1、,API 4000 Operator Training,什么是液质联用(LC/MS),LC: 液湘色谱仪一种能够把液体混合物中的不同组分根据在色谱柱中保留时间不同进行分离,检测及收集的仪器MS: Mass Spectrometer 质谱仪一种能够把分子转化生成带电离子,并在气态中根据质荷比(m/z : m质量 z分子所带电荷数 )的不同把离子进行分离并进行检测的仪器.,元素质量: 在自然界存在的同位素质量的加权平均值,单位:道尔顿 人为定义: 碳12 为12 Da (道尔顿) 12C=12.0000Da碳元素:碳元素有二个同位素: 12C 丰度98.91% 13C 丰度1.09%碳元素质量=(
2、12.0000)(0.9891) + (13.0034)(.011) = 12.011Da,元素质量,Signal(质荷比) = (MW(分子量)+N)/N (N = 电荷数),用液相或注射泵将样品注 入质谱.,1. 样品注入,系 统 组 成,样品注入方式,连续注射 样品放在注射器中或静态的针内 用注射泵或电场引力, 样品流连续并恒定地流入离子源喷口 通常用于安装时调谐, 质量校正 和标准样品质谱方法的优化流动注射分析 用手动进样器和液相泵,注入样品,由流动相带入离子源喷口 通常安装5ul的定量环液质联用 用液相的泵,流速从 nL/min 到 mL/min 样品可能是纯品或者是混合物 流动相带
3、着样品经过色谱柱分离后进入质谱的离子源,Turbo Vtm 离子源 ( API 3200, API 4000, 和 API 5000),Turbo VTM 离子源,TurboV 离子探头,在使用时调节喷雾针出套管1-3mm,电喷雾(EI)离子源工作原理 - IonSpraytm,电喷雾 - TurboIonSpray,TIS 工作原理同EI,不同的是TIS有辅助加热气(GS2),可加快去溶剂的速度 可用于比较大的液体流量,APCI 三步离子化的过程: 电晕针放电使离子源内的 N2 或 O2 带电 N2 或 O2 转移电荷到气态溶剂分子上 带电的气态溶剂分子转移电荷到气态样品上,大气压化学电离源
4、 (APCI) 又叫:加热雾化源 Heated Nebulizer,Turbo VTM 离子源的APCI,API3200, 4000, 和5000的离子源体是TIS 和APCI共用的,TIS和APCI的互换不用工具,只用手就可以完成.放电针位置调节钮,单手操作即可 放电针一直在离子源体内,API 3200/API 4000 仪器的接口,API3200/API 4000 的Orifice和Skimmer,Orifice 小孔板背面,Orifice 小孔板正面,Skimmer,API4000的离子传输通道,API4000的离子通道电压的作用,四极杆的工作原理,不稳定的离子,稳定的离子,离子源,检测
5、器,直流和交流控制电信号,在四极杆上加有三种电压 RF 固定频率的交流电 (1MHz on API 2000;816 Khz on API 4000; 1.2288Mhz on API 5000) Filtering DC (FDC) 在每组杆之间的电压差. 用于选择离子 决定分辨率. Rod Offset Voltage (ROV) 低的直流电定义了离子轴向飞行的动力.“RF Only” 的意义: 没有FDC; 只有RF, & Rod Offset 只是传输离子,没有分辨率,四极杆的工作原理,180 phase shift电信号180度相移,= ions离子簇,1. 离子簇被吸引到 “B”
6、极. 2. RF 电压极性反转, 所有的离子簇被吸引到 A 极. 3. RF 电压极性反转, 所有的离子簇被吸引到 B 极. 4. RF 电压极性反转, 所有的离子簇被吸引到 A 极. .,RF,RF,180 phase shift电信号180度相移,End View后视图,四极杆工作原理之RF ONLY,RF only-A rods & B rods are 180 out of phase 只加交流信号-A杆与B杆信号 强度相同,相位差180度,*Q0, Q2 ,ST,ST2,ST3 一直工作于 RF only.*选用Q1单级工作时Q3工作于 RF only *选用Q3单级工作时Q1工作于
7、 RF only,离子簇在离子通道的运动模式 A极和B极上的RF交流电压及ROV直流偏置 电压使离子簇以螺旋运动的方式前进,RF only-A rods & B rods are 180 out of phase 只加交流信号-A杆与B杆上 加的电压强度相同,相位差180度,四极杆的工作原理RF+DC,四极杆原理之FDC,四极杆工作原理之ROV(IE),离子能量(IE) 影响分辨率和峰形 降低IE = 分辨率变好,灵敏度降低 提高IE = 分辨率变差,灵敏度提高 Q1离子能量= n(Q0 - RO1);n电荷数 Q1 IE1 =Q0-RO1= 0.5-2eV Q1离子能量= n(RO2 - R
8、O3); n电荷数 Q3 IE3 =RO2-RO3= (1-6eV),Q1 的离子能量(IE1),IE =0.5 V 分辨率好而灵敏度差,IE = 2.0 V 分辨率差而灵敏度好.,分辨率的定义,FWHH:半峰高处的峰宽 AB分辨率的定义 Unit = 0.7 (0.1 amu FWHH) High = 0.5 (0.1 amu FWHH) Low = 1.1 (0.1 amu FWHH) Open= 3-5 amu 在调节完分辨率后需要做质量校正,四极杆原理之灵敏度和分辨率,灵敏度和分辨率是相互影响,相互制约的. 分辨率差则灵敏度高 分辨率好则灵敏度低,Low 低分辩,半峰宽:1.5-2 a
9、mu,Unit 单位分辩,半峰宽: 0.7 amu,High 高分辩,半峰宽: 0.5 amu,离子检测器 (Channel Electron Multiplier),检测器电压的调节,如果检测器电 压增加100V, 信号至少增加 2030%.则需 要增加检测器 电压,右图情况 下:用2500v,API4000的扫描方式,Q1 单级扫描模式,Q1质量扫描 (Q1 Scan): Q1 作为单级质量分析器 Q1 scan 主要用于确定母离子的m/z(质荷比) 单个宽范围质量扫描 多个小范围质量扫描Q1 多离子信号监测 (Q1 Multiple Ion ) 对感兴趣的多个离子进行信号监测 用于单级定
10、量在两种 Q1 工作模式下, Q3 处于 RF-only 模式 Q3 只传输所有的Q1出来的离子到检测器,Q3 单级扫描模式,Q3质量扫描 (Q3 Scan): Q3 可用来做单级质量分析器 单个宽范围质量扫描 多个小范围质量扫描 Q3 scan 不用于确定母离子的m/z(质荷比),仅用于做Q3质量校准Q3 多离子信号监测 (Q3 Multiple Ion ) 对感兴趣的多个离子进行信号监测在两种 Q3 工作模式下, Q1 处于 RF-only 模式 Q1 只传输所有的离子到Q2,Q3,Q1 Scan,Q3 Scan,Q1 质量分析器 Q2 RF Only Q3 RF Only,Q1 和 Q3
11、 Scan,质谱图,Q1 RF Only Q2 RF Only Q3 质量分析器,质谱图,强度,强度,质荷比amu,质荷比amu,Q1 质量分析器 Q2 RF Only Q3 RF Only,Q1 MI,Q3 MI,Q1 和 Q3 Multiple Ion Mode,信号图,信号图,Q1 RF Only Q2 RF Only Q3 质量分析器,强度,强度,时间,时间,MS/MS 二级质谱联用的扫描方式,MS/MS二级质谱联用的扫描方式 Product Ion产物离子扫描 分析母离子的碎片离子信息 Precursor Ion母离子扫描 分析产生特定子离子的母离子的信息 Neutral Loss中
12、性丢失扫描 分析产生特定中性丢失碎片的母离子的信息 MRM (Multiple Reaction Monitoring)多反应离子监测 对多对母离子/子离子信号进行监测 用于定量,具有高灵敏度和高选择性 在所有的 MS/MS 模式中,Q1 Q3 处于质量分析器模式 Q3 能够扫描，或者固定在某几个质量数 Q2 产生的离子进入 Q3,产物离子扫描Product Ion Scan,CAD gas,923,Q1 选定母离子 Q2 与气体碰撞产生碎片 Q3 扫描子离子,226,497,502,质荷比amu,502,497,226,母离子,与气体碰撞产生碎片,质谱图,强度,200,800,母离子扫描Precursor Ion Scan,1289,923,609,532,Q1扫描离子,Q2与气体碰撞产生碎片,Q3 监测特定的子离子,质谱图,532,923,1289,强度,质荷比amu,多反应离子监测 MRM,765,335,923,532,923/765,532/335,Q1 选定母离子 Q2 与气体碰撞产生碎片 Q3选定子离子,信号图,时间,强度,Any Questions?,
