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
(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。
有机质谱解析
1 / 181 / 18 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：
每一离子的质量及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
（鱼 钩） 单个电子转移
α断裂 ；及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： 每一离子及丰度最高离子的丰度百分比。
第二章 谱图中的离子 有机质谱解析
2 / 182 / 18 第一节 分子离子
质谱分析法 二
质谱分析法(二)2010-04-18 17：195检测与记录
质谱仪常用的检测器有法拉第杯(Faraday Cup)、电子倍增器及闪烁计数器、照相底片等。
Faraday杯是其中最简单的一种，其结构如图所示。Faraday杯与质谱仪的
其他部分保持一定电位差以便捕获离子，当离子经过一个或多个抑制栅极进入杯中时，将产生电流，经转换成电压后进行放大记录。Faraday杯的优点是简
单可靠，配以合适的放大器可以检测≈10-15A的离子流。但Faraday杯只适用
于加速电压<1kV的质谱仪，因为更高的加速电压使产生能量较大的离子流，这
样离子流轰击入口狭缝或抑制栅极时会产生大量二次电子甚至二次离子，从而
影响信号检测。
21-2质谱图及其应用
(一)质谱图与质谱表
质谱法的主要应用是鉴定复杂分子并阐明其结构、确定元素的同位素质量
及分布等。一般质谱给出的数据有两种形式：一是棒图及质谱图，另一个为表
格即质谱表。
质谱图是以质荷比(m/z)为横坐标、相对强度为纵坐标构成，一般将原始质
谱图上最强的离子峰定为基峰并定为相对强度1O0%，其他离子峰以对基峰的相
对百分值表示。
质谱表是用表格形式表示的质谱数据，质谱表中有两项即质荷比及相对强
度。从质谱图上可以很直观地观察到整个分子的质谱全貌，而质谱表则可以准
确地给出精确的m/z值及相对强度值，有助于进一步分析。
(二)分子离子峰、碎片离子峰、亚稳离子峰及其应用
质谱信号十分丰富。分子在离子源中可以产生各种电离，即同一种分子可
以产生多种离子峰，其中比较主要的有分子离子峰、同位素离子峰、碎片离子
峰、重排离子峰、亚稳离子峰等。
1.分子离子峰
试样分子在高能电子撞击下产生正离子，即
M+e→M++2e M+称为分子离子或母离子(parrent ion)。
分子离子的质量对应于中性分子的质量，这对解释本知质谱十分重要。几乎所有的有机分子都可以产生可以辨认的分子离子峰，有些分子如芳香环分子
质谱的原理分析及应用
一、质谱的基本原理
质谱是一种用于分析化学样品的方法，通过对样品中分子的离子化、分子离子对的分裂和分子离子对的检测，得到样品中各种化学物质的质量-荷电比，从而可进行结构鉴定和定量分析。
质谱的基本原理包括以下几个方面：
1. 离子化：将样品中的分子经过加热或电离辐射等方式转化为电离态，通常是产生正离子或负离子。
2. 质量分析：利用质谱仪对离子化的样品进行质量分析，根据离子的荷电比（m/z值），确定化合物的质量。
3. 离子对的分裂：离子在磁场中根据其质荷比进行分裂，不同质荷比的离子离开基准轨道并分裂为多个离子。
4. 离子检测：利用离子检测器对分裂后的离子进行检测，根据离子的信号强度和荷电比（m/z值），获得样品的质谱图谱。
二、质谱的应用
质谱作为一种强大的分析工具，在许多领域得到广泛的应用。以下是质谱在不同领域的应用：
1. 化学分析
• 定性分析：通过对样品中化合物的质谱图谱进行解析，确定化合物的结构和组成。
• 定量分析：利用质谱的灵敏度和选择性进行化合物的定量分析，如药物分析、环境监测等。
2. 生物医学
• 蛋白质组学：质谱可以用于蛋白质的组成和结构鉴定，研究蛋白质的功能和代谢。
• 代谢组学：通过对生物样品的质谱分析，了解代谢产物的种类和含量，研究生物体的代谢过程和疾病机制。
3. 环境与食品安全监测
• 环境污染物检测：质谱可以用于检测土壤、水体、大气中的污染物，如重金属、农药等。 • 食品安全监测：通过质谱分析，检测食品中的农药残留、重金属、食品添加剂等有害物质。
4. 新药研发
• 药物代谢动力学：通过质谱分析，研究药物在体内的代谢过程、代谢产物的结构和代谢动力学参数，为药物的临床应用提供依据。
• 药物安全性评价：质谱可以用于检测药物代谢中的不良反应和代谢产物的毒性，评估药物的安全性。
三、质谱的发展趋势
随着科技的进步和对更高分辨率、更高灵敏度的需求，质谱技术也在不断发展。以下是质谱技术的发展趋势：
