色谱联用技术讲稿.ppt
《色谱联用技术讲稿.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《色谱联用技术讲稿.ppt(72页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、关于色谱联用技术第一页,讲稿共七十二页哦色谱的定性分析色谱的定性分析气相色谱气相色谱-质谱联用技术质谱联用技术气相色谱气相色谱-傅里叶红外光谱联用技术傅里叶红外光谱联用技术液相色谱液相色谱-质谱联用技术质谱联用技术液相色谱液相色谱-傅里叶变换红外光谱联用技术傅里叶变换红外光谱联用技术第二页,讲稿共七十二页哦气相色谱气相色谱-质谱联用技术质谱联用技术关键技术问题关键技术问题仪器接口仪器接口除去色谱柱后流出物的载气,保留组分除去色谱柱后流出物的载气,保留组分协调色谱仪和质谱仪之间的压力和流量协调色谱仪和质谱仪之间的压力和流量(抽真空抽真空)质谱扫描速度质谱扫描速度满足气相色谱出峰速度快满足气相色谱
2、出峰速度快第三页,讲稿共七十二页哦第四页,讲稿共七十二页哦第五页,讲稿共七十二页哦进样系统进样系统:将分析样品导入离子源的装置将分析样品导入离子源的装置;包括包括:直接进样直接进样,GC,LC及及 接口接口,参考物或靶气气参考物或靶气气体进样等体进样等 离子源离子源:使被测样品分子离子化成为带电离子使被测样品分子离子化成为带电离子的装置的装置,并对离子进行并对离子进行 加速使其进入分析器加速使其进入分析器 质量分析器质量分析器:将离子按不同质荷比将离子按不同质荷比(m/z)大小分大小分离的分析部分离的分析部分;离子通过分析器后离子通过分析器后,按不同质按不同质荷比分开荷比分开,并将相同的质荷比
3、离子聚焦在一起并将相同的质荷比离子聚焦在一起,从而形成质谱。从而形成质谱。检测分析器检测分析器:接收离子束并将电信号放大的装置接收离子束并将电信号放大的装置 控制及数据处理系统控制及数据处理系统:处理并给出分析结果处理并给出分析结果,现现代计算机还可以控制代计算机还可以控制 质谱仪进行各项工质谱仪进行各项工作作 真空系统真空系统:利用机械泵利用机械泵,扩散泵或分子泵等扩散泵或分子泵等,抽取抽取离子源和分析器的空气并达到高真空离子源和分析器的空气并达到高真空,使离使离子从离子源到达接收器子从离子源到达接收器 质谱仪的组成及其主要作用质谱仪的组成及其主要作用 第六页,讲稿共七十二页哦基本原理基本原
4、理磁聚焦质谱磁聚焦质谱四级杆质谱四级杆质谱飞行时间质谱飞行时间质谱第七页,讲稿共七十二页哦磁聚焦质谱磁聚焦质谱如果在离子源被电离的样品分子质量为如果在离子源被电离的样品分子质量为m,电荷为,电荷为 z(e),(S1)加加速电压为速电压为V,(电场作用能量为:,(电场作用能量为:zV;则离子被加速的速度为;则离子被加速的速度为v,获,获得动能为:得动能为:1/2mv2。1/2mv2=zV (1)受到磁场(磁场强度受到磁场(磁场强度B)中磁力的作用,沿磁场曲线半径)中磁力的作用,沿磁场曲线半径R的轨道的轨道发生偏转,在做曲线运动时,此离子受到离心力作用,即发生偏转,在做曲线运动时,此离子受到离心力
5、作用,即mv2/R。同时,该力与磁力(向心力)同时,该力与磁力(向心力)zvB 达到相当时,此离子才能通过磁达到相当时,此离子才能通过磁场,进入检测系统被记录。场,进入检测系统被记录。mv2/R=zvB (2)第八页,讲稿共七十二页哦一、单聚焦磁质谱一、单聚焦磁质谱离子源内:离子源内:磁场中:向心力:磁场中:向心力:zeV=(1/2)mv2离心力:离心力:zevB=(mv2)/rmz:电荷数,电荷数,V:加速电压,:加速电压,m:离子质量:离子质量B:磁场强度,:磁场强度,rm:运动的曲率半径:运动的曲率半径不同质荷比离子的偏转半径不同不同质荷比离子的偏转半径不同V:有有8000v和和1000
6、0vm/z=(ermB2)/(2V)磁场的作用:磁场的作用:1.质量色散质量色散2.方向聚焦方向聚焦第九页,讲稿共七十二页哦第十页,讲稿共七十二页哦发展最快:毛细管气相色谱与四极杆台式质谱联用发展最快:毛细管气相色谱与四极杆台式质谱联用结构简单、体积小、扫描速度快、灵敏度和分辨率相对小,结构简单、体积小、扫描速度快、灵敏度和分辨率相对小,但能满足一般实验室要求但能满足一般实验室要求通过加在四极杆上的交变电压,改变电压和频率进行扫描。从通过加在四极杆上的交变电压,改变电压和频率进行扫描。从而允许一定质量(速度)的离子通过四极场到达接受器(是电而允许一定质量(速度)的离子通过四极场到达接受器(是电
7、场扫描)。场扫描)。四极杆台式质谱四极杆台式质谱第十一页,讲稿共七十二页哦通过加在四极杆上的交变电压,改变电压和频率进行通过加在四极杆上的交变电压,改变电压和频率进行扫描。从而允许一定质量(速度)的离子通过四极场扫描。从而允许一定质量(速度)的离子通过四极场到达接受器(是电场扫描)。到达接受器(是电场扫描)。m/z=2E/v2其中:其中:E=电压(离子动能),电压(离子动能),v=离子速度离子速度四极(型)质谱四极(型)质谱优点优点扫描速度快,价格便宜,体积小,目前扫描速度快,价格便宜,体积小,目前已开发出台式仪器被广泛使用。已开发出台式仪器被广泛使用。质量范围窄,分辨率有限(目前,还质量范围
8、窄,分辨率有限(目前,还不能测定高分辨)不能测定高分辨)缺点缺点第十二页,讲稿共七十二页哦+第十三页,讲稿共七十二页哦利用相同能量的带电离子,由于质量的差异而具有不同速度的利用相同能量的带电离子,由于质量的差异而具有不同速度的原理,实现不同质量的离子以不同时间通过相同的漂移距离原理,实现不同质量的离子以不同时间通过相同的漂移距离(领域)到达接受器。(领域)到达接受器。飞行时间质谱飞行时间质谱第十四页,讲稿共七十二页哦利用相同能量的带电离子,由于质量的差异而具有不利用相同能量的带电离子,由于质量的差异而具有不同速度的原理,实现不同质量的离子以不同时间通过同速度的原理,实现不同质量的离子以不同时间
9、通过相同的漂移距离(领域)到达接受器。相同的漂移距离(领域)到达接受器。m/z=2E/v2,v=d/t代入左式得到代入左式得到m/z=Kt2(k=2E/d2)(d:飞行距离;:飞行距离;t:飞行时间:飞行时间)飞行时间质谱仪飞行时间质谱仪优点优点扫描速度快,灵敏度高,质量范围宽,扫描速度快,灵敏度高,质量范围宽,结构简单,造价低廉等结构简单,造价低廉等 缺点缺点分辨率相对低。但是,现在已经提分辨率相对低。但是,现在已经提高到高到10000以上分辨率以上分辨率 第十五页,讲稿共七十二页哦Flight TubeDetectorIon SourceWhat is Time of Flight(TOF
10、)?The lighter ions strike the detector before the heavier ions.This“time of flight”can be converted to mass 4-25 kV第十六页,讲稿共七十二页哦质谱分析的主要电离技术及其应用范围:质谱分析的主要电离技术及其应用范围:EI-MS:高挥发性、一般分子量高挥发性、一般分子量1,000 Da的化合物的化合物CI-MS:高挥发性、一般分子量高挥发性、一般分子量1,000 Da的化合物的化合物FAB-MS:热不稳定、难挥发性、中等极性,分子量热不稳定、难挥发性、中等极性,分子量 3,000 Da
11、的化合物的化合物ESI-MS:热不稳定、中至高极性,可检测到数十热不稳定、中至高极性,可检测到数十万万Da分子量分子量 的化合物,混合物,此外(包括的化合物,混合物,此外(包括APCI-MS,相对弱极性分子)真正实现了,相对弱极性分子)真正实现了LC-MS技术。技术。MALDI-(Tof)MS:主要用于蛋白质等生物大分子的测定主要用于蛋白质等生物大分子的测定(可检测到近百万(可检测到近百万Da分子量分子量)。)。第十七页,讲稿共七十二页哦EICIFABESIMALDI第十八页,讲稿共七十二页哦电子轰击电离方法(电子轰击电离方法(EI)是通过具有一定能量的(轰)是通过具有一定能量的(轰击)电子直
12、接作用于被气化的样品分子,使其电离的击)电子直接作用于被气化的样品分子,使其电离的离子化技术;离子化技术;分别实现样品的气化与离子化的典型方法,也是应用最分别实现样品的气化与离子化的典型方法,也是应用最长久的经典方式。长久的经典方式。由于首先对被测样品在进样系统中的玻璃管或金属由于首先对被测样品在进样系统中的玻璃管或金属管中加热气化,同时在一定能量的电子轰击下实现管中加热气化,同时在一定能量的电子轰击下实现电离,因此电离,因此EI技术属于技术属于硬硬电离方法。电离方法。EI法(法(Electron Impact Ionization)第十九页,讲稿共七十二页哦M+e-M z+(z+1)e-(z
13、 1)(1)M+e-M-(2)第二十页,讲稿共七十二页哦h技术成熟,离子源结构简单技术成熟,离子源结构简单;h峰重现性好,具有标准数据及图谱库、峰重现性好,具有标准数据及图谱库、适用于检索;适用于检索;h离子化效率高,碎片离子多,提供一定的结构信息离子化效率高,碎片离子多,提供一定的结构信息缺点缺点(应用范围比较窄)应用范围比较窄)h不适合极性大、热不稳定性化合物;不适合极性大、热不稳定性化合物;h分子量有限,一般分子量有限,一般1,000 Da。第二十一页,讲稿共七十二页哦CI法亦是一种样品的汽化与离子化分别实施的电离法典型法亦是一种样品的汽化与离子化分别实施的电离法典型它也不适合对易热分解
14、的化合物,但是,因为要利用离子它也不适合对易热分解的化合物,但是,因为要利用离子分子反应来实现离子化,因此是分子反应来实现离子化,因此是软电离软电离法。法。是其它软电离法,如是其它软电离法,如FAB、MALDI、APCI、TSP等的基础,等的基础,同时是气相离子化学的主要技术。同时是气相离子化学的主要技术。在在CI离子源中,首先用电子轰击导入的反应气体,使其离子离子源中,首先用电子轰击导入的反应气体,使其离子化。化。化学电离法(化学电离法(CI,Chemical Ionization)第二十二页,讲稿共七十二页哦由于离子源中充满反应气体,而且相对为高压(由于离子源中充满反应气体,而且相对为高压
15、(1数数Torr,即即102级级Pa),因此发生多次离子),因此发生多次离子分子碰撞,通分子碰撞,通过交换电荷发生离子过交换电荷发生离子分子反应,还与过量的反应气体发生分子反应,还与过量的反应气体发生二次二次离子等。离子等。B+e-B+2e-(1)(电子电离电子电离)B+B (B+H)+(B-H)(2)(氢转移)(氢转移)(B-H)+or(B-H)-(3)(多次反应)(多次反应)b-or b-(4)(碎片离子)(碎片离子)B+e-B-(5)第二十三页,讲稿共七十二页哦第二十四页,讲稿共七十二页哦概念概念快原子轰击电离法是,用高速原子(离子)枪射快原子轰击电离法是,用高速原子(离子)枪射出的出的
16、数数kV的高速中性原子束(的高速中性原子束(Ar,XeorCs+离子)对溶解离子)对溶解在底物中的样品溶液进行轰击,产生在底物中的样品溶液进行轰击,产生M+H+orM+等离子的电离法。等离子的电离法。FAB法的关键是选择适当的法的关键是选择适当的(基质)底物(基质)底物(基质)底物(基质)底物,从而从而,可可以进行从低极性到较高极性的范围较广的有机化合物以进行从低极性到较高极性的范围较广的有机化合物测定,是目前应用比较广的电离技术。测定,是目前应用比较广的电离技术。快原子轰击法快原子轰击法(FAB,Fast Atom Bombardment)第二十五页,讲稿共七十二页哦 当高速中性原子当高速中
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 色谱 联用 技术 讲稿
限制150内