【正文】 和 離子阱質(zhì)譜儀 。 1 串 聯(lián) 四 極 桿（三 級 四 極 桿） tripleQuadrupole Analyzer Q?為過濾單元 Q?為碰撞單元 Q?為分析單元 4 幾 種 掃描方式的原理解釋 ： （ 1） Q1 Full Scan (Start – Stop)(Q1全掃描 ) – Q1 always used as single MS analyzer – Used primarily for ident. of precursor ion （ 2） SIM Selected Ion Monitoring(選擇離子監(jiān)測 ) –Used to optimize analyzer for specific ions –SIM used for quantitative analyses –Q1 SIM used to “ optimize” precursor ion ? Maximize signal in preparation for MS/MS （ 3) Multiple Reaction Monitoring (MRM) 選擇離子對作多種反應(yīng)監(jiān)測 (SRM) Precursor ion fixed Product ion fixed Fragmentation (CID) ? Many precursor to product ion pairs can be monitored (AB, A’ B’ , etc.) ? MRM is the best way to maximize signal intensity of product ions ? MRM used primarily for quantitation （ 4） Neutral Loss Scan(中性丟失掃描 ) ? Q1 amp。 1 離子阱完成串聯(lián)質(zhì)譜實驗的步驟為 ： （ 1）在適當(dāng)?shù)臈l件下，可選出某一質(zhì)荷比的離子貯存在離子阱中。 （ 3）通過掃描電壓 V，進(jìn)行質(zhì)量掃描，得到產(chǎn)物離子的質(zhì)譜。 （ 2）用選定質(zhì)荷比離子的回旋頻率激發(fā)該離子， 由于 FT?ICR是在高真空下操作，為進(jìn)行 CID，需用脈沖閥導(dǎo)入碰撞氣體。 （ 3）對產(chǎn)物離子激發(fā)，進(jìn)入檢測器，得到產(chǎn)物離子的質(zhì)譜。 3 四極桿 四極桿 線性離子阱串聯(lián)質(zhì)譜儀 ? 有革新性設(shè)計的串聯(lián)質(zhì)譜儀。 ? 它是一臺集優(yōu)異定性功能與定量功能于一體的質(zhì)譜儀 ： 前體離子 P+ 不與任何粒子（包括中性分子、 離子、電子或光子等）進(jìn)行能量交換，屬單分子過程，被稱為亞穩(wěn)離子 （ Metastable Ion， MI）的解離反應(yīng)。一般來說，亞穩(wěn)離子的碎裂反應(yīng)通道相對較少，只有那些活化能較低的才能被觀察到 。 對于感興趣的離子，同時獲得其亞穩(wěn)譜和碰撞誘導(dǎo)解離譜是很有意義的。 當(dāng)反應(yīng)是沒有靶氣時 (即在亞穩(wěn)方式 )，這種技術(shù)被稱為 質(zhì)量分析離子動能譜 (MIKES)； 有靶氣時，稱為 碰撞誘導(dǎo)解離譜 (CID)。 RTOF 價廉 前體離子選擇困難 子離子分辨率低。 離子阱 相對價廉， 質(zhì)量精度高，分辨率好， 適合多級 質(zhì)譜 低能量碰撞 Q－ TOF 質(zhì)量精度高，分辨率好，前體離子選擇性好， ESI、 MALDI均可接。 檢測器 電子倍增檢測器： 真空度低，表面易污染，壽命一般 1－ 2年。光子放大器密封在容器中，光子可穿過密封玻璃，避免表面污染，壽命為 5年。 四極質(zhì)譜 M/Z小于或等于 1000 磁式質(zhì)譜 M/Z可達(dá)到幾千 飛行時間質(zhì)譜 M/Z可達(dá)到幾十萬 （ 2） 掃描速度指掃描一定質(zhì)量范圍所需時間 例如 GCMS： M/Z 11000所需時間 1s (3) 分辨率（ resolution） 分辨率 R是指質(zhì)荷比相鄰的兩質(zhì)譜峰的分辨能力。 MMR??121mmmR??例如： CO+ N2+ 四極質(zhì)譜恰好能將此分開 . 2500 ?????MMR但是 : ArCl+ As+ 需要用高分辨質(zhì)譜 . 7800 ?????MMR低分辨率質(zhì)譜儀： R 1000 高分辨率質(zhì)譜儀： R ≧ 10000 （ FTICR MS： R可達(dá) 1?106） 利用高分辨率質(zhì)譜儀可測定精確的質(zhì)量數(shù)（分子式）！ 質(zhì)荷比均為 28 的分子： CO: N2: C2H4: 國際上： 1） R10%：兩峰間的峰谷高度為峰高的 10%時的測定值； 2）一般難以找到兩個質(zhì)量峰等高，且重疊的谷高正好等于峰高的 10%，則定義： R = ? 。 b為相鄰兩峰的中心距離 M ?M b a (4) 靈敏度（ sensitivity） 對于一定樣品（如硬脂酸甲酯），在一定的分辨率情況下，產(chǎn)生一定信噪比（如 S/N50?1）的分子離子峰所需的樣品量。 質(zhì)譜圖上離子的主要類型 質(zhì)譜圖 質(zhì)譜圖是以質(zhì)荷比（ m/z）為橫坐標(biāo)，相對強(qiáng)度為縱坐標(biāo)構(gòu)成。 質(zhì)譜圖上離子峰的類型 分子在離子源中可以產(chǎn)生各種電離，即同一種分子可以產(chǎn)生多種離子峰，主要的有分子離子峰、碎片離子峰、亞穩(wěn)離子峰和同位素離子峰等。 分子離子的質(zhì)量與化合物的分子量相等。 (1) 芳香化合物 ?共軛多烯 ?脂環(huán)化合物 ?低分子量直鏈烷烴?某些含硫化合物 。 (2) 直鏈的酮、酯、酸、醛、酰胺、鹵化物等通常顯示分子離子峰。 若不考慮同位素的影響，分子離子應(yīng)該具有最高質(zhì)量。 (1) 降低電子能量（通常為 70eV）。 (3) 樣品化合物衍生化。 由Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ組成的有機(jī)化合物，Ｎ奇數(shù)，Ｍ奇數(shù)。 （ 2) 與鄰近的峰相差是否合理 分子離子不可能裂解出三個以上的氫原子和小于一個甲基的基團(tuán)，故分子離子峰的左面不可能出現(xiàn)小于 3～ 14個質(zhì)量單位的峰。 (3) 分子離子峰 (M+ b）必須是奇電子離子。 M3 到 M1 M20到 M25之內(nèi)不可能有峰。 ? 鍵電離： 烷烴： R CR3 ? R? + +CR3 (CH3)2C?CH2CH3 ? (CH3)2C CH2CH3 ? (CH3)2C+ + ?CH2CH3 100% ?? 丙烷 正丙胺 1戊烯 電離能 (eV) 若質(zhì)量為 m1的離子在離開離子源受電場加速后，在進(jìn) 入質(zhì)量分析器之前， 由于碰撞等原因很容易進(jìn)一步分裂失去 中性碎片而形成質(zhì)量 m2的離子，即 m1?m2+N 式中 m1+ ：母離子 m2+ ：子離子 N： 中性碎片，其質(zhì)量為 m1m2 5 亞穩(wěn)離子（ metastable ion） 由于一部分能量被中性碎片帶走，此時的 m2離子比在離子源中形成的 m2離子能量小 故將在磁場中產(chǎn)生更大的偏轉(zhuǎn)， 觀察到的 m/z 較小。它 的表觀質(zhì)量 m*與 m m2的關(guān)系是： m* = （ m2 ） 2 / m1 式中 m1為母離子的質(zhì)量， m2為子離子的質(zhì)量。 通過亞穩(wěn)離子峰可以獲得有關(guān)裂解信息，通過對 m*峰觀察和測量，可找到相關(guān)母離子的質(zhì)量與子離子的質(zhì)量 m2從而確定裂解途徑。 1 2 C 9 8 . 8 9 % 1 3 C 1 . 1 1 % 。 同位素峰的相對強(qiáng)度與分子中所含元素的原子數(shù)目及各元素的天然同位素豐度有關(guān)。 a:輕同位素豐度 。 n:該元素在分子中的個數(shù)。 C H 3 C H 2 B r 如 :CH3CH2Br 天然豐度 % 79Br % 。(c+d)m 通過分子離子峰與同位素離子峰的相對強(qiáng)度比導(dǎo)出化合物的 分子式 (即利用同位素確定分子式 )。 利用高分辨質(zhì)譜儀給出精確分子量，以推出分子式。 MW： ~ C 7 H 8 N 3 O 2 1 6 6 . 0 6 1 7 C 9 H 1 0 O 31 6 6 . 0 6 3 0 C 1 2 H 8 N1 6 6 . 0 6 5 7( 1 ) C 1 3 H 9 O 1 4 . 2 3 1 . 1 4( 2 ) C 1 3 H 1 1 N 1 4 . 6 1 0 . 9 9( 3 ) C 1 3 H 2 5 1 4 . 4 5 0 . 9 7( 4 ) C 1 4 H 1 3 1 5 . 3 4 1 . 0 9M + 1 M + 2分 子 式 .3 有機(jī)質(zhì)譜中的 裂解 反應(yīng) 1 單分子 裂解反應(yīng) 2 重排 ? 麥?zhǔn)现嘏? ? 反 DielsAlder重排（ RDA） 1 單分子裂解反應(yīng) 只有一個鍵斷裂 問題：在什么位置斷裂？ 裂解 反應(yīng)只在活性反應(yīng)中心的鄰近發(fā)生。 電荷－自由基定位理論 M+? ? OE+? + N ? EE+ + N? 奇電子離子有二個活潑的反應(yīng)中心，即 電荷中心 和 自由基中心 ； 它的 裂解 反應(yīng)可能丟失一個偶電子的中性分子或奇電子的中性自由基： 電荷中心 自由基中心 偶電子離子只有電荷中心。然而， 分子離子也可能失去一個自由基而生成偶電子離子。 對于由活性中心引發(fā)的碎裂反應(yīng)，活性中心在離子中位置的確定是非常重要的。 M離子正電荷位置的表示 （ 2 ）分子離子（ M+﹒ ）裂解的三種方式： (a) 均裂（ homolytic bond cleavage）： 自由基引發(fā)（ ? 斷裂） 反應(yīng)的動力來自自由基強(qiáng)烈的電子配對傾向。RR 39。C OH39。39。 39。 39。 OR + R39。 OE+ 39。 R + R39。 e R R 39。C 2 H 5 CC H 3C H 3C H 3? ? eC 2 H 5 CC H 3C H 3C H 3C 2 H 5?.+ . + ( C H 3 ) 3 C+R 1 S σ R 1 + R 2R 2 S（ ? 斷裂） : （ d) ?—裂解 R C H 2 C H H 2 C R C H 2 C H H 2 C R 39。 C H 2 C H H C R R 39。重排產(chǎn)生了在原化合物中不存在的結(jié)構(gòu)單元的離子。 化合物分子中含有 C X（ X為 O， N， S， C）基團(tuán)，而且于這個基團(tuán)相連的鏈上有 γ 氫原子，這種化合物的分子離子破碎時， γ氫原子可以轉(zhuǎn)移到 X原子上去，同時發(fā)生 β鍵斷裂。 從離子的質(zhì)量數(shù)的奇、偶性可區(qū)分經(jīng)簡 單斷裂 所產(chǎn)生的 碎片離子 和脫離中性小分子所產(chǎn)生的重排離子。 麥?zhǔn)现嘏艞l件： 與雙鍵相連的鏈上有 ?碳，并在 ? 碳有 H原子（ ?氫） 薄荷酮的麥?zhǔn)现嘏? – C H 2HOO H Om / z 1 1 2r H , ?.+.+.+芳香環(huán)的麥?zhǔn)现嘏? + H H HHHHm / z 9 2.+.+ e ? ? H.+?NHN H. +.m / z 9 3+? ? H?烯烴的麥?zhǔn)现嘏? 環(huán)氧的麥?zhǔn)现嘏? C H 2HRC H 2HR C H3 R.+. +? ? e+m / z 4 2r H?HR ROHOr H?.++m / z 5 8.+兩次麥?zhǔn)现嘏? OHC 2 H 5O H OHO H.+.+ .+ +.m / z 8 6 m / z 5 8r H? ?r H其他