对待检测样品中的离子质荷比进行分析的过程。
在该技术的应用中,需要对样品进行充分电离,其次利用电场对不同离子的过滤效应进行区分这一原理,选择合适的质荷比,以实现对离子进行分离的目标,并完成对目标检测样品的定性、定量分析。
在具体的检测环境中,使用的质谱仪种类较多,其工作原理和应用范围具有明显差异性。
由于GC-MS使用EI源对质谱信息进行分析,因此收集的信息量较大,并且通过毛细管柱的应用,可产生良好的分离效果。
在串联的质谱环境下,也可对部分信息进行处理,例如,在生物大分子信息的检测中,可使用色谱-质谱联合技术,其中质谱仪具有较高的分辨率,可检测出有机化合物的组合成分。
2020年11月 第21期影像学及诊断检验质谱技术在微生物检测和鉴定中的应用左瑞菊沧州市人民医院,河北 沧州 061000【摘要】随着医学技术的蓬勃发展,质谱技术在医学中的应用越加广泛,质谱技术能够通过样品中离子产生的质量图谱对于其分子构成进行分析,广泛用于临床中细菌的快速鉴定中。
在生物学中常用MALDI-TOF质谱仪对于革兰氏阴性菌种与阳性菌种进行鉴定,通过质谱法对于微生物进行鉴定是基于不同物种不同的特征光谱来进行区别的。
本文通过对近年来相关文献的查阅,介绍了临床基于该技术的应用与样品的制备,简述了微生物检测分类,分析了该技术进行微生物检测的局限性,阐述了在细菌鉴定方面所可能遇见的挑战与应用情况,并就其日后的发展进行展望。
【关键词】质谱技术;质量图谱;细菌鉴定;特征光谱[中图分类号]Q93-331; O657.63 [文献标识码]A [文章编号]2096-5249(2020)21-0180-02质谱法是通过对于电离分子质荷比进行分析从而对于分子进行定性定量分析的一种方法,其有事在于能够通过特征图谱对于样品分子组成进行确定的同时,直接分析其可电离生物分子[1]。
在此检测方法的基础上还发展出现了ESI技术与MALDI技术,MALDI技术能够减去复杂的预分析,直接对于检测物的产生离子进行分析,而TOF则是采用探测器将离子到达飞行官末端的花费时间进行测量,两种技术的的整合使用早就了质谱检验技术的基础,随着此种技术的临床广泛应用,微生物实验室中对于微生物的检验鉴定方法发生了翻天覆地的变化,该技术能够优先增加检验的效率,单次检验60min内即可完成,对于临床疾病的判断具有重要意义[2]。
1 质谱检测法的原理和发展质谱技术是一种新型的致病菌检测方法。
其原理是质谱仪离子源通过辐照或者电离效应给予了检测目标物质以较高的能量,目标物吸收能量后被激发,在激发过程中吸收高能的物质会产生强烈的离子化效能[3]。
带电离子发生离子化后被载气带入质谱仪,通过电压的作用加速飞行,因为各个离子间具有不同的质荷比,因此会按照质量数的大小被分离。