質(zhì)譜分析法質(zhì)譜基礎(chǔ)知識(shí)分子質(zhì)量 二維碼
發(fā)表時(shí)間:2020-10-15 11:46作者:鑠思百檢測(cè)來(lái)源:鑠思百檢測(cè) 今天,鑠思百檢測(cè)繼續(xù)為小伙伴們推送干貨知識(shí)。今天有朋友問(wèn)到這個(gè)問(wèn)題,那的我們整理了質(zhì)譜分析中可能用到的名詞術(shù)語(yǔ),一起來(lái)看看吧! 「第1個(gè)概念 質(zhì)譜分析法」先將中性分子離子化,再順次分離和記錄各種離子的質(zhì)荷比和豐度先將中性分子離子化,再順次分離和記錄各種離子的質(zhì)荷比和豐度( 強(qiáng)度),從而實(shí)現(xiàn)分析目的的一種分析方法。 「第2個(gè)概念 質(zhì)譜」不同質(zhì)荷比的離子經(jīng)質(zhì)量分析器分離,而后被檢測(cè)并記錄下來(lái)的譜圖叫作質(zhì)譜圖。簡(jiǎn)稱質(zhì)譜。 質(zhì)譜圖的橫坐標(biāo)是質(zhì)荷比(m/z) ,縱坐標(biāo)是離子強(qiáng)度; 質(zhì)譜法(Mass Spectrometry) 即質(zhì)譜分析法, 一般亦簡(jiǎn)稱為質(zhì)譜; 質(zhì)譜計(jì)(Mass Spectrometer): 采用順次記錄各種質(zhì)荷比離子的強(qiáng)度的方式測(cè)量化合物質(zhì)譜的儀器; 質(zhì)譜儀(Mass Spectrography) : 采用干板記錄方式,同時(shí)記錄下所有離子的質(zhì)譜儀器。 氯霉素的質(zhì)譜圖 「第3組概念 質(zhì)譜基礎(chǔ)知識(shí)」常用的質(zhì)量單位 Da=Dalton(道爾頓) 質(zhì)量單位,等于一個(gè)碳原子(12C)質(zhì)量的十二分之一,約為1.66×10-24克;一克約為6×1023道爾頓。 amu=atomic mass unit ,原子質(zhì)量單位 1amu=1Da 原子結(jié)構(gòu)及其質(zhì)量 原子量 * 國(guó)際協(xié)議賦予其確切的質(zhì)量為12 原子量(C) = 0.9889(12.0000) + 0.0111(13.0033)= 12.011 一種元素的所有同位素的重量平均值叫作原子量 同位素及同位素豐度 同位素即具有相同的原子序數(shù)而又具有不同的質(zhì)量數(shù)的原子叫作同位素。 同位素豐度即自然界中某同位素原子所占的百分?jǐn)?shù)叫做該同位素的天然豐度。 同位素表示法 質(zhì)量數(shù)= 質(zhì)子+ 中子 具有相同的元素符號(hào),在元素符號(hào)的左上角表明其質(zhì)量數(shù) 「第4個(gè)概念 怎樣計(jì)算質(zhì)量數(shù)、分子量」名義質(zhì)量數(shù) 采用元素質(zhì)量數(shù)的整數(shù)進(jìn)行計(jì)算,例如:C=12,H=1,O=16 單同位素質(zhì)量數(shù)或準(zhǔn)確質(zhì)量數(shù) 用豐度最大的同位素準(zhǔn)確質(zhì)量數(shù)計(jì)算 例如:12C=12,1H=1.0078,16O=15.9948 平均質(zhì)量數(shù)或化學(xué)質(zhì)量數(shù) 考慮到所有天然同位素豐度的該元素原子量來(lái)計(jì)算 例如:C=12.001,H=1.00794,O=15.9994 四極桿質(zhì)譜獲得的單電荷離子的m/z值,是單同位素質(zhì)數(shù),建議質(zhì)譜峰標(biāo)注到小數(shù)點(diǎn)后1位。 分子量的計(jì)算 「第5個(gè)概念 質(zhì)譜圖的名詞和術(shù)語(yǔ)」質(zhì)荷比(mass charge ratio) 離子的質(zhì)量( 以相對(duì)原子量單位計(jì)) 與它所帶電荷(以電子電量為單位計(jì)以電子電量為單位計(jì)) 的比值, 叫作質(zhì)荷比,簡(jiǎn)寫為m/z。 質(zhì)荷比是質(zhì)譜圖的橫坐標(biāo)。 質(zhì)荷比是質(zhì)譜定性分析的基礎(chǔ)。 離子豐度 (Abundance of ions) 檢測(cè)器檢測(cè)到的離子信號(hào)強(qiáng)度。 離子相對(duì)豐度 (Relative abundance of ions) 以質(zhì)譜圖中指定質(zhì)荷比范圍內(nèi)最強(qiáng)峰為100 %, 其它離子峰對(duì)其歸一化所得的強(qiáng)度其它離子峰對(duì)其歸一化所得的強(qiáng)度。 標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖均以離子相對(duì)豐度值為縱坐標(biāo)。 譜峰的離子豐度與物質(zhì)的含量相關(guān)。 標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖均以離子相對(duì)豐度值為縱坐標(biāo)。 譜峰的離子豐度與物質(zhì)的含量相關(guān),因此是質(zhì)譜定量的基礎(chǔ)。 基峰(Base peak) 在質(zhì)譜圖中,指定質(zhì)荷比范圍內(nèi)強(qiáng)度最大的離子峰叫作基峰?;宓南鄬?duì)豐度為100 % 本底(Back ground) 在與分析樣品的相同條件下,不送入樣品時(shí)所檢測(cè)到的質(zhì)譜信號(hào),包括化學(xué)噪聲和電噪聲。 總離子流圖(Total ions current,TIC) 在選定的質(zhì)量范圍內(nèi), 所有離子強(qiáng)度的總和對(duì)時(shí)間或掃描次數(shù)所作的圖。色質(zhì)聯(lián)用時(shí), TIC 即色譜圖。 質(zhì)量色譜圖(Mass chromatograph) 指定某一質(zhì)荷比的離子強(qiáng)度對(duì)時(shí)間或掃描號(hào)所作的圖。 二維數(shù)據(jù)(2D Data) 液質(zhì)聯(lián)用中, 只包含色譜圖的數(shù)據(jù), 例如用SIR ,MRM 方式采集的數(shù)據(jù)(沒(méi)有質(zhì)譜信息)。 三維數(shù)據(jù)(3D Data) 液質(zhì)聯(lián)用中, 同時(shí)包含色譜圖和質(zhì)譜圖的數(shù)據(jù), 例如用Full Scan方式采集的信息(有質(zhì)譜信息)。 分子離子 分子失去一個(gè)電子生成的離子,其質(zhì)荷比等于分子。其質(zhì)荷比等于分子。 準(zhǔn)分子離子 指與分子存在簡(jiǎn)單關(guān)系的離子, 通過(guò)它可以確定分子量。例如: 分子得到或失去一個(gè)氫生成的離子:(M+H) + ,(M-H) - 就是最常見(jiàn)的準(zhǔn)分子離子。 碎片離子 分子離子裂解所生成的產(chǎn)物離子 母離子與子離子 任何離子進(jìn)一步裂解產(chǎn)生了某離子, 則前者稱為母離子,后者稱為子離子。 單電荷離子與多電荷離子 只帶一個(gè)電荷的離子叫單電荷離子,帶兩個(gè)或兩個(gè)以上電荷的離子叫多電荷離子, 它們時(shí)常具有非整數(shù)質(zhì)荷比。 同位素離子 由元素的重同位素構(gòu)成的離子叫作同位素離子, 它們?cè)谫|(zhì)譜圖中總是出現(xiàn)在相應(yīng)的分子離子或碎片離子的右側(cè)。 氮規(guī)則 當(dāng)化合物不含氮或含偶數(shù)個(gè)氮原子時(shí),該化合物的分子量為偶數(shù)該化合物的分子量為偶數(shù),當(dāng)化合物含奇數(shù)個(gè)氮原子時(shí), 該化合物的分子量為奇數(shù)。 API電離方式使用氮規(guī)則時(shí)要將準(zhǔn)分子離子還原成分子量后再使用。 全掃描(Full Scan ) 檢測(cè)一段質(zhì)荷比范圍離子的采集方式,由每個(gè)采樣點(diǎn)提取一張質(zhì)譜圖。 掃描時(shí)間 (Scan Time ) Full Scan 方式采集數(shù)據(jù)的參數(shù), 單位為秒,表示四極桿掃描某一范圍質(zhì)荷比離子的時(shí)間。 掃描延遲時(shí)間 (Inter Scan Delay) Full Scan 方式采集數(shù)據(jù)的參數(shù), 單位為秒,表示兩次掃描之間的間隔。 選擇離子監(jiān)測(cè)(Selected Ion Record,SIR) 選擇能夠表征某物質(zhì)的一個(gè)質(zhì)譜峰進(jìn)行檢測(cè)。 駐留時(shí)間(Dwell Time ) SIR 方式采集數(shù)據(jù)時(shí)的一個(gè)參數(shù), 單位為秒,表示四極桿放行該離子的時(shí)間。 MRM(Multiple Reaction Monitoring- 多反應(yīng)檢測(cè)) 串聯(lián)質(zhì)譜的一種采集方式, 同時(shí)以SIR方式檢測(cè)母離子與子離子方式檢測(cè)母離子與子離子, 特點(diǎn)是高選擇性和高靈敏度相結(jié)合,適用于痕量目標(biāo)監(jiān)測(cè)物的定量分析。 「第6組概念 質(zhì)譜儀器的名詞和術(shù)語(yǔ)」離子源 (Ion source) 質(zhì)譜儀器中使樣品電離生成離子的部件。如:EI ,F(xiàn)AB,ESI ,APcI 等。 質(zhì)量分析器 (Mass analyzer) 質(zhì)譜儀器中使離子按其質(zhì)荷比大小進(jìn)行分離的部件。如;四極桿,離子阱,TOF 等。 離子檢測(cè)器 (Ion detector) 質(zhì)譜儀器中檢測(cè)并放大離子豐度的部件。如:光電倍增器,電子倍增器,多通道板檢測(cè)器等。 分辨率(Resolution,R): 在給定樣品的條件下,儀器對(duì)相鄰兩個(gè)質(zhì)譜峰的區(qū)分能力。 儀器在質(zhì)量數(shù)m附近能夠分辨的最小相對(duì)質(zhì)量差△m 在相同離子質(zhì)量數(shù)上,分辨率越高,能夠分辨的△m越小,測(cè)定的質(zhì)量精度越高。 在相同的分辨率下,測(cè)量高質(zhì)量數(shù)離子的質(zhì)量精度低,測(cè)量低質(zhì)量數(shù)離子的質(zhì)量精度高。 換言之,在相同的質(zhì)量精度要求下,測(cè)定較高質(zhì)量的離子,要求較高的分辨率。 靈敏度(Sensitivity) 在規(guī)定條件下,對(duì)選定化合物產(chǎn)生的某一質(zhì)譜峰,儀器對(duì)單位樣品所產(chǎn)生的響應(yīng)值。 靈敏度是質(zhì)譜儀器對(duì)樣品量感測(cè)能力的評(píng)定指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)中常以信噪比表示。在某些類型的質(zhì)譜儀器中, 靈敏度與分辨率 成反比例關(guān)系,, 提高分辨率的同時(shí), 會(huì)降低靈敏度, 反之亦然。 絕對(duì)靈敏度和相對(duì)靈敏度 有機(jī)質(zhì)譜常用某種標(biāo)準(zhǔn)樣品的最小檢測(cè)量來(lái)衡量靈敏度參數(shù)。當(dāng)測(cè)試條件相同時(shí), 所用的樣品量越小,表明儀器的靈敏度越高。表明儀器的靈敏度越高, 這種方法就是絕對(duì)靈敏度法。 而相對(duì)靈敏度法是衡量?jī)x器檢測(cè)含于其它物質(zhì)中的極微樣品的能力, 通常用ug/ml(ppm), ng/ml(ppb) 表示,相對(duì)靈敏度與進(jìn)樣量有關(guān), 增加進(jìn)樣量能增加樣品的絕對(duì)量,使儀器較容易地檢測(cè)出樣品的信號(hào)。 信噪比 信噪比(S/N= Signal to Noise Ratio):譜峰(信號(hào))強(qiáng)度與噪音強(qiáng)度的比值 噪音強(qiáng)度的測(cè)量 PtP(peak to peak): 峰到峰噪音值,選取一段基線的噪音最大值。 RMS(Root Mean Square): 均方根噪音值,選取一段基線噪音的均方根值。 靈敏度必須在指定的相同條件下(濃度,分辨率,流速,進(jìn)樣體積和被檢測(cè)離子等等)測(cè)定才有可比性。 質(zhì)量范圍(Mass range) 質(zhì)譜儀器能測(cè)量的離子質(zhì)量下限與上限之間的一個(gè)范圍。離子質(zhì)量的單位即原子質(zhì)量單位(amu)。 質(zhì)量歧視效應(yīng)(Mass discriminationeffects) 質(zhì)譜儀器中的一些部件,例如質(zhì)量分析器、離子檢測(cè)器,對(duì)不同質(zhì)量的離子產(chǎn)生偏差響應(yīng)的現(xiàn)象。 氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS) 氣相色譜儀和質(zhì)譜儀的在線聯(lián)用技術(shù),可用于揮發(fā)性混合物的快速分離與定性。 液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS) 高效液相色譜與質(zhì)譜的在線聯(lián)用技術(shù)。液相色譜作為質(zhì)譜的特殊進(jìn)樣器; 反過(guò)來(lái),也可把質(zhì)譜看作是液相色譜的檢測(cè)器。 質(zhì)譜- 質(zhì)譜聯(lián)用(MS-MS) 指質(zhì)譜與質(zhì)譜的在線聯(lián)用, 也稱串聯(lián)質(zhì)譜例如:Q-Q( 三重四極串聯(lián) ),Q-TOF。 接口(Interface) 用于協(xié)調(diào)聯(lián)用的兩種儀器的輸出和輸入狀態(tài)的硬件設(shè)備。 軟電離技術(shù)(Soft Ionization) 化學(xué)電離、大氣壓電離等低能量電離方式的總稱。 質(zhì)譜技術(shù)是一個(gè)大學(xué)問(wèn),還有很多概念需要我們了解,希望小伙伴的以后的工作中多多積累,能夠更好地了解和使用質(zhì)譜。 |