基础知识:有关气质联用基础知识

  摘要: GC/MS被广泛应用于复杂组分的分离与鉴定,其具有GC的高分辨率和质谱的高灵敏度,是生物样品中药物与代谢物定性定量的有效工具. 质谱仪的基本部件有:离子源、滤质器、检测器三部分组成,它们被安放在真空总管道内. 接口:由GC出来的样品通过接口进入到质谱仪,接口是色质联用系统的关键.l接口作用:l压力匹配——质谱......

  GC/MS被广泛应用于复杂组分的分离与鉴定,其具有GC的高分辨率和质谱的高灵敏度,是生物样品中药物与代谢物定性定量的有效工具. 质谱仪的基本部件有:离子源、滤质器、检测器三部分组成,它们被安放在真空总管道内. 接口:由GC出来的样品通过接口进入到质谱仪,接口是色质联用系统的关键.

  l压力匹配——质谱离子源的线Pa,而GC色谱柱出口压力高达105Pa,接口的作用就是要使两者压力匹配.

  l组分浓缩——从GC色谱柱流出的气体中有大量载气,接口的作用是排除载气,使被测物浓缩后进入离子源.

  l扩散型——扩散速率与物质量的平方成反比,与其分压成正比.当色谱流出物经过分离器时,小的载气易从微孔中扩散出去,被真空泵抽除,而被测物量大,不易扩散则得到浓缩.

  l在色谱柱和离子源之间用长约50cm,内径0.5mm的不锈钢毛细管连接,色谱流出物经过毛细管全部进入离子源,这种接术样品利用率高.

  l该接口是放空一部分色谱流出物,让另一部分进入质谱仪,通过不断流入清洗氦气,将多余流出物带走.此法样品利用率低.

  lEI是最常用的一种离子源,有机被一束电子流(能量一般为70eV)轰击,失去一个外层电子,形成带正电荷的离子(M+ ) , M+进一步碎裂成各种碎片离子、中性离子或游离基,在电场作用下,正离子被加速、聚焦、进入质量分析器分析.

  l将反应气(甲烷、异丁烷、氨气等)与样品按一定比例混合,然后进行电子轰击,甲烷先被电离,形成一次、二次离子,这些离子再与 样品发生反应,形成比样品大一个质量数的(M+1) 离子,或称为准离子.准离子也可能失去一个H2 ,形成(M-1)离子.

  l适用于易变的离子化,如碳水化合物、氨基酸、多肽、抗生素、苯丙胺类等.能产生较强的离子峰和准离子峰. 场解吸离子化( field desorption ionization, FD)

  l是在正离子MS的基础上发展起来的一种离子化方法,其给出特征的负离子峰,具有很高的灵敏度( 10-15 g).

  l原理:由四根平行圆柱形电极组成,电极分为两组,分别加上直流电压和一定频率的交流电压.样品离子沿电极间轴向进入电场后,在极性相反的电极间振荡,只有质荷比在某个范围的离子才能通过四极杆,到达检测器,其余离子因振幅过大与电极碰撞,放电中和后被抽走.因此,改变电压或频率,可使不同质荷比的离子依次到达检测器,被分离检测.

  l由一个静电分析器和一个磁分析器组成,静电分析器允许有某个能量的离子通过,并按不同能量聚焦,先后进入磁分析器,经过两次聚焦,大大提高了分辨率.

  l原理类似于四极分析器,但让离子贮存于井中,改变电极电压,使离子向上、下两端运动,通过底端小孔进入检测器.

  检测器的作用是将离子束转变成电信号,并将信号放大,常用检测器是电子倍增器.当离子撞击到检测器时引起倍增器电极表面喷射出一些电子,被喷射出的电子由于电位差被加速射向第二个倍增器电极,喷射出更多的电子,由此连续作用,每个电子碰撞下一个电极时能喷射出2-3个电子,通常电子倍增器有14级倍增器电极,可大大提高检测灵敏度.

  选择性离子监测(selected ion monitoring,SIM)—— 对选定的某个或数个特征质量峰进行单离子或多离子检测,获得这些离子流强度随时间的变化曲线.其检测灵敏度较总离子流检测高2-3个数量级.

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