质谱实验原理

色质联用仪系列实验之一

色质联用仪基本操作及谱库检索

一．实验目的

1、了解GC－MS调整过程和性能测试方法；

2、熟悉GC－MS联用仪测样分析条件的设置及谱库检索方法； 二．实验原理

质谱仪开机到正常工作需要一系列的调整，否则，不能进行正常工作。这些调整工作包括：

（1）抽真空：质谱仪在真空下工作，要达到必要的真空度需要由机械真空泵和扩散泵〔或分于涡轮泵〕抽真空。如果采用扩散泵，从开机到正常工作需要 2h左右．若采用分子涡轮泵，则只需 2min左右。如果仪器上装有真空仪表，真空指示要在 10-5mbar(10-2Pa)或更高的真空下才能正常工作。

（2）仪器校准：主要是对质谱仪的质量指示进行校准、一般四极极质谱仪使用全氟三丁胺（FC－4 3）作为校准气。用FC－43的m/z 69，131，219，414，502等几个质量对质谱仪的质量指示进行校正，这项工作可由仪器自动完成。

（3）GC－MS分析条件的选择：（设置质谱仪工作参数：主要是设置质量范围、扫描速度、灯丝电流、电子能量、倍增器电压等）GC－MS分析条件要根据样品进行选择，在分析样品之

Peptide sequencing by mass spectrometry

lab-5102 reporter:feng li

Introduction: there is two main approaches for protein sequencinga) Peptide mass finger printing(PMF),based on a huge peptide databse b) Mandem mass spectrometry(MS/MS)

Pros and cons of PMF Pros robust & inexpensive form of MS(MALDI) can be done by a moderately skilled operator

Cons need sequence in the database generally found to only be avout 40% effective

MS/MS vs PMF Advantages provides precise sequencespecific data more informative than PMF

质谱基本原理

质谱法是将样品离子化，变为气态离子混合物，并按质荷比（m/z）分离的分析技术;质谱仪是实现上述分离分析技术,从而测定物质的质量与含量及其结构的仪器。质谱分析法是一种快速,有效的分析方法,利用质谱仪可进行同位素分析,化合物分析,气体成分分析以及金属和非金属固体样品的超纯痕量分析。在有机混合物的分析研究中证明了质谱分析法比化学分析法和光学分析法具有更加卓越的优越性，其中有机化合物质谱分析在质谱学中占最大的比重,全世界几乎有3/4仪器从事有机分析, 现在的有机质谱法，不仅可以进行小分子的分析，而且可以直接分析糖，核酸，蛋白质等生物大分子，在生物化学和生物医学上的研究成为当前的热点，生物质谱学的时代已经到来，当代研究有机化合物已经离不开质谱仪。 一.仪器概述 1.基本结构

质谱仪由以下几部分组成

供电系统

┏━━━━━┳━━━━━━╋━━━━━━━┳━━━━━━┓ 进样系统 离子源 质量分析器 检测接收器 数据系统 ┗━━━━━┻━━┳━━━┻━━━━━━━┛

1、传输线温度：270℃，离子源温度：200℃，四极杆温度：100℃；全扫描：CH4-ECNI：m/z 50-550，0.8 scan/s；CH4/CH2Cl2-NICI：m/z 210-710，0.8 scan/s 2、低分辨质谱( Thermo Trace DSQ Ⅱ，USA) ，电离模式:ECNI，以甲烷作为反应气，离子源温度150℃，传输线温度250℃，溶剂延迟5min。选择性离子扫描( SIM)

－13

模式检测SCCPs 相对丰度最高的[M-Cl] 离子、C10-反式氯丹和13C6-六氯苯的[M]－离子。

3、GC-ECNI-LRMS：CH4做反应气，离子源温度 200℃，传输线温度 275℃。扫描模式m/z，扫描范围 60~600，扫描时间 200 ms。

4、电离方式EI，电离能量70ev，离子源温度230℃；四级杆温度：150℃；辅助线温度：280℃；采集方式：选择离子扫描模式；选择监测离子：75、89、95、105m/z。

6、选择离子：313/349/383/417 (C10), 329/361/395/431/465 (C11), 341/375/409/445/477 (C12) and 355/389/423/45

1、传输线温度：270℃，离子源温度：200℃，四极杆温度：100℃；全扫描：CH4-ECNI：m/z 50-550，0.8 scan/s；CH4/CH2Cl2-NICI：m/z 210-710，0.8 scan/s 2、低分辨质谱( Thermo Trace DSQ Ⅱ，USA) ，电离模式:ECNI，以甲烷作为反应气，离子源温度150℃，传输线温度250℃，溶剂延迟5min。选择性离子扫描( SIM)

－13

模式检测SCCPs 相对丰度最高的[M-Cl] 离子、C10-反式氯丹和13C6-六氯苯的[M]－离子。

3、GC-ECNI-LRMS：CH4做反应气，离子源温度 200℃，传输线温度 275℃。扫描模式m/z，扫描范围 60~600，扫描时间 200 ms。

4、电离方式EI，电离能量70ev，离子源温度230℃；四级杆温度：150℃；辅助线温度：280℃；采集方式：选择离子扫描模式；选择监测离子：75、89、95、105m/z。

6、选择离子：313/349/383/417 (C10), 329/361/395/431/465 (C11), 341/375/409/445/477 (C12) and 355/389/423/45

第四章：质谱法 第一节 经验

1）在正离子模式下，样品主要以[M+H]+、[M+Na]+、[M+K]+准分子离子被检测；在负离子模式下，样品则大多以[M－H]－、[M+Cl]－准分子离子被检测。 2） 正离子模式下，样品还会出现M-1(M-H), M-15(M-CH3), M-18(M-H2O), M-20(M-HF), M-31(M-OCH3)等的峰。分子离子峰应具有合理的质量丢失.也即在比分

子离子质量差在4-13，21-26，37-，50-53，65，66 是不可能的也是不合理的，否则，所判断的质量数最大的峰就不是分子离子峰，.因为一个有机化合物分子不可能失去4～13个氢而不断键.如果断键,失去的最小碎片应为CH3,它的质量是15个质量单位.

3）分子离子峰应为奇电子离子，它的质量数应符合氮规则：在有机化合物中，凡含有偶数氮原子或不含氮原子的，相对分子质量一定为偶数，反之，凡今吸奇数氮原子的，相对分子质量一定是奇数，这就是氮规则。运用氮规则将有利于分子离子峰的判断和分子式的推定，经元素分析确定某化合物的元素组成后，若最高质量的离子的质量与氮规则不符，则该离子一定不是分子离子。

如果某离子峰完全符合上述3项判断原则，那么这个离子峰可能是分子

Agilent Technologies 1100 HPLC/MSD 日常维护 & 故障诊断
安捷伦科技有限公司 生命科学与化学分析仪器部

1100 HPLC/MSD 日常维护 & 故障诊断 1.仪器结构概述 1100HPLC Quadruple/Trap MSD 2. 1100HPLC 日常维护 3. 1100HPLC 故障诊断 4. Quadruple/Trap MSD 日常维护 5. 1100HPLC/MSD 故障诊断 6. 1100HPLC/MSD 开机，待机，关机注意事项 7. 技术支持＆服务流程

1100 HPLC/MSD 日常维护 & 故障诊断
1.仪器结构概述 - 1100HPLC - Quadruple/Trap MSD

1.仪器结构概述－Agilent 1100系列HPLC
16 October 2004Title of Presentation 1 M h 2001
Agilent Restricted
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1.仪器结构概述－Agilent Quadruple/Trap系列MSD Trap
16 October 2004Title of Presentation 1 M h 2001
Agilent Restricted
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氦质谱检漏仪基本原理简介

氦质谱检漏仪是用氦气为示漏气体的专门用于检漏的仪器，它具有性能稳定、灵敏度高的特点。是真空检漏技术中灵敏度最高，用得最普遍的检漏仪器。

氦质谱检漏仪是磁偏转型的质谱分析计。单级磁偏转型仪器灵敏度为lO-9～10-12Pam3／s，广泛地用于各种真空系统及零部件的检漏。双级串联磁偏转型仪器与单级磁偏转型仪器相比较，本底噪声显著减小．其灵敏度可达10-14～10-15Pam3／s，适用于超高真空系统、零部件及元器件的检漏。逆流氦质谱检漏仪改变了常规型仪器的结构布局，被检件置于检漏仪主抽泵的前级部位，因此具有可在高压力下检漏、不用液氮及质谱室污染小等特点．适用于大漏率、真空卫生较差的真空系统的检漏，其灵敏度可达10-12Pam3／s。 (1)工作原理与结构

氦质谱检漏仪由离子源、分析器、收集器、冷阴极电离规组成的质谱室和抽气系统及电气部分等组成。

①单级磁偏转型氦质谱检漏仪

现以HZJ—l型仪器为例．介绍单级磁偏转型氦质谱检漏仪。

在质谱室内有：由灯丝、离化室、离子加速极组成离子源；由外加均匀磁场、挡板及出口缝隙组成分析器；由抑制栅、收集极及高阻组成收集器；第一级放大静电计管

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

（鱼 钩） 单个电子转移

RCαY）

α断裂 ；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。

质谱思考题

1.磁质谱仪的主要结构及其各部分结构的作用。 2质谱中的离子化方法有哪些？各有什么特点？

3 有机质谱仪的常用分类方法有哪些？具体的每类有机质谱仪有哪些？ 4分子离子峰如何识别？什么是氮律？

5.质谱中分子离子峰很弱或不出现，应如何处理？ 6.计算下列化合物的不饱和度

7 分子式的推导方法有哪些？推导时要注意有哪些问题？ 8 从质谱图中如何区分低分辨率质谱仪与高分辨率质谱仪？ 9 研究有机质谱裂解反应的实验方法有哪些，其作用是什么？ 10 有机质谱裂解反应机理是什么？ 11 有机质谱一般裂解规律有哪些？

12 掌握各类有机化合物的主要裂解规律 习题

一、选择题

1有机波谱解析研究的内容，下列说法中正确的是（ ）

A 都与光有关的波谱分析 B 都与核磁共振有关的波谱分析 C 都与能级有关的波谱分析 D 质谱和与光有关的波谱分析 2 判断下列化合物中，哪个分子离子峰最强（ ）

A 苯 B 环己烷 C 丙酮 D 乙醇 3 在质谱图中出现M/Z为30离子峰，下列叙述正确的为（ ）

A化合物为脂肪伯胺 B 化合物为脂肪仲胺