现代仪器分析原理与应用-质谱谱图解析
- 格式:ppt
- 大小:2.25 MB
- 文档页数:57


1 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10-610-8mmHg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。 2 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
质谱介绍及质谱图的解析
质谱用于定量分析,其选择性、精度和准确度较高。化合物通过直接进样或利用气相色谱和液相色谱分离纯化后再导入质谱。质谱定量分析用外标法或内标法,后者精度高于前者。定量分析中的内标可选用类似结构物质或同位素物质。前者成本低,但精度和准确度以使用同位素物质为高。使用同位素物质为内标时,要求在进样、分离和离子化过程中不会丢失同位素物质。在使用FAB质谱和LC/MS(热喷雾和电喷雾)进行定量分析时,一般都需要用稳定的同位素内标。分析物和内标离子的相对丰度采用选择离子监测(只监测分析物和内标的特定离子)的方式测定。选择离子监测相对全范围扫描而言,由于离子流积分时间长而增加了选择性和灵敏度。利用分析物和内标的色谱峰面积或峰高比得出校正曲线,然后计算样品中分析物的色谱峰面积或它的量。
解析未知样的质谱图,大致按以下程序进行。
(一)解析分子离子区
标出各峰的质荷比数,尤其注意高质荷比区的峰。 (1)
(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CI、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/z 128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。
质谱解谱方法
质谱解谱方法是一种通过质谱仪对化合物进行定性和定量分析的方法。以下是几种常用的质谱解谱方法:
1. 谱图解析:通过对比标准质谱图和未知物的质谱图,对未知物进行初步的判断。谱图解析可以帮助确定分子量、分子式、官能团等。
2. 高分辨质谱:利用高分辨质谱仪获得更高精度的质量分辨率,精确测定元素的同位素比值,进而推测化合物的元素组成。高分辨质谱还可以提供更丰富的结构信息,有助于推断化合物的可能结构。
3. 质谱裂解规律:利用已知化合物的质谱裂解规律,对未知化合物进行裂解,通过对比裂解后的碎片离子,确定未知化合物的结构。
4. 质谱与色谱联用:将质谱仪与色谱仪联用,通过色谱仪对混合物进行分离,再利用质谱仪对分离后的组分进行定性和定量分析。质谱与色谱联用可以提高复杂混合物的分析效率。
5. 数据库检索:将未知化合物的质谱数据与已知质谱数据库进行比对,通过匹配度最高的已知化合物,推测未知化合物的结构。数据库检索需要建立庞大的已知质谱数据库,并不断更新数据。
以上是几种常用的质谱解谱方法,可以根据具体情况选择合适的方法进行分析。质谱解谱方法在药物研发、生物代谢、环境监测等领域应用广泛。
现代仪器分析方法
随着科学技术的不断发展,人们对于仪器分析方法也有了更高的要求。现代仪器分析方法采用了许多新的先进仪器和技术手段,具有高度的灵敏性、准确性和可靠性,广泛应用于各个领域。本文将对现代仪器分析方法进行详细介绍。
一、光谱分析方法
光谱分析是通过测量物质与电磁辐射的相互作用,来研究物质性质的一种方法。其中,红外光谱、紫外光谱、拉曼光谱和核磁共振谱等是常用的几种光谱分析方法。
红外光谱分析可以用来鉴定物质的结构和功能官能团,广泛应用于有机化学和药物工业等领域。
紫外光谱分析可以用来研究物质的电子结构和反应机理,广泛应用于药物、生物化学和环境科学等领域。
拉曼光谱分析可以用来研究物质的分子振动和晶格振动,广泛应用于材料、生物和环境领域。
核磁共振谱分析可以用来研究物质的分子结构和核自旋状态,广泛应用于化学、物理和生物学等领域。
二、质谱分析方法
质谱分析是通过测量物质分子的质量和相对丰度来鉴定和测量物质的方法。通过质谱仪的加速离子的方法将待测样品中的分子离子化,并在电磁场中进行分离和检测,最后获得质谱图。 质谱分析具有高分辨率和高灵敏度的特点,可以应用于有机化学、生物化学、环境科学等领域。
三、色谱分析方法
色谱分析是通过在固定相上的分离和移动,来分析样品中的成分的方法。常见的色谱分析方法有气相色谱、液相色谱和超临界流体色谱。
气相色谱一般用于分析挥发性和热稳定性的物质,液相色谱一般用于分析疏水性和疏溶性的物质,超临界流体色谱一般用于分析温度和压力高的物质。
色谱分析方法具有高分离效应和准确性的特点,广泛应用于制药、化工和环境等领域。
四、电化学分析方法
电化学分析是通过测量物质在电场作用下的电化学反应和现象来分析物质的方法。常见的电化学分析方法有电位滴定法、电解析法、极谱法和电化学发光法。
电化学分析方法通过测量电流、电势和电荷等电化学参数,来分析物质的浓度、反应速率和物理化学性质等。