检测中心培训-质谱基础知识(精选)

质谱分析法知识汇总（全面）1.质谱法定义：是将待测物质置于离子源中电离形成带电离子，让离子加速并通过磁场或电场后，离子将按质荷比(m/z)大小分离，形成质谱图。

依据质谱线的位置和质谱线的相对强度建立的分析方法称为质谱法。

2.质谱的作用：准确测定物质的分子量；质谱法是唯一可以确定分子式的方法；根据碎片特征进行化合物的结构分析。

3.质谱分析的基本原理：质谱法是利用电磁学原理，将待测样品分子解离成具有不同质量的离子，然后按其质荷比(m/z)的大小依次排列收集成质谱。

根据质谱中的分子离子峰(M+)可以获得样品分子的相对分子质量信息；根据各离子峰(分子离子峰、同位素离子峰、碎片离子峰、亚稳离子峰、重排离子峰等)及其相对强度和氮数规则，可以确定化合物的分子式;根据各离子峰及物质化学键的断裂规律可以进行定性分析和结构分析；根据组分质谱峰的峰高与浓度间的线性关系可以进行定量分析。

4.质谱分析的过程：（1）进样，化合物通过汽化引入电离室；（2）离子化，在电离室，组分分子被一束加速电子碰撞，撞击使分子电离形成正离子；（3）离子也可因撞击强烈而形成碎片离子；（4）荷正电离子被加速电压V加速，产生一定的速度v，与质量、电荷及加速电压有关；（5）加速正离子进入一个强度为B的磁场(质量分析器)，发生偏转。

5.质谱仪的组成：真空系统、进样系统、离子源或电离室、质量分析器、离子检测器。

6.真空系统作用：是减少离子碰撞损失，若真空度低：大量氧会烧坏离子源的灯丝；会使本底增高，干扰质谱图；引起额外的离子-分子反应，改变裂解模型，使质谱解释复杂化；干扰离子源中电子束的正常调节；用作加速离子的几千伏高压会引起放电等。

7.进样系统目的：高效重复地将样品引入到离子源中并且不能造成真空度的降低；间歇式进样系统——气体及低沸点、易挥发的液体;直接探针进样——高沸点的液体、固体；色谱进样系统——有机化合物。

8.离子源或电离室：作用是使试样中的原子、分子电离成离子，其性能影响质谱仪的灵敏度和分辨率本领。

55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
检测中心培训-质谱基础知识（精选）
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
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51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特

电喷雾电离(Electro-Spray Ionization, ESI)
优点 1) 适宜带电\极性\碱性物质 2) 适合同时检测<3000分子量的多种物质 3) 带多电荷物质检测的最佳方法 4) 化学背景低适合低含量检测 5) 调节电压可控制分子碎裂 6) 适合 MS/MS 方法. 缺点 1) 对碱金属和碱性化合物的污染敏感 2) 离子通量低 3) 离子源的结构相对复杂
1 2 ZeU mv 2
其中z为电荷数，e为元电荷（e=1.60×10-19C），U为加速电压，m为离 子的质量， 为离子被加速后的运动速度。
具有速度
的带电粒子进入质谱分析器的电磁场中，根据
所选择的分离方式，最终实现各种离子按m/z进行分离。
1. 工作原理
根据质量分析器的工作原理，可以将质谱仪分为动态仪 器和静态仪器两大类。
CI特点：
利用反应气体的离子与样品分子相互反应 使样品分子离子化，本质是化学过程。 离子出口的缝隙减小，使高子室内的压力 保持在0.5-1.0Torr。 CI电离不直接作用于样品分子。
电喷雾电离(Electro-Spray Ionization, ESI)
电喷雾电离(Electro-Spray Ionization, ESI)
电喷雾电离(Electro-Spray Ionization, ESI)
带电雾滴
+ + + + + + + +
+ + + +
蒸发
+ + -- + +
-- + + + + + -- + + + + + + + + ++ +

持其初始结构，有很好的可区别性。
4、光解离中的能量转换
紫外光解离
使用紫外光如193nm解离，能量较高，可以 将处于电子基态的离子跃迁到各激发态上。然后 进行解离，这是一种高内能的解离过程。其结果 与高能碰撞有相似之处。 激发后的离子分解经历以下主要过程： AB+
h h h
AB+*
AB+ + h
电子捕获解离(Electron Capture Dissociation, ECD)
二、质谱/质谱中离子的能量分布
质谱中的三种类型离子，对于电磁质谱来说，离子源内产生的离子： 稳定离子 离子寿命大于10s, 分解速率小于105，正常离子峰。 不稳定离子，离子寿命小于 1s， 分解速率大于106，检测不到。 亚稳离子， 离子寿命介于1-10s, 分解速率在105到106之间，亚稳峰。
Ecm Elab
mg mg mp
mg: 碰撞气体质量 mp：离子质量
合适的内能分布产生有价值的MS/MS谱图，需选择合适的Ecm： Elab大者，选取小的mg，如He, Ne等。 Elab小者，选取大的mg，如N2、Ar 或Xe等。 例：在磁质谱中，m/z200的离子经6keV的电压加速后与He碰撞时，计算Ecm;
3、碰撞诱导解离过程中的能量转换
对于内能较小的稳定离子，进行MS/MS实验时，需要为该离子提供能量，使其 内能超过该离子分解的临界能。 具有一定动能的前体离子与中性气体碰撞，在发生的非弹性碰撞中，离子的部 分动能转化为内能。转化而来的内能与离子的动能以及碰撞气体的反应截面有关。
碰撞能量表示方式
H +
.

+
m/z91 H
.
+

到质谱图。 分子离子：样品分子失去一个电子后形
成的质量与分子量相等的离子，M+。 碎片离子：由样品分子或分子离子发生
化学键断裂后形成的各种离子。
质谱图
质谱常用术语
母离子：可进一步电离产生更小碎片的 离子，与子离子对应。
子离子：由母离子裂解而来的小碎片离 子。
同位素离子：由样品中元素的同位素产 生的离子。如12C/13C=1.11
作用：将检测器检测到的电信号记录并 储存，同时控制各部分电子元件的操作 参数。
质谱仪结构组成 数据处理系统
质谱仪结构组成 真空系统
质谱仪结构组成 真空系统的作用
提供足够的平均自由程 提供无碰撞的离子轨道 减少离子-分子反应 减少背景干扰 延长灯丝寿命 消除放电 增加灵敏度
质量分析器类型 四极杆
质量分析器类型 离子阱
质量分析器类型 飞行时间
质量分析器类型 扇形磁场
质谱仪结构组成 检测器
作用：将通过质量分析器的离子转变成 电信号输出。
类型：直接测量；电子倍增器。
质谱仪结构组成 检测器
质谱仪结构组成 检测器
质谱仪结构组成 检测器
质谱仪结构组成 数据处理系统
高真空泵：油扩散泵或涡轮分子泵，将 真空抽到10-4——10-5 Pa。油扩散泵较 便宜，但会产生一定的本底，并可能造 成反油，污染离子源和质量分析器。涡 轮分子泵可以克服油扩散泵的缺点，但 价格较贵。
质谱仪结构组成 供电系统
作用：为系统提供能量，使仪器按照确 定的电磁参数正常运行。
质谱基础知识
离子源 结构与离子轨道
离子源
电子轰击电离方式
离子源
化学电离方式
离子源
化学电离方式

质谱基础知识汇总(精华版)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,某些带电粒子可进一步断裂，形成离子，质谱的离子可以质谱的核心内容，今天就和大家聊一聊质谱使用者都应该知道的离子。

质谱，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, 某些带电粒子可进一步断裂，形成离子，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。

不同离子的概念1、分子离子分子被电子束轰击失去一个电子形成的离子称为分子离子。

分子离子用 M+表示。

分子离子是一个游离基离子。

在质谱图中与分子离子相对应的峰为分子离子峰。

分子离子峰的质荷比就是化合物的相对分子质量, 所以,用质谱法可测分子量。

2、同位素离子含有同位素的离子称为同位素离子。

在质谱图上,与同位素离子相对应的峰称为同位素离子峰。

3、碎片离子分子离子在电离室中进一步发生键断裂生成的离子称为碎片离子。

4、重排离子经重排裂解产生的离子称为重排离子。

其结构并非原来分子的结构单元。

在重排反应中，化学键的断裂和生成同时发生, 并丢失中性分子或碎片。

5、奇电子离子与偶电子离子具有未配对电子的离子为奇电子离子。

这样的离子同时也是自由基，具有较高的反应活性。

无未配对电子的离子为偶电子离子。

6、多电荷离子分子中带有不止一个电荷的离子称为多电荷离子。

当离子带有多电荷离子时，其质核比下降，因此可以利用常规的四极质量分析器来检测大分子量化合物。

7、亚稳离子从离子源出口到检测器之间产生的离子。

即在飞行过程中发生裂解的母离子。

由于母离子中途已经裂解生成某种离子和中性碎片，记录器中只能记录这种离子，也称这种离子为亚稳离子，由它形成的质谱峰为亚稳峰。

8、准分子离子比分子量多或少 1 质量单位的离子称为准分子离子，如：(M+H)+，(M-H)+。

飞行时间质量分析器
牵引极 加速极
检测器
常见加合离子峰
[M+Na]+ = [M+23]+ 加钠离子； [M+K]+ = [M+39]+加钾离子； [M+NH4]+ = [M+18]+加铵离子； [M +H +H2O]+ = [M+19]+加水； [M+X]+ 这里X是指溶剂缓冲液中旳阳离子； [M+H+Solvent]+溶剂加合峰， [M+H+CH3CN]+ = [M+42 ]+是CH3CN加合离子， [M+H+CH3OH]+ = [M+33 ]+ 是CH3OH加合离子；
双聚焦磁偏转质量分析器
Re=2U/E=mu2/Ez
假如电场强度E一定，离子轨道半径仅取决于离子旳 动能，而与离子质量无关，所以扇型电场是一种能量 分析器，不起质量分离旳作用；对于质量相同旳离子， 它是一种速度分离器。在双聚焦质谱仪中,同步采用电 场和磁场构成旳质量分析器，因而不但能够实现方向 聚焦,即将质荷比相同而入射方向不同旳离子聚焦，而 且能够实现速度聚焦，即将质荷比相同，而速度(能量) 不同旳离子聚焦。所以双聚焦质谱仪比单聚焦质谱仪 (只能实现方向聚焦)具有更高旳辨别率。
常见碎片峰
二聚及多聚峰
二聚及多聚峰是化合物在质谱内形成旳，样品浓度提 高会增长产生多聚离子旳概率，如二聚峰体现在MS 谱图中经常出现[2M+H]+、 [2M+Na]+峰等。
双电荷及多电荷离子峰
有旳分子构造中含杂原子（如N，O ，S原子等）较 多时，有时会带两个或多种电荷，这时能够检测到 双电荷或多电荷离子峰

在离子源内，用电加热铼或钨旳灯丝到2023℃，产生高速电子 束，其能量为10～7OeV。当气态试样由分子漏入孔进入电离室 时，高速电子与分子发生碰撞，若电子旳能量不小于试样分子 旳电离电位，将造成试样分子旳电离。
碎片离子可用于有机化合物旳构造鉴定
优点： 1）稳定, 质谱图再现性好，便于计算机检索及比较； 2）离子碎片多，可提供较多旳分子构造信息。 缺陷：
4）基质辅助激光解吸离子源（MALDI）
原理：是用激光照射样品与基质形成旳共结晶薄膜，基质从 激光中吸收能量传递给样品，从而使样品解吸和电离旳过程。 它是一种软电离技术，合用于混合物及生物大分子旳测定。
（3）质量分析器
质谱仪旳质量分析器位于离子源和检测器之间。
作用 ：过滤
质量分析器旳主要类型有：磁分析器、飞行时间质量分 析器、离子阱质量分析器和四级杆质量分析器等。
质谱能做什么？
定性：化合物旳构造。 定量：混合物旳各构成含量。 领域：化学、生物学、医学、药学、环境、物理、材料、能源 等。
质谱分析法旳特点
➢（1）应用范围广。测定样品能够是无机物，也能够是有 机物。被分析旳样品能够是气体和液体，也能够是固体。 ➢（2）敏捷度高，样品用量少。目前有机质谱仪旳绝对敏 捷度可达50pg（pg为10−12g），无机质谱仪绝对敏捷度可 达10−14 g。用微克级样品即可得到满意旳分析成果。 ➢（3）分析速度快，并可实现多组分同步测定。 ➢（4）与其他仪器相比，仪器构造复杂，价格昂贵，使用 及维修比较困难。对样品有破坏性。
在一般有机分子鉴定时，能够经过同位素离子峰相对强度之 比来拟定其元素构成。
➢例如：CH4 M=16
➢12C+1H×4=16
M
➢13C+1H×4=17 M+1

质谱仪结构组成 供电系统
作用：为系统提供能量，使仪器按照确 定的电磁参数正常运行。
质谱基础知识
质谱仪分类（按用途）
同位素质谱仪：用于测定同位素丰度。 对测量准确度、精密度和丰度灵敏度的 要求较高。 无机质谱仪：用于进行无机物分析。如 气体质谱分析仪、质谱检漏仪等。 有机质谱仪：用于进行有机物结构分析。 多数仪器可与色谱联用。离子源 结构与离子轨道离子源 电子轰击电离方式
离子源 化学电离方式
离子源 化学电离方式
离子源 大气压电喷雾电离方式
离子源 大气压电喷雾电离方式
离子源 大气压电喷雾电离过程
离子源 大气压化学电离方式
离子源 大气压化学电离过程
质谱常用术语
质荷比：离子质量与所带电荷的比值。 质谱图：离子碎片丰度对质荷比作图得 到质谱图。 分子离子：样品分子失去一个电子后形 成的质量与分子量相等的离子，M+。 碎片离子：由样品分子或分子离子发生 化学键断裂后形成的各种离子。
有机质谱仪的应用 石油化工
石油化工应用有机质谱最早。 石油产品组分与性能的关系。 油品添加剂的剖析：润滑油中防腐剂的 剖析；油品中非离子表面活性剂的分析。
有机质谱仪的应用 煤化工
煤的汽化和液化产品：多为脂肪烃和芳 烃
有机质谱仪的应用 生命科学
利用稳定同位素标记示踪剂研究人体代 谢过程及代谢产物。 生物大分子的测定。牛胰岛素（5733）、 小牛血清白蛋白（66430-66709）、核 糖核酸酶（13687）、干扰素 （19273）。 药物结构鉴定及药物代谢研究。 生物样品中小分子化合物。
质谱仪结构组成 进样系统
质谱仪结构组成 离子源
作用：用某种电离方式将待测样品分子 （或原子）电离成离子（正离子、负离 子、分子离子、碎片离子、单电荷离子、 多电荷离子），并将离子加速、聚焦成 为离子束，送进质量分析器。

①含Cl原子 a. 含一种Cl原子 n=1 所以（a+b)1=3+1
M: M+2=3:1
a:b=100:32.5=3:1
b.含两个Cl原子 n=2 所以 （a+b)2=(3+1 )2=9+6+1
M：M+2：M+4=9:6:1
②含Br原子 a.含一种Br原子 n=1 所以（a+b)1=1+1 M：M+2=1:1
§5-2有机质谱中旳裂解反应
一、电荷表达措施： ①电荷一般在π电子或者杂原子上分子离子以“ ”表达 奇电子离子（OE），如CH3OH （带未成对电子）
以“+”表达偶电子离子（EE），如CH3OH+(电子完全成对 ②电荷不明用[ ] 或[ ]+
③构造复杂旳化合物用┓ 或┓+
注意： 偶电子规律
偶电子离子裂解，一般只能生成偶电子离子。
因为 63.6 932 能够拟定m/z136和m/z93为母子关系
136
特点：①亚稳离子相应于亚稳离子峰，峰形弱且宽，呈小包状
②亚稳离子质荷比m*/z一般不为整数
③ 亚稳离子峰一般要跨2~5个质量单位
4. 重排离子
重排离子是由原子迁移产生重排反应而形成旳离子。重排反应 中，发生变化旳化学键至少有两个或更多。重排反应可造成原 化合物碳架旳变化，并产生原化合物中并不存在旳构造单元离 子。
异裂：
双电子转移，σ键断裂后， 两个电子归一种碎片保存
半异裂： R R R + ' R+ '
离子化σ键断裂
简朴开裂从裂解机理可分为下列几种：
（1） -断裂 由自由基中心引起旳断裂反应，均裂，动力来自于自由基

03
质谱分析方法
气相色谱-质谱联用（GC-MS）
总结词
气相色谱-质谱联用是一种常用的分析方法，用于分离和鉴定气体、挥发性有机 化合物和半挥发性有机化合物。
详细描述
GC-MS通过将样品导入气相色谱柱进行分离，然后将各个组分依次导入质谱仪 进行检测。质谱仪能够提供每个组分的分子量和结构信息，从而对组分进行定性 和定量分析。
低丰度蛋白质的检测
蛋白质修饰的鉴定
蛋白质的磷酸化、糖基化等修饰增加 了质谱分析的复杂性，需要更高级的 技术和更深入的研究。
质谱技术对于低丰度蛋白质的检测能 力有限，这限制了其在某些领域的应 用。
质谱技术的未来发展方向
高灵敏度和高分辨率
未来的质谱技术将更加注重提高灵敏度和分辨率，以更好地解析 复杂样品。
THANKS
感谢观看
食品安全检测
农药残留检测
质谱技术可以用于检测食品中的农药残留， 确保食品的安全性和质量。
食品添加剂检测
通过质谱技术对食品中的添加剂进行检测， 可以确保食品添加剂的合规性和安全性。
05
质谱技术的挑战与未来发展
质谱技术的挑战
样品复杂性
质谱技术面临的最大挑战之一是处理 复杂样品的能力。在生物样品中，存 在大量的蛋白质、肽和其他分子，使 得分离和鉴定变得困难。
质谱技术的应用实例
药物检测与鉴定
药物检测
质谱技术可以用于检测药物成分，确 定药物的有效成分和杂质，确保药物 的质量和安全性。
药物鉴定
通过质谱技术对药物进行鉴定，可以 确定药物的来源、生产厂家等信息， 有助于打击假药和非法药品。
环境监测与污染分析
空气质量监测
质谱技术可以用于监测空气中的有害 气体和颗粒物，评估空气质量，为环 境保护提供科学依据。

8-2 质谱仪器原理
质谱过程
高速电子 撞击 气态分子 得到 阳离子
顺序谱图
按质荷比m/z
导 入
质量分析器
峰位置
峰强度
定性分析 结构分析
定量分析
8-2 质谱仪器原理
仪器构造
真空系统
进样 系统
离子源
质量 分析器
检测器
1.间歇式进样 2.直接进样 3.气相色谱
1.电子轰击 2.化学电离 3.场致电离 4.激光
➢分子离子：样品分子失去一个电子电离所产生的离子。
8-2 质谱仪器原理
2、离子源（电离室）
场致电离源 （Field Ionization; FI）
电压：7-10 kv；d < 1 mm； 强电场将分子中拉出一个电子； 分子离子峰强；碎片离子峰少； 不适合化合物结构鉴定；
场解析电离源（Field Desorption Ionization; FD）
四极滤质器 (Quadrupole Mass Filter， QMF)
➢ 只有合适质荷比的离子（共振离子）才能通过电极间隙 而进入检测器；
➢ 采用电压扫描或频率扫描，就可检测出不同质荷比的离子。
✓ 电压扫描：保持直流电压和射 频电压的比值及射频频率不变， 改变直流和射频电压的大小。
✓ 频率扫描：保持电压不变改变 射频电压的频率。
8-2 质谱仪器原理
2、离子源（电离室）
离子源是质谱仪的心脏，作用主要是将试样中的原子、 分子电离成离子，并使离子加速、聚焦为离子束，离子束 通过狭缝进入质量分析器。 其性能影响质谱仪的灵敏度和分辨率。
➢ 硬电离方法：给样品较大能量的电离方法， 适用于难电离的稳定物质。
➢ 软电离方法：给样品较小能量的电离方法， 适用于易破裂或易电离的样品。

1.质谱分析法先将中性分子离子化，再顺次分离和记录各种离子的质荷比和丰度先将中性分子离子化，再顺次分离和记录各种离子的质荷比和丰度( 强度)，从而实现分析目的的一种分析方法。

2.质谱不同质荷比的离子经质量分析器分离，而后被检测并记录下来的谱图叫作质谱图。

简称质谱。

质谱图的横坐标是质荷比(m/z) ，纵坐标是离子强度；质谱法(Mass Spectrometry) 即质谱分析法，一般亦简称为质谱；质谱计(Mass Spectrometer): 采用顺次记录各种质荷比离子的强度的方式测量化合物质谱的仪器；质谱仪(Mass Spectrography) :采用干板记录方式，同时记录下所有离子的质谱仪器。

氯霉素的质谱图3.质谱基础知识常用的质量单位Da=Dalton(道尔顿)质量单位,等于一个碳原子(12C)质量的十二分之一，约为1.66×10-24克；一克约为6×1023道尔顿。

amu=atomic mass unit ,原子质量单位1amu=1Da原子结构及其质量原子量* 国际协议赋予其确切的质量为12原子量(C) = 0.9889(12.0000) + 0.0111(13.0033)= 12.011一种元素的所有同位素的重量平均值叫作原子量同位素及同位素丰度同位素即具有相同的原子序数而又具有不同的质量数的原子叫作同位素。

同位素丰度即自然界中某同位素原子所占的百分数叫做该同位素的天然丰度。

同位素表示法质量数= 质子+ 中子具有相同的元素符号,在元素符号的左上角表明其质量数4.怎样计算质量数、分子量名义质量数采用元素质量数的整数进行计算,例如:C=12,H=1,O=16单同位素质量数或准确质量数用丰度最大的同位素准确质量数计算例如：12C=12，1H=1.0078，16O=15.9948平均质量数或化学质量数考虑到所有天然同位素丰度的该元素原子量来计算例如：C=12.001，H=1.00794，O=15.9994四极杆质谱获得的单电荷离子的m/z值，是单同位素质数，建议质谱峰标注到小数点后1位。

a）大量氧会烧坏离子源灯丝； b）引起其它分子离子反应，使质谱图复杂化； c）干扰离子源正常调节； d）用作加速离子的几千伏高压会引起放电。
2. 进样系统 对进样系统的要求：重复性好、不引起真空度降低。 进样方式： a) 间歇式进样：适于气体、沸点低且易挥发的液体、中等蒸汽压固体。如图所 示。注入样品(10-100g)—贮样器(0.5L-3L)—抽真空(10-2 Torr)并加热—样品蒸汽 分子(压力陡度)—漏隙—高真空离子源。
第十八章 质谱法
(Mass Spectrometry, MS)
第一节 质谱分析原理及质谱仪（Mass Spectrograph） 一、基本原理概述
二、质谱仪性能指标
三、仪器组成 第二节 质谱图及其应用
一、质谱图 （Mass Spectrum） 二、质谱峰类型 三、质谱定性分析 四、质谱定量分析
第三节 质谱联用技术(Hyphenated method)
EI
b) 化学电离源(Chemical Ionization, CI) 作用过程：
样品分子在承受电子轰击前，被一种反应气(通常是甲烷)稀释，稀 释比例约为103:1，因此样品分子与电子的碰撞几率极小，所生成的样 品分子离子主要由反应气分子组成。
素有关。
三、仪器组成 按质量分析器(或者磁场种类)可分为静态仪器和动态仪器，即稳定
磁场（单聚焦及双聚焦质谱仪）和变化磁场（飞行时间和四极杆质谱 仪）。
MS仪器一般由进样系统、电离源、质量分析器、真空系统和检测 系统构成。
1. 真空系统
如图所示，质谱仪中所有部分均要处于高度真空的条件下(10-4-10-6托 或mmHg柱), 其作用是减少离子碰撞损失。真空度过低，将会引起：
（加热）
1.3-0.13Pa

在化合物的鉴定中，关于同位素所起的作用有很多讨论，其中有一项讨论发表在欧洲LCGC杂志上，起到了有益的平衡作用。"小分子LC-MS的同位素峰解析"(L.M.Hill，洲LCGC 19[4]，226-238[2006])基于低分辨率离子阱的研究工作。在该文章的相关部分，在使用离子阱时，作者对过度自信提出了警告："相比于QTOF或三重四级杆系统，离子阱用户必须更加仔细。起始的+1同位素峰必须与污染物相分离...相比于离子阱的扫描分辨率，其俘获的分辨率更低...排空离子阱...按质量顺序。"这不是意味不能使用离子阱，像所有仪器一样，使用时必须理解其功能和局限性类似的，具有非常高分辨率的仪器，不能自动得到正确的答案。Kind和Fiehn论文中的一组数据(T.Kind和O.Fiehn，BMC生物信息学7234[2006])给人印象尤其深刻，并由此得出他们的结论(从160万分子式的研究搜寻得出的结论)："仅仅有高质量准确度(1ppm)和高分辨力是不足够的...仅有同位素丰度模式过滤器能够减小候选分子式的数量。"仅有3ppm质量准确度的质谱仪，2%同位素类型准确度，通常能剔除超过95%的假候选分子式。这一性能甚至能超过0.1ppm的质谱仪，如果这种仪器实际存在，那么也不具有同位素模式的功能。在质量介于150Da与900Da之间，没有同位素丰度信息，当质量准确度从10ppm提高到0.1ppm，可列出的可能分子式：质量准确度10ppm时，从150Da的2个候选分子式的低点，到900Da的3447个候选分子式。质量准确度在1ppm时，候选分子数的高点(900Da)，将得到345个候选分子式。使用2%同位素丰度的准确度，在900Da的候选数减少到18个候选分子式。研究结果也表明，对同位素采集允许5%精确度和5ppm的质量准确度，将减少到196个候选分子式。

质谱知识点总结质谱的基本原理是利用质谱仪将待测样品中的化合物离子化，并通过一系列的质谱分析技术来测量离子的质量和相对丰度。

这些技术包括质谱仪的装置和操作原理、质谱图的解析和解释、以及质谱数据的处理和分析等方面。

质谱仪是质谱分析的基础设备，它由离子源、质量分析器和检测器组成。

离子源用来将待测样品中的分子离子化，质量分析器用来分离并测量不同质量的离子，检测器用来检测并记录离子的相对丰度。

常用的质谱仪包括质子转移反应质谱仪（PTR-MS）、气相色谱质谱仪（GC-MS）、液相色谱质谱仪（LC-MS）、高分辨质谱仪（HRMS）等。

质谱图是质谱实验的结果，它展现了待测样品中的分子离子的质量和相对丰度分布。

质谱图通常由质子峰、碎片峰和其他杂峰组成，每个峰表示一个离子种类，并且它们的相对丰度和质量可以提供待测样品的信息。

质谱图的解析和解释是质谱分析的重要环节，它涉及到峰的定性和定量分析，以及离子种类的识别和结构推断等内容。

质谱数据的处理和分析是质谱分析的关键步骤，它包括质谱图的峰归属和质量定量、离子种类的识别和结构推断、以及质谱数据的统计和分析等方面。

现代质谱数据处理软件已经可以实现自动化的数据处理和分析，极大地提高了质谱分析的效率和准确性。

在实际应用中，质谱技术已经被广泛应用于不同领域的分析和研究工作。

例如在化学领域，质谱技术可以用来确定化合物的分子式和结构、分析反应产物和中间体的构成、以及检测和鉴定化合物的污染物和杂质等。

在生物学领域，质谱技术可以用来研究蛋白质、核酸和代谢产物的结构和组成、分析细胞代谢和信号转导等。

在药学领域，质谱技术可以用来分析药物的结构和成分、研究药物的代谢和药效学等。

总之，质谱是一种强大而灵活的分析技术，它在科学研究和工业生产中有着重要的应用价值。

随着质谱仪和数据处理软件的不断进步，相信质谱技术在未来会发挥更加重要的作用，为科学研究和工业发展提供更多有力的支持。

按二项式的展开式计算某同位素峰的丰度： (a+b)n = an + nan-1b + n(n-1)an-2b2/2! + n(n-1)(n-2)an-3b3/3! + …..+ bn a 为轻同位素的丰度 b 为重同位素的丰度 n 为分子式中该元素的原子数目 只含轻同位素峰的丰度， A = an 含一个重同位素峰的丰度，A+1 = nan-1b 含两个重同位素峰的丰度，A+2 = n(n-1)an-2b2/2! 含三个重同位素峰的丰度，A+3 = n(n-1)(n-2)an-3b3/3! …………………………………………………………. 含 n 个重同位素峰的丰度，A+n = bn
12
C
12C
1.4
激发态
基态 激发
2py 2pz 2s
2px
2py
2p z
能 量
2s
激发态
sp3 杂化
2pz
SP3 杂化
2p x
2p y
碳原子被激发后，一个 2s 电子跃迁到 2p 空轨道上， 然后 2s 轨道和三个 2p 轨道 ( 即 px, py, pz ) 杂化形成 四个能量相等的杂化轨道 ( sp3 杂化轨道 )。
1.21
计算同位素峰丰度的例子(修正 M-1 峰的干扰)
100
相 对 丰 度
SH
32 32
S 100% S 100% 0.8% 0.8% 34 34S S 4.5% 4.5%
33 33S S
m/z % 109 - m/z % 24.0 110 - 100.0 111 8.4 112 4.8
+
+
1.12