质谱(MS) - 原理,工作,仪器,步骤,应用

质谱(MS)定义

  • 质谱(MS)是一种分析化学技术,通过测量质量 - 电荷比和耐气相离子,有助于鉴定样品中存在的化学品的量和类型。
  • 在这种仪器技术中,将样品转化为快速移动的正离子通过电子轰击,并根据其质量分离带电粒子。
  • 质谱是抵抗质量/电荷(M / E)的相对丰度的图。
  • 这些光谱用于确定样品的元素或同位素特征,颗粒和分子的质量,并阐明分子和其他化合物的化学结构。

质谱原理(MS)

质谱(MS)
使用biorender.com创建
  1. 在该技术中,用一束能量电子轰击分子。
  2. 将分子电离并分为许多碎片,其中一些是正离子。每种离子具有特定的质量比例,即M / E比(值)。
  3. 对于大多数离子,电荷是一种,因此M / E比仅仅是离子的分子量。
  4. 离子通过磁性和电场以到达检测到它们的检测器,并且记录信号以提供质谱。

质谱(MS)的工作

  • 在典型的过程中,例如通过用电子轰击它来电,可以是固体,液体或气体的样品。
  • 这可能导致一些样品的分子破裂成带电碎片。然后通过加速它们并将它们进行电动或磁场来分离这些离子,并使它们进行:
  • 相同的质量与电荷比的离子将经历相同量的偏转。
  • 通过能够检测带电粒子的机构检测离子,例如电子倍增器。结果显示为检测离子的相对丰度的光谱,作为质量对电荷比的函数。
  • 样品中的原子或分子可以通过将已知的质量(例如整个分子)与所鉴定的质量或通过特征碎片模式来鉴定。

质谱(MS)的仪器和步骤

质谱(MS)的仪器和步骤

A.样品入口

  • 存储在大储存器中的样品,分子在低压下通过称为“分子泄漏”的针孔在低压下在低压下到达电离室。

B.电离

  • 通过敲除一个或多个电子以通过轰击用电子流敲出正离子来电离原子。形成的大多数正离子将承载+1的电荷。
  • 可以通过以下方式实现电离:
    • 电子电离(EI-MS)
    • 化学电离(CI-MS)
    • 解吸技术(Fab)

C.加速

  • 离子加速,使得它们都具有相同的动能。
  • 正离子通过3个狭缝,电压下降顺序。
  • 中间狭缝均以零伏特携带中间体和最终目标。

D.偏转

  • 由于质量差异,离子被磁场偏转。
  • 质量越亮,它们越偏转。
  • 它还取决于否。+ ve充电离子携带;收费越+越大,它将被偏转越多。

E.检测

  • 通过探测器基于M / E比检测通过质量分析仪的离子束。
  • 当离子击中金属盒时,通过从金属跳到离子上通过电子中和电荷。
  • 分析仪的类型:
    • 磁性扇区质量分析仪
    • 双重聚焦分析仪
    • 四倍体质量分析仪
    • 飞行时间分析仪(TOF)
    • 离子陷阱分析仪
    • 离子回旋加速器分析仪

质谱(MS)的应用

  • 环境监测和分析(土壤,水和空气污染物,水质等)
  • 地球化学 - 年龄测定,土壤和岩石组成,石油和气体测量
  • 化学和石化工业 - 质量控制
  • 鉴定生物分子的结构,例如碳水化合物,核酸
  • 序列生物聚合物如蛋白质和低聚糖
  • 肽,蛋白质和寡核苷酸的分子量的测定。
  • 手术期间监测患者呼吸中的气体。
  • 鉴定血液,尿液和唾液中滥用药物的药物滥用和代谢物。
  • 气溶胶颗粒分析。
  • 食品中农药残留量的测定。

参考资料和来源

  1. https://www.thermofisher.com/au/en/home/life-cience/protein-biology/prictin-biology-learning-center/prictine-biology-resource-library/pierce-protein-methods/overview-mass-光谱法.Html.
  2. https://www.slideshare.net/hukumarsharma/mass-pectroscopy 55382941
  3. http://www.chem.ucalgary.ca/courses/350/carey5th/ch13/ch13-ms.html.
  4. https://en.wikipedia.org/wiki/mass_spectromicry.
  5. https://www.chemguide.co.uk/analysis/masspec/howitworks.html.
  6. https://www.slideshare.net/solairajananant/mass-pectromicry-38534267
  7. https://www2.chemisty.msu.edu/faculty/reusch/virttxtjml/spectry/massspec/masspec1.htm.

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