【正文】 如甲烷 CH4+ + CH4? CH5+ + CH3 + 2e CH4+ [ H C H ] + . H H CH5+和 C2H5+不與中性甲烷進一步反應(yīng)， 一旦小量樣品（試樣與甲烷之比為 1?10000）導(dǎo)入離子源，試樣分子（ M）發(fā)生下列反應(yīng)： CH5++ M? MH+ +CH4 C2H5++M ? M++ C2H6 MH+ 和 M+然后可能碎裂，產(chǎn)生質(zhì)譜。 準(zhǔn)分子離子 M + C2H5+ [MC2H5+] (加合離子 ) m/z = M+1 m/z = M+29 氫負(fù)離子轉(zhuǎn)移反應(yīng) m/z = M1 質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng) 50 100 150 200 250 300 350 0 100 % 0 100 % 0 100 % 284 282 142 107 71 249 214 177 253 288 284 282 142 107 71 249 214 179 253 288 284 282 249 142 107 71 214 177 253 288 2 pg 六氯苯 60 ng 六氯苯 200 pg 六氯苯 EI譜圖 在 TRACE MS EI/70獲得的結(jié)果 CI譜圖 50 100 150 200 250 300 350 m/z 0 100 % 0 100 % 0 100 % 200 183 201 217 Scan CI+ 183 105 184 211 223 Scan CI+ 105 77 51 76 78 182 106 181 152 183 Scan EI+ 苯甲酮 , EI 苯甲酮 甲烷 CI+ 苯甲酮 氨 CI+ EI和 PCI的比較 使用甲烷和氨氣 鄰苯二甲酸二辛酯的 EI 和 CI 質(zhì)譜圖 特點： ?得到一系列準(zhǔn)分子離子（ M+1） +,（ M1） +， （ M+29） +等等； ?CI源的的碎片離子峰少，圖譜簡單，易于解釋； ?不適于難揮發(fā)成分的分析。 ?除了考慮對樣品的溶解能力外，溶劑 的極性也須考慮。 ?對于水溶液，由于液體表面張力較大，ESI 要求的閾電位也較高。 ? 通常小分子得到 [M+H]+ ]+,[M+Na]+ 或 [MH]單電荷離子 ， ? 生物大分子產(chǎn)生多電荷離子 ， 由于質(zhì)譜儀測定質(zhì) /荷比 ， 因此質(zhì)量范圍只有幾千質(zhì)量數(shù)的質(zhì)譜儀可測定質(zhì)量數(shù)十幾萬的生物大分子 。 ESI優(yōu)缺點 ? 優(yōu)點 質(zhì)量數(shù)可達 70， 000Da 靈敏度高達 femtomole級。 易于和 LC串聯(lián)，直接分析流速為1ml/min的 LC洗脫液。 適于聯(lián)四極桿質(zhì)量分析器、離子阱質(zhì)量分析器做結(jié)構(gòu)分析。 帶多電荷，通過計算平均值給出更精確的質(zhì)量數(shù)。 樣品前處理簡單可直接分析 RPHPLC脫鹽處理的溶液。 對某些化合物特別敏感，污染難清洗。 定量時需內(nèi)校準(zhǔn)。 噴出的液滴先汽化，隨后空氣中某些中性分子（ H2O,N2,O2等）及溶劑分子被電離，發(fā)生化學(xué)電離的過程。 輔助氣體常壓區(qū)MS10? 4PaN2氣簾用于噴霧的空氣放電電極加熱器LC大氣壓化學(xué)電離（ APCI）特點 ? 大氣壓化學(xué)電離也是軟電離技術(shù) ， 只產(chǎn)生單電荷峰 ， ? 適合測定質(zhì)量數(shù)小于 2022Da的弱極性的小分子化合物； ? 適應(yīng)高流量的梯度洗脫 /高低水溶液變化的流動相； ? 通過調(diào)節(jié)離子源電壓控制離子的碎裂 。 ? 所以在 EI質(zhì)譜解析中總結(jié)出的偶電子離子的開裂規(guī)則一般可適用于 CID質(zhì)譜的解釋。 ? 樣品流速（ LGMS） ： APCI源可從 2 ml／ min；而電噴霧源允許流量相對較小 ,一般為 ml／ min. ? 斷裂程度 ； APCI源的探頭處于高溫，對熱不穩(wěn)定的化合物就足以使其分解 . ? 靈敏度 ：通常認(rèn)為電噴霧有利于分析極性大的小分子和生物大分子及其它分子量大的化合物，而 APCI更適合于分析極性較小的化合物。 ? 根據(jù)樣品的性質(zhì)選擇，也可兩種模式同時進行 分子量 非極性 極性 EI/CI ESI APCI 100,000 1000 哪種離子化方式 ? ? EI(Electron Impact Ionization):電子轟擊電離 —硬電離。 ? FD(Field Desorption):場解吸 —目前基本被 FAB取代。 ? ESI(Electrospray Ionization):電噴霧電離 —屬最軟的電離方式。 ? APPI(Atmospheric Pressure PhotoSpray Ionization):大氣壓光噴霧電離 —同上 ， 更適宜做非極性分子 。 通常用于飛行時間質(zhì)譜和 FTMS， 特別適合蛋白質(zhì) ， 多肽等大分子 ． 質(zhì)量分析器 (mass analyzer) ? 單聚焦分析器（ single focusing mass analyzer） ?雙聚焦分析器（ double focusing mass analyzer） ? 四極桿分析器 (quadrupole analyzer) ? 離子阱分析器 (Ion trap) ?飛行時間分析器 (time of flight） ?富立葉變換離子回旋共振 （ Fourier tranform ion cyclotron resonance） （ 1）單聚焦分析器（ single focusing mass analyzer） 1）結(jié)構(gòu)： 扇形磁場 （可以是1800 900 600等） 電場加速后 zU=(1/2)m?2 ( z電荷； V電壓； m質(zhì)量； ? 速度 ) 磁場中 Bz ? = m?2/r (B磁場強度 ； r半徑 ) 推出 m/z=B2r2/2U 離子的 m/Z大，偏轉(zhuǎn)半徑也大，通過磁場可以把不同離子分開； 當(dāng) r 為儀器設(shè)置不變時，改變加速電壓或磁場強度，則不同 m/z的離子依次通過狹縫到達檢測器，形成質(zhì)譜。 對于動能不同的離子，通過調(diào)節(jié)電場能，達到聚焦的目的。 雙聚焦質(zhì)量分析器使用扇型電場及扇型磁場，分辨率高，其缺點是價格貴，操作和調(diào)整比較困難。與扇型磁場的質(zhì)量分析器的原理完全不同。 0y)tco sVU(mre2dtyd0x)tco sVU(mre2dtxd222222??????????結(jié)構(gòu) : 四根棒狀電極，形成四極場 A， B棒： (Vdc +Vrf) C， D棒： (Vdc+ Vrf ) 原理： 在一定的 Vdc Vrf 下 ， Vdc Vrf (射頻調(diào)制 ,108Hz） + + + + A B C D 邊擺動邊通過 只有一定質(zhì)量的離子可通過四極場，到達檢測器。 ? 由一組平行放置的四根金屬棒構(gòu)成 ,用陶瓷絕緣 ,交錯地聯(lián)結(jié)成兩對； ? 加以方向相反的直流 (DC)和射頻 (RF)電壓； ? 加速粒子進入分析器 ,并按 m/z和 RF/DC值開始以一種復(fù)雜的形式振蕩 ,穩(wěn)定振蕩的離子通過打拿極射到倍增器上被放大記錄 ,不穩(wěn)定振蕩的離子打到四極桿上被中和 ,從而達到質(zhì)量分離目的 . 當(dāng)質(zhì)荷比為 m/z 的離子沿 z 軸射入四極場時， 其運動方程為： t/2 ,4z Vq ,82222????????? mrmrzUa其中0 y )2co s q2a(dtyd0 x )2co s q2a(dtxd2222???????? 這是典型的 Mathieu 方程， a、 q 值在穩(wěn)定區(qū)內(nèi)的離子產(chǎn)生穩(wěn)定振蕩，順利通過四極場到達檢測器； a、 q 值在非穩(wěn)定區(qū)的離子產(chǎn)生不穩(wěn)定振蕩而被電極中和。其他離子均作不穩(wěn)定振動而與四極桿相撞，不能通過四極桿。 若以 a/q = U/V = 常數(shù) 對 V 進行掃描，可使一組不同質(zhì)量的離子先后進入穩(wěn)定區(qū)而被檢測。 四極分析器可以自身串聯(lián)，構(gòu)成串聯(lián)質(zhì)譜儀，如 Q1， q， Q2 其中， q 是一個只有射頻電壓的碰撞室， Q1 和 Q2 是兩個分析器。 ESI Quadrupole MS 的典型結(jié)果 From Eckerskorn in ―Bioanalytik‖, Lottspeich and Zorbas (Eds) 優(yōu)點： 1）結(jié)構(gòu)簡單、容易操作、價格便宜； 2）僅用電場而不用磁場，無磁滯現(xiàn)象，掃描速度快，適合與色譜聯(lián)機； 3）操作時的真空度相對較低，特別適合與液相色譜聯(lián)機。 (4)離子 阱質(zhì) 量分析器 三維的四極桿， RF加在環(huán)形電極上。在環(huán)形電極上加射頻電壓或再加直流電壓，上、下端蓋電極接地，如圖示。 離子阱分析器 Z r 環(huán)形電極 端電極 ? 離子被引入阱中后 , 經(jīng) RF射頻電壓掃描 , 不同質(zhì) /荷比的離子相繼排出得到檢測 。 ? 突出優(yōu)點在于高靈敏度 （ 低至 10?18克分子 ） 、 快速掃描 （ 5000道爾頓/秒 ） 以及可在一個離子阱檢測器內(nèi)實現(xiàn)程序掃描多級串聯(lián)質(zhì)譜功能 ?？梢杂? az 和 qz 為坐標(biāo)的穩(wěn)定性圖來表示： qz az 離子阱穩(wěn)定性圖 圖中，有若干相互交叉的曲線，稱為等 ?線。 處于穩(wěn)定區(qū)的離子，即是 ?r , ?z = 0 ? 1 的區(qū)域。 上圖中的 m m2 和 m3 分別表示三種離子在質(zhì)量選擇噴射時的（ az, qz）坐標(biāo)： m1 表示已經(jīng)噴射出去并被檢測的離子； m2 表示正好處在噴射口的離子； m3 表示仍然留在肼中的離子。 由 qz 的表達公式及上圖可知，固定 ?的射頻，當(dāng)逐漸增加 V 時， qz 會隨之增加。 因此，當(dāng) V逐漸增高時， 質(zhì)荷比從小到大的離子逐次排出并被記錄而獲得質(zhì)譜圖。 除此之外，離子阱還可以貯存離子。 可根據(jù)需要選擇感興趣的某一質(zhì)荷比的離子貯存于離子阱內(nèi)，進行時間上的 MSn 操作。 前者是在一個端電極上置一微孔，燈絲發(fā)射的電子由此進入阱中使樣品分子電離；后者將在離子源中產(chǎn)生的離子注入肼中進行分析。例如，采用 ESI電離源，離子阱可與 HPLC 聯(lián)用，用于生物大分子的結(jié)構(gòu)研究。 缺點： 質(zhì)譜與標(biāo)準(zhǔn)譜有差別。在通常情況下，離子的飛行時間為微秒數(shù)量級。 飛行時間質(zhì)譜計（ time of flight, TOF ） 飛行時間質(zhì)譜首先要考慮的問題是 如何使離子在被注入漂移區(qū)后既無空間發(fā)散又無能量發(fā)散 。 解決辦法之一是采用 離子反射技術(shù) ， 使不同動能的離子得到聚焦。因此，經(jīng)過反射，質(zhì)量相同而動量不同的離子可以同時到達檢測器。 停止高頻電信號后，該離子將以較大的固定半徑作回旋運動，由于 該離子離檢測電極較近，因而檢測電極被感應(yīng)而產(chǎn)生高頻電信號 （下頁圖）。 但必須指出，由于 FTICRMS 是用特定波形的高頻電場，把共振 池中某段質(zhì)量范圍的離子同時激發(fā)到回旋運動軌道上，并以各自的 回旋頻率作運動，因此，在檢測電極上感應(yīng)出不只一種頻率電信 號，而是多種頻率電信號的疊加。按公式（ 1），可以由頻率換算成質(zhì)量數(shù)， 從而獲得各個離子的質(zhì)量及其豐度，即常見的質(zhì)譜圖。 質(zhì)量精度最高，達 177。 此法不須預(yù)先色譜分離 ,適合復(fù)雜混合物體系分析 。 M+? 和 F+ 離子的分解反應(yīng)通常都有許多競爭的反應(yīng)通道。 M ? M+? ? P+ ? ??? 分子離子 碎片離子 第二代碎片離子 串聯(lián)質(zhì)譜 ? 第一類儀器利用質(zhì)譜在 空間 中的順序，是由兩臺質(zhì)譜儀串聯(lián)組裝而成。 ? 第二類利用了一個質(zhì)譜儀 時間 順序上的離子儲存能力，由具有存儲離子的分析器組成， ? 如 離子回旋共振儀 （ ICR）