羟基多环芳烃的电喷雾电离离子阱串联质谱检测
Vol.34高等学校化学学报No.82013年8月 CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES 1840~1844 doi:10.7503/cjcu20130427羟基多环芳烃的电喷雾电离离子阱串联质谱检测
李 雪1,2,方小伟2,李银萍1,陈焕文2
(1.上海大学环境与化学工程学院,环境污染与健康研究所,上海200444;2.东华理工大学江西省质谱科学与仪器重点实验室,南昌330013)摘要 采用电喷雾电离离子阱串联质谱检测了1?/2?羟基萘二2?羟基芴二2?/3?/4?/9?羟基菲二6?羟基屈和3?羟基苯并[a]芘等9种不同环数的羟基多环芳烃(OH?PAHs,2~5环),考察了碰撞诱导解离操作参数活化值Q 和相对碰撞能量对羟基多环芳烃各单体碎片离子产率的影响.通过优化活化值Q 和相对碰撞能量,得到了3?羟基苯并[a]芘的碎片离子,提高了1?羟基萘二2?羟基芴二3?/9?羟基菲和6?羟基屈碎片离子的产率,并发现活化值Q 是电喷雾电离离子阱串联质谱检测不同环数PAHs 的关键参数.
关键词 多环芳烃;生物标志物;羟基多环芳烃;离子阱串联质谱;碰撞诱导解离
中图分类号 O657 文献标志码 A 收稿日期:2013?05?07.
基金项目:国家自然科学基金(批准号:21107066)二国家重大科学仪器设备开发专项(批准号:2011YQ170067)二上海高校青年教师培养资助计划和上海大学创新基金资助.
联系人简介:李 雪,女,博士,助理研究员,主要从事新兴有机污染物分析方法及其健康风险评价研究.
E?mail:zlpamylee@https://www.wendangku.net/doc/4a3944605.html, 陈焕文,男,博士,教授,博士生导师,主要从事有机质谱分析和仪器研究.E?mail:chw8868@https://www.wendangku.net/doc/4a3944605.html,
多环芳烃(PAHs)是备受关注的致癌性环境有机污染物[1].PAHs 可以在职业环境(如炼焦厂等)和日常生活(如烧烤二吸烟等)中通过呼吸二皮肤接触和饮食等方式进入人体,危害人体健康[2].羟基多环芳烃(OH?PAHs)是PAHs 在人体内的重要代谢产物,也是目前使用最广泛的PAHs 内暴露生物标志物[3,4],其在PAHs 暴露及其健康风险评价研究中具有重要意义[5].电喷雾电离串联质谱(ESI?MS 2)因具有选择性好二灵敏度高二检出限低及样品无需衍生化等特点,在现有的OH?PAHs 检测技术中优势显著[6,7].但在采用离子阱串联质谱(IT?MS 2)和三重四级杆串联质谱(Tri Q?MS 2)检测OH?PAHs 如2?羟基芴(2?OHFlu)和羟基苯并[a]芘(OH?BaPs)时,仍存在无法获得碎片离子或碎片离子产率低等情况[8~12],从而影响该方法的选择性和灵敏度.因此获取OH?PAHs 碎片离子是进行串联质谱分析的必要前提.与Tri Q?MS 相比,IT?MS 更适用于多级质谱分析.在进行IT?MS 2分析时,通过调节碰撞诱导解离(CID)的操作参数[活化值Q (AQ)和相对碰撞能量(NCE)]可以提高碎片离子的产率[13~16].其工作原理可概述为:在CID 过程中,AQ 与离子阱捕获母离子的能量有关,增大AQ 可增强系统施加于母离子的能量,进而提高后续过程的碎裂概率;NCE 与共振激发的电压相关,增大NCE 可增强共振激发电压,提高母离子的平动动能,增加母离子与阱中阻尼气体(氦气)的碰撞次数,从而提高母离子内能及产生碎片离子的产率.
本文系统考察了采用ESI?IT?MS 2检测9种不同环数OH?PAHs(2~5环)时,AQ 和NCE 对各单体碎片离子产率的影响.通过优化AQ 和NCE,获得了3?OHBaP 的碎片离子,提高了2?OHFlu,
1?OHNap,3?/9?OHPhe 和6?OHChr 碎片离子的产率,并发现AQ 是ESI?IT?MS 2检测不同环数OH?PAHs 的关键参数.1 实验部分
1.1 试剂与仪器1?/2?OHNap 和2?/3?/4?/9?OHPhe(德国Dr.Ehrenstorfer GmbH 公司);2?OHFlu(美国Sigma?Aldrich
公司);6?OHCHr(美国AccuStandard 公司);3?OHBaP(加拿大Toronto Research Chemicals 公司);上述9个化合物的结构见图1.HPLC 级甲醇(美国Fisher 公司);高纯水(电阻率18.2MΩ四cm)由Barn?stead Nanopure 纯水系统(美国Thermo Scientific 公司)制备.准确称取适量OH?PAHs 标准品,溶解在甲
醇中,配成浓度为50μg /L 的OH?PAHs 单体标准溶液
.Fig.1 Nine OH?PAHs (2?to 5?ring )investigated in the study
ESI 源为本实验室自制[17,18],其结构如图2所示;LTQ?XL 型线性离子阱质谱仪(LTQ?XL?MS)配备Xcalibar 数据处理系统(美国Finnigan 公司);KQ3200超声波清洗器(昆山超声仪器有限公司).1.2 ESI?IT?MS 2
条件Fig.2 Schematic diagram of the ESI source
a ≈10mm;α≈150°.
ESI 溶剂管路与质谱仪入口的角度和距离示于图2.ESI 电压-4kV;离子传输管温度400℃;雾
化气为氮气(纯度99.999%),压力1.4MPa;ESI
溶剂流速3μL /min.IT?MS 2:负离子检测模式;扫描范围m /z 50~350;碰撞气为氦气(离子阱内压力1.23×10-3Pa);母离子隔离宽度m /z 2.0;活化时间30ms;其它MS 条件由LTQ?XL?MS 自动优化得到.2 结果与讨论
2.1 OH?PAHs 的ESI?IT?MS 2检测结果
采用IT?MS 分析了9种OH?PAHs 单体标准溶液.结果表明,OH?PAHs 各单体产生的母离子仅为
去质子化分子离子[M-H]-,并无其它碎片离子.1?/2?OHNap,2?OHFlu,2?/3?/4?/9?OHPhe,6?OHChr 和3?OHBaP 在质谱图中的分子离子峰分别为m /z 143,181,193,243和267.Fig.3 ESI?IT?MS 2spectra of 2?OHFlu at NCE =40%while AQ was set to 0.35(A )and 3?OHBaP
at NCE =30%while AQ was set to 0.40(B )
对各单体的准分子离子[M-H]-进行MS 2分析,并通过调整CID 操作参数AQ 和NCE 得到碎片离子;各单体在MS 2谱图中的碎片离子均为母离子[M -H]-中性丢失一分子CO (m /z 28)后生成的[M-H-CO]-离子[图3(A)和(B)].1?/2?OHNap,2?OHFlu,2?/3?/4?/9?OHPhe,6?OHChr 和3?OHBaP 1481 No.8 李 雪等:羟基多环芳烃的电喷雾电离离子阱串联质谱检测
2481高等学校化学学报 Vol.34 的[M-H]-离子在MS2谱图中的碎片离子峰分别为m/z115,153,165,215和239.
与Tri Q?MS2相比,IT?MS2可以得到3?OHBaP和2?OHFlu的碎片离子(图3),进而提高了MS2检测3?OHBaP和2?OHFlu的灵敏度和特异性.3?OHBaP是致癌性最强的PAHs BaP的生物标志物[12],2?OHFlu是吸烟人群PAHs暴露的特异性生物标志物[19].
2.2 AQ和NCE对检测的影响
进一步考察了IT?MS2检测OH?PAHs时,AQ和NCE对OH?PAHs各单体碎片离子产率的影响.鉴于9种OH?PAHs的实验结果相似,仅以3?OHBaP为例进行说明.3?OHBaP母离子及其碎片离子强度随AQ和NCE的变化情况如图4所示.
Fig.4 Intensity variation of3?OHBaP∶parent ion at m/z267(A)and fragment ion at m/z239(B) with different AQ and NCE values
当AQ=0.10~0.25,NCE≤25%时,无碎片离子产生,同时母离子(m/z267)强度随着NCE的升高而减弱;NCE=25%~55%时,仍未观察到碎片离子,且m/z267已无法检出.
当AQ=0.30,NCE≤10%时,无碎片离子产生,同时,m/z267强度随着NCE的升高几乎不变; NCE=20%~25%时,在m/z239处出现碎片离子峰,且其强度随着NCE的升高而增大;NCE=25%~ 55%时,m/z239强度随着NCE的升高缓慢减小.
当AQ=0.35,NCE≤25%时,m/z239和267的强度随着NCE的变化趋势与AQ=0.30时一致; NCE=30%~55%时,m/z239的强度随着NCE的升高保持不变.当AQ=0.40~0.70时,m/z239和267的强度随着NCE的变化趋势与AQ=0.35时完全一致,只是在各AQ值下m/z239强度的最高值随着AQ变化.当AQ=0.35时,m/z239强度的最高值为2.86×103;当AQ=0.40~0.55时,m/z239强度随着AQ的升高保持不变,但高于AQ=0.35时的强度(3.36×103~3.64×103);当AQ=0.55~0.70时,m/z239强度的最高值随着AQ的提高而减小,如AQ=0.70时,m/z239强度的最高值已降至2.20×103.
综上,当AQ=0.10~0.25时,仅提高NCE无法得到碎片离子;AQ=0.25~0.40时,提高NCE可以得到碎片离子,且m/z239强度的最高值随着AQ的升高而增大;AQ=0.40~0.55时,m/z239强度的最高值随着AQ的升高几乎不变;AQ=0.55~0.70时,仍可得到碎片离子,但其强度的最高值随着AQ的升高开始减小.
由9种OH?PAHs单体以及1?OHPyr[20]碎片离子强度最高值随AQ的变化还可以看出,各单体分子离子均在AQ升高至一定程度时才开始产生碎片离子;另一方面,进一步提高AQ,碎片离子强度先显著增强,然后趋于稳定,最后出现降低趋势(图5).
以上结果表明:(1)在采用ESI?IT?MS2检测OH?PAHs时,AQ是获取OH?PAHs碎片离子的关键参数,因为仅当AQ大于某一阈值时,OH?PAHs各单体分子离子才能发生碎裂.Jacques等[12]采用ESI?IT?MS2(LCQ IT?MS)分析4种OH?BaPs时,未能得到OH?BaPs的碎片离子,其原因可能是AQ设定值低于阈值所致;(2)对于不同环数的OH?PAHs,使其分子离子发生碎裂需要设定的AQ阈值并不相同,如对于2?OHFlu,当AQ>0.20时,其母离子开始产生碎片离子;对于2?/3?/4?/9?OHPhe,1?OHPyr, 6?OHChr和3?OHBaP,当AQ>0.25时,各单体的分子离子开始产生碎片离子;对于1?/2?OHNap,则是
Fig.5 Relative intensity variation of OH?PAHs with different AQ values
当AQ>0.30时,才开始产生碎片离子;(3)OH?PAHs 碎片离子强度和AQ 非线性相关,AQ 过大或过小都会降低OH?PAHs 单体碎片离子强度,甚至无法得到碎片离子,因此进行IT?MS 2分析时,需要对AQ 进行优化.产生上述结果的原因可能是在CID 过程中AQ 控制的是共振激发的射频频率,AQ 较低时,系统施予母离子的能量相对较低,母离子无法蓄积发生解离所需的内能;AQ 较高时,母离子能够蓄积解离所需的内能,因此更容易产生碎片离子;但当AQ 过高时,碎片离子无法在离子阱中稳定存在,导致碎片离子强度降低.
离子阱中可以稳定存在的最低m /z 离子和AQ 存在如下关系:Lowest m /z =[Parent mass]×[AQ]/0.908(1) 另外,LTQ IT?MS 的AQ 默认值是0.25,如果在建立分析方法时直接采用仪器默认值,将无法得到大部分OH?PAHs 的碎片离子(如OH?Naps,OH?Phes,1?OHPyr,6?OHChr 和3?OHBaP),或者导致碎片离子产率较低(如2?OHFlu).
3 结 论
采用ESI?IT?MS 2检测了9种不同环数(2~5环)的OH?PAHs,获得3?OHBaP 和2?OHFlu 等OH?
PAHs 单体的碎片离子,并发现IT?MS 2的CID 操作参数AQ 是实现其检测不同环数OH?PAHs 的关键.
参 考 文 献
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Detection of Hydroxylated Metabolites of Polycyclic Aromatic
Hydrocarbons by Electrospray Ionization Ion
Trap Tandem Mass Spectrometry
LI Xue1,2*,FANG Xiao?Wei2,LI Yin?Ping1,CHEN Huan?Wen2*
(1.Institute of Environmental Pollution and Health,School of Environmental and Chemical Engineering,
Shanghai University,Shanghai200444,China;
2.Jiangxi Key Laboratory for Mass Spectrometry and Instrumentation,
East China Institute of Technology,Nanchang330013,China)
Abstract Hydroxylated metabolites of polycyclic aromatic hydrocarbons(OH?PAHs)are the mostly widely used biomarker of carcinogenic PAHs to assess health risk caused by exposure to PAHs.Among present strate?gies used for detecting OH?PAHs,electrospray ionization tandem mass spectrometry(ESI?MS2)shows advanta?ges in both high sensitivity and selectivity;however,fragment ions cannot be obtained for some OH?PAHs (e.g.3?OHBaP,2?OHFlu).In this work,ESI?MS2analysis of nine OH?PAHs(2?to5?rings)was achieved with ion trap MS2(IT?MS2);by optimizing collision?induced dissociation conditions of activation Q(AQ)and normalized collision energy(NCE),3?OHBaP and2?OHFlu were effectively fragmented meanwhile fragmenta?tion efficiencies of other seven OH?PAHs were also improved.AQ was proven to be the critical parameter for fragmenting OH?PAHs when IT?MS2is used.
Keywords Polycyclic aromatic hydrocarbon;Biomarker;Hydroxylated metabolite of polycyclic aromatic hy?drocarbon;Ion trap tandem mass spectrometry;Collision?induced dissociation
(Ed.:I,K)
离子阱质谱
= 安捷伦 G6300 系列LC/MSD Trap 现场培训教材 质谱数据系统 毛细管电泳 液相色谱 气相色谱
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G6300A 系列离子阱软件概述以及开机关机操作 仪器硬件概述 1.1典型配置 1.2仪器原理简介 1.2.1离子阱的主体包含一个环电极和两个端电极，环电极和端电极都是绕Z轴旋转的双 曲面，并满足r20=2Z20（ r0为环形电极的最小半径，Z0为两个端电极间的最短距 离）。射频电压V rf加在环电极上，两个端电极都处于零电位。 1.2.2与四极杆分析器类似，离子在离子阱内的运动遵循马修方程，也有类似四极杆分析 器的稳定图。在稳定区内的离子，轨道振幅保持一定大小，可以长时间留在阱内， 不稳定区的离子振幅很快增长，撞击到电极而消失。离子阱的操作只有射频RF电 压，没有直流DC电压，因此离子阱的操作只对应于稳定图上的X轴。对于一定质 量的离子，在一定V rf下，不同质量数的离子按照m/z由小到大在稳定图的X轴上
自右向左排列。当射频电压从小到大扫描时，排在稳定图上的离子自左向右移动， 振幅逐渐加大，依次到达稳定图右边界，从离子阱中抛出，经过高能打拿极然后由 电子倍增器检测。 1.3仪器硬件概述 1.3.1离子源 1.3.2离子源原理 1.3.3仪器构造-示意图
浅析电喷雾质谱仪中的电喷雾系统
浅析电喷雾质谱仪中的电喷雾系统 王化斌 刘钟栋 郑隆钰 卢奎 (郑州工程学院,郑州 450052) 曹书霞 (郑州大学,郑州 450052) 刘艳 (清华大学,北京 100084) 摘 要:本文主要介绍了电喷雾质谱仪中的电喷雾部分的基本组成及基本原理。主要包括电喷雾的过程、喷雾源、气相离子的选择以及在电喷雾系统中发生的相关气相化学反应。最后介绍了电喷雾质谱的优缺点。 关键词:电喷雾,电喷雾质谱仪 The Basic Construction and Principles of the Electro_spray System in Electro_spray Mass Spectrometry Wang Huabin,Liu Zhongdong,Zheng Longyu,Lu Kui (Zhengzhou Institute of Technology,Zhengzhou 450052) Cao Shuxia (Zhengzhou University,Zhengzhou 450052) Liu Yan (Tsinghua University,Beijing 100084) Abstract:This article mainly introduced the basic construction and principles of the electro_spray sys tem of electro_spray mass spectrometry including the processes of electro_spraying,sampling gas phase ions and the accompanying chemical reactions and last the authors gave a roughly summary of the electro_spray mass spectrometry s advantages and disadvantages. Key words:Electro_spray,Electro_spray mass spectrometry 前言 电喷雾作为一种产生气相离子的方法是由Dole和他的合作者们于1968年提出的,在1973年,Dole等人提出将电喷雾与传统质谱仪联用,而 95
液相质谱-电喷雾离子源(ESI)的五大常见问题
液质联用技术是目前最常用的一种分析检测仪器，今天小编通过问答形式，详细介绍一下液质联用中的ESI离子源技术，透过原理，解答您在分析过程中的常见的疑惑。 一、ESI电喷雾离子源的基本原理是什么？ 图1. 三重串联四极杆质谱构造图 我们通过分解的方式来窥探一下ESI产生离子化的基本过程 液相色谱作为进样系统和分离系统： 待分析物通过液相色谱系统在色谱柱上得到分离，被流动相带入电喷雾针。
图2. ESI电喷雾离子源构造图 ●电喷雾针： 电喷雾针为套管式结构，中空管道，如上图，中间为流动相通道，两侧翼为雾化气通道，电喷雾针中的喷雾气，形成喷雾压力，流动相液体随喷雾气，被压入大气压气化腔室（见图1）形成喷雾。 ●电场梯度： 在喷雾针、和离子锥孔处的反电极之间形成电场梯度，液滴在此处形成正离子或负离子，正负离子形成与化合物的性质相关。 ●脱溶剂气： 被加热的逆向的反吹气，与液滴发生热量交换，使得带电液滴脱溶剂化，库伦爆炸在此过程中反复进行，最终形成裸露的气相离子，通过离子传输组件，进入四极杆质量过滤器中。 ●加热鞘气（辅助脱溶剂化）：
加热的鞘气，在喷针的两端，和喷针平行处，其作用，一个是热量交换，使得带电液滴气化，另外一个目的是实现离子聚焦，防止离子的逃逸。 二、质谱中的各种“气”和各种“电压”，您了解吗？ 反吹气（又名气帘气或者脱溶剂气）： 反吹气，和气帘气，脱溶剂气其实是不同的名称，从锥孔（或者毛细管）出来的加热气，运动轨迹和离子运行轨迹相反，所以有的叫它”反吹气”，又因为这种加热的气体，对于进入离子
通道前的带电液滴，与之进行热量交换，起到了脱溶剂化的效果，又被称为“脱溶剂气”，在与离子传输相反的道路上，它形成了一道像窗帘一样，阻隔了中性分子进入离子通道的路线，降低了本底干扰，所以也被称为”气帘气”。 ?喷雾气： 我们可以看到，雾化气在喷雾针平行的方向上，其主要作用在于形成喷雾压力，使得经过喷针的液流，形成细小的雾滴（此过程带电和雾化同时进行）。 ?碰撞气： （基于3Q质谱来说明），则是在质谱的碰撞池中，将来自于第一个四级杆筛选过滤后传输来的离子，与之发生碰撞，离子被撞碎后，送到第三个四极杆，由于为了防止产生碎片的复杂性，碰撞气只传递动量，不参与反应，所以一般采用高纯的惰性气体。 ?电喷雾电压： 这个施加在喷雾针上的电压，主要是用来将经过色谱柱后的流动相，到达喷雾针处形成的液滴，使之带上电荷，改变电压的正负性，其可使得液滴带上正电荷或者负电荷，这个喷雾电压，实际上使得在喷雾针到反电极之间形成电场梯度，带电机理可以看作一种电泳机制。
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离子阱质谱和四极杆质谱的原理 分析质荷比的原理 四极杆（Quadrupole）：由四根带有直流电压（DC）和叠加的射频电压（RF）的准确平行杆构成，相对的一对电极是等电位的，两对电极之间电位相反。当一组质荷比不同的离子进入由DC和RF组成的电场时，只有满足特定条件的离子作稳定振荡通过四极杆，到达监测器而被检测。通过扫描RF场可以获得质谱图。四极杆成本低，价格便宜，虽然目前日常分析的质荷比的范围只能达到3000，但由于分析器内部可容许较高压力，很适合在大气压条件下产生离子的ESI离子化方式，并且，ESI电离最突出特点是产生多电荷，蛋白质和其他生物分子电喷雾电离所产生的电荷分布一般在3000以下，所以四极杆广泛地与ESI联用。另外，三重四极杆由于可以做多级质谱，定量也方便，使用极为广泛。 离子阱（Ion trap）：由一对环形电极（ring electrod）和两个呈双曲面形的端盖电极（end cap electrode）组成。在环形电极上加射频电压或再加直流电压，上下两个端盖电极接地。逐渐增大射频电压的最高值，离子进入不稳定区，由端盖极上的小孔排出。因此，当射频电压的最高值逐渐增高时，质荷比从小到大的离子逐次排除并被记录而获得质谱图。离子阱质谱可以很方便地进行多级质谱分析，对于物质结构的鉴定非常有用。 我们单位就用的ESI-四极杆分析多肽，请问三重四极杆原理又是什么？ 说来比较复杂，我有相关的文献，需要的话我可以发信给你。 有本英文的书"Practical aspects of ion trap mass spectrometry" Thomas Cairns主编的，很详细，可以到国家图书馆借到。 简单得说，离子阱能囚禁的离子质量与所用射频的频率的平方成反比，与其幅度成反比。通常是固定频率，从小到大扫描幅度，其囚禁的离子以质量从小到大的次序就出来了。 简单得说，离子阱能囚禁的离子质量与所用射频的频率的平方成反比，与其幅度成反比。通常是固定频率，从小到大扫描幅度，其囚禁的离子以质量从小到大的次序就出来了。 ---------------------------------------------------------------- 还有点我不明白：就是SI M scan或MS/MS模式isolating ions时m/z大于要监测的离子的是怎么被eject的？还有Endcap上的tailored RF wav ef orm和resonance eject RF都是什么样的电压，怎么作用的？ “还有点我不明白：就是SIM scan或MS/MS模式isolating ions时m/z大于要监测的离子的是怎么被eject的？” 我来试试看解释一下这个问题 其实加载到四级杆上的DC和RF电压使得四级杆内产生一个变化的电场，而变化的电场又产生变化的磁场（电磁感应现象）。带点离子通过的时候，其实就是切割磁力线的匀速运动。 在选定的m/z下，这个能量场只允许某一个或某一范围内的m/z离子通过。更大的m/z离子因为场给予的能量不足将逐渐减速而从四级杆空隙跑出。更小的m/z离子因场能大于其自身能量，而加速飞离四级杆。 故而最后达到检测器的仅是你选定的m/z离子
质谱离子阱
离子阱的基本原理： 离子阱的发展历史：最早是三维离子阱，它模拟了理想的四极场，但其内表面是双曲面的，加工非常困难。慢慢有人做了简化，比如柱形离子阱(有商用的仪器)，这还是三维离子阱。后来发展的线性离子阱是在四极杆轴向上加一个直流，比如商用的LTQ 。但LTQ 这样的线性阱里面的结构也是双曲面的，加工也非常困难，要求精度很高。线性离子阱经过简化后，可以变成矩形离子阱，加工比较简单，加工成本也不高，我国国内也可以加工。 当然，所有离子阱的核心都是从双曲面的离子阱来的，所以先介绍一下传统的双曲面三维离子阱。它由一个环形电极和上下两个端盖电极组成，加上前端的离子源入射和检测器。它的内表面是双曲面的，加工很困难。 离子阱能够储存(捕获)离子，根据马修方程，当离子在r 径向和 z 轴向两个方向都稳定时，离子就能够被离子阱稳定地捕获。根据 离子稳定图，当离子在两个方向都稳定时就被捕获了，通常利用的是第一稳定区(如图)。当离子处于稳定位置时，根据马修方程中a 和q 的关系式，a 和q 同离子的质荷比m/z 、所加射频场的频率、场半径、射频电压、直流电压有关。商用仪器通常不加直流(即a=0)， 离子在一条线上运行，如图所示，质量数越小，越靠近右侧。当扫描射频电压时，每个离子的q 逐渐由小变大，直到离子脱离稳定区， 跑出离子阱，即可被检测。 、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行 高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况 ，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。
生物质谱技术
生命科学被誉为２１世纪的最前沿科学之一，随着人类第一张基因序列草图的完成和发展，生命科学的研究也将进入一个崭新的后基因组学，即蛋白质组学时代。正如基因草图的提前绘制得益于大规模全自动毛细管测序技术一样，后基因组研究也将会借助于现代生物质谱技术等得到迅猛发展。本文拟简述生物质谱技术及其在生命科学领域研究中的应用。 １．质谱技术 质谱（ＭａｓｓＳＰｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）是带电原子、分子或分子碎片按质荷比（或质量）的大小顺序排列的图谱。质谱仪是一类能使物质粒子高化成离子并通过适当的电场、磁场将它们按空间位置、时间先后或者轨道稳定与否实现质荷比分离，并检测强度后进行物质分析的仪器。质谱仪主要由分析系统、电学系统和真空系统组成。 质谱分析的基本原理 用于分析的样品分子（或原子）在离子源中离化成具有不同质量的单电行分子离子和碎片离子，这些单电荷离子在加速电场中获得相同的动能并形成一束离子，进入由电场和磁场组成的分析器，离子束中速度较慢的离子通过电场后偏转大，速度快的偏转小；在磁场中离子发生角速度矢量相反的偏转，即速度慢的离子依然偏转大，速度快的偏转小；当两个场的偏转作用彼此补偿时，它们的轨道便相交于一点。与此同时，在磁场中还能发生质量的分离，这样就使具有同一质荷比而速度不同的离子聚焦在同一点上，不同质荷比的离子聚焦在不同的点上，其焦面接近于平面，在此处用检测系统进行检测即可得到不同质荷比的谱线，即质谱。通过质谱分析，我们可以获得分析样品的分子量、分子式、分子中同位素构成和分子结构等多方面的信息。 质谱技术的发展 质谱的开发历史要追溯到２０世纪初Ｊ．Ｊ．Ｔｈｏｍｓｏｎ创制的抛物线质谱装置，１９１９年Ａｓｔｏｎ制成了第一台速度聚焦型质谱仪，成为了质谱发展史上的里程碑。
电喷雾质谱
电喷雾电离质谱（电喷雾部分）的简介 ESI-MS的大概结构 电喷雾质谱主要有两部分组成, 电喷雾部分和质谱仪部分。电喷雾部分可以提供一种相对简单的方式, 使非挥发性溶液相的离子转入到气相; 而质谱仪部分则可以提供一种灵敏的、直接的检验。 ESI的基本原理 ESI 是一种离子化技术, 它将溶液中的离子转变为气相离子而进行MS分析。电喷雾过程可简单描述为: ：样品溶液在电场及辅助气流的作用下喷成雾状带电液滴，挥发性溶液在高温下逐渐蒸发，液滴表面的电荷体密度随半径减少而增加，当达到雷利极限时，液滴发生库伦爆破现象，产生更小的带电微滴。上述过程不断反复，最终实现样品的离子化。由于这一过程即没有直接的外界能量作用于分子，因此对分子结构破坏较少，是一种典型的“软电离”方式。
ESI过程 ESI过程中大致可以分为液滴的形成、去溶剂化、气相离子的形成3 个阶段。 液滴的形成和雾化 样品溶液通过雾化器进入喷雾室, 这时雾化气体通过围绕喷雾针的同轴套管进入喷雾室, 由于雾化气体强的剪切力及喷雾室上筛网电极与端板上的强电压( 2~6 kV) ,将样品溶液拉出, 并将其碎裂成小液滴。随着小液滴的分散, 由于静电引力的作用, 一种极性的离子倾向于移到液滴表面, 结果样品被载运并分散成带电荷的更微小液滴。液滴的形成及电喷雾过程如图2 所示。 去溶剂化和离子的形成进入喷雾室内的液滴, 由于加热的干燥气-氮气的逆流使溶剂不断蒸发, 液滴的直径随之变小,并形成一个“突出”使表面电荷密度增加。当达到Rayleigh( 雷利) 极限时, 电荷间的库仑排斥力足以抵消液滴表面张力时, 液滴发生爆裂, 即库仑爆炸, 产生了更细小的带电液滴, 离子的形成如图 3所示。
离子阱质谱仪使用流程
液质联用离子阱质谱仪使用流程 1. 使用质谱须知 在使用质谱仪前请确认并检查以下条件： ● 仪器已经正确安装并且经过厂商工程师的检测； ● 质谱仪属于精密贵重仪器，未经专门培训人员不得擅自开启使用，更不 得随意“调校”氮气和氦气压力或更改仪器参数等； ● 检查液氮罐和氦气钢瓶是否有一定压力，以便为测试样品提供符合流速 和压力要求的氮气（喷雾气体和干燥气体）和氦气（碰撞气体）； ● 常规ESI源已安装完毕 ● 样品溶液必须澄清透明，不含有固体微粒，不得将粗提物直接用于测定， 以免堵塞喷雾针或者污染毛细管。测试用的液相溶剂体系不得含有不挥 发性的酸、碱、盐。 2. 测样前仪器准备 2.1 启动trapcontrol软件 2.1.1. 单击桌面图标或者通过程序目录启动trapcontrol软件； Start – Programs – Bruker Daltonics – esquireControl 软件可能要求输入操作人员的姓名。
2.1.2. 选择软件中质谱仪处于操作状态
释 3.2 将配好的样品或标准品吸入进样器（针），将进样器（针）放置于进样 泵中。注意：进样器（针）内不能有气泡 3.3 将进样器（针）直接与离子源连接（如图） 注意毛细管与注射器之间需紧密连接。进样器内不能有气泡 3.4 设置进样泵的流速为120～180微升/小时 3.5 参数调节，初学者建议采用Tune -> Smart 模式，调节下图蓝色标识部 分。 A 雾化气、干燥气流量和温度，建议以下列值为基准调节： Nebulizer 5 psi – 15 psi Dry Gas 5 l/min Dry Temp 300 °C B 设置正负离子模式，或者正负离子交替模式。
离子阱
离子阱 离子阱并不是一个很新颖的装置，早在50年代末它就被应用于改进光谱测量的精确度。设法提高光谱精确度是每个从事原子光谱研究的科学家所追求的「圣杯」，有人曾这么比喻：如果哪一天上帝允诺帮每个人实现一个愿望，十个原子光谱学家中，大概有九个都会希望上帝做同一件事──以他伟大的神力把一个原子或分子一动也不动地固定在空间中某一点，好让这些科学家把光谱线量到无比精确。这当然只是一个梦想，一个在真实世界中永远无法实现的愿望。由于测不准原理的作祟，DE不可能无限小，所以谱线不可能量到无限准。但是如果我们能使Dt够大，DE还是可以很小，换言之，想要量到更精准的谱线，测量时间必须拉长，因此必须设法局限住待测物体。于是离子阱因应而生，它的原理十分简单：利用电荷与电磁场间的交互作用力来牵制带电粒子的运动，以达到将其局限在某个小范围内的目的。 离子阱，又称离子陷阱，是一种利用电场或磁场将离子（即带电原子或分子）俘获和囚禁在一定范围内的装置，离子的囚禁在真空中实现，离子与装置表面不接触，应用最多的离子阱有“保罗阱”（四
极离子阱，沃尔夫冈·保罗）和“Penning阱”。离子阱可以应用于实现量子计算机，量子计算机以粒子的量子力学状态，如原子的自旋方向等表示0和1，称为“量子比特”，离子阱利用电极产生电场，将经过超冷处理的离子囚禁在电场里，实现量子比特。 离子阱(Ion trap)，由一对环形电极(ring electrod)和两个呈双曲面形的端盖电极(end cap electrode)组成。在环形电极上加射频电压或再加直流电压，上下两个端盖电极接地。逐渐增大射频电压的最高值，离子进入不稳定区，由端盖极上的小孔排出。因此，当射频电压的最高值逐渐增高时，质荷比从小到大的离子逐次排除并被记录而获得质谱图。离子阱质谱可以很方便地进行多级质谱分析，对于物质结构的鉴定非常有用。这种由一对环电极和两个双曲面端电极形成的离子阱称为三维离子阱，离子聚焦的位置是在中心的一个点上，具有比较大的空间电荷效应，常规的三维离子阱的离子存储数目为几千个。 为了避免空间电荷效应和简化电极结构，后来人们使用四级杆的
2、高效液相色谱_电喷雾_离子阱质谱法快速推定硫酸奈替米星中有关物质的结构
高效液相色谱 电喷雾 离子阱质谱法快速推定硫酸奈替米星中有关物质的结构 袁耀佐1,张玫1,钱文1,谭力1,赵恂1,周晓华1,张正行2(1 江苏省食品药品检验所,南京210008;2 中国药科大学药物分析教研室,南京210009) 摘要:目的 应用高效液相色谱 电喷雾 离子阱质谱(H PLC ESI I T M S n)法及TFA fi x技术,快速鉴定硫酸奈替米星样品中有关物质的结构。方法 A g il ent SB C 18 (4 6mm 150mm,3 5 m)色谱柱,水 三氟乙酸 甲醇(84115)为流动相,流速0 5mL!m i n-1;离子肼质谱仪正离子检测,柱后分流(32)进样,电喷雾离子源,离子源温度350?,雾化室压力275 8kP a,干燥气流速9L!m i n-1,采用T FA fix技术,即在柱后添加丙酸 异丙醇(2080)溶液,改善流动相中三氟乙酸对电喷雾离子化的抑制作用;对有标准品的有关物质,其结构通过与对照品的色谱质谱行为来确定;对无对照品的有关物质,主要以奈替米星和西索米星质谱行为为模板,根据它们多级质谱信息来推定。结果 硫酸奈替米星原料中检出9个有关物质,推定出其中7个物质的结构,分别为西索米星、去甲基西索米星、1 N 乙基 加洛糖胺、5 O 乙基 奈替米星、2# N 乙基 奈替米星、3? N 乙基 奈替米星、3 N 丙基 依替米星,解析了另两物质的部分结构。结论 建立的方法可以用于硫酸奈替米星原料中有关物质结构的快速推定,为奈替米星质量控制和工艺优化研究提供了可靠快速的分析手段。 关键词:硫酸奈替米星;有关物质;结构推定;高效液相色谱 电喷雾 离子阱质谱法 中图分类号:R917 文献标志码:A 文章编号:1001-2494(2010)18-1428-06 R api d Character izati o n of t he Re l a ted Substances i n N etil m ic i n Sulf ate Sa m ple by HPLC ESI I T M S n YUAN Yao zuo1,Z HANG M e i1,Q I A N W en1,TAN L i1,Z HHAO Xun1,Z HOU X iao hua1,Z HANG Zheng x i n g2 (1 J iangsu Instit u te for D rug Control,N anjing210008,Ch i na;2 D epart m ent of Pharmaceutical A nal y sis,Chi na Phar m aceutical Uni versit y,N anjing210009,China) ABSTRACT:O BJECT I VE T o character ize rap i d l y t he re l a ted substances i n ne til m i c i nsu lfate samp l e by a H PLC ESI I T M S n m eth od w it h a TFA fi x techno logy M ETHODS T he m ethod was carried out usi ng an ag ilent SB C 18 (4 6mm 150mm,3 5 m)co l u mn and a m obil e phase containi ng a m i x ture o fw ater,tr ifluo roacetic ac i d and m ethano l(84115)at a fl ow rate of0 5mL!m i n-1 Two fifth o f the colu mn e l uentw as sent i nto t he M S fo r peak charac teriza tion by sp litti ng mode T he i den tificati on o f related substances i n the ne til m i c i nsulfa te bulk sa m ple was perfo r m ed w ith a i on trap m ass spec trom eter,w it h an electrospray ionization(ES I)source i n the positive i on m ode,t he te m pera t ure o f ES I i on source is350?,nebulizi ng pressure i s275 8kPa,and dry gas flow is9L!m i n-1, a so l u tion co taini ng prop i onic ac i d and i sopropano l(8020)w as i nfused i nto t he eluent through a T p i ece to decrease t he M S si gnal suppressi on of tr ifluo roacetic acid R elated substanes wh i ch the i r reference substances can be obta i ned were identifi ed by co m pa ri ng the i r chrom atog raph ic andM S behav iors w ith those o f correspond i ng re f e rence substances,the o t her unknow n related substances were deduced usi ng the collision i nduced disso ciati on(C I D)spectra o f as temp l a tes RESULTS A t o ta l o f n i ne compounds were were character ized i n comm ercial sa m ples,a m ong wh i ch seven i m pur ities w ere identifi ed,t hey are si so m i c i n,de N me t hy l siso m ici n,1 N ethy lgara m i ne,5 O e t hy l netil m ic i n,2# N ethy l netil m icin,3? N ethy l netil m ici n and3 N propy l eti m icin,respecti ve l y,and t he oth er t wo com pounds w ere deduced parti a lly,too CONCLUSI ON The estab lished me t hod is su itab le for the rap i d i dentifica ti on o f re l a ted substances i n netil m ic i nsulfate sa m ples and qua lity control KEY W ORDS:ne til m i c i n su lfate;related substances;character i zati on;H PLC ESI I T M S n 奈替米星(netil m icin)是在西索米星(siso m icin)的1位氨基上引入一个乙基的半合成氨基糖苷类抗生素,二者抗菌谱相似,但奈替米星对氨基糖苷乙酰转移酶稳定,且耳肾毒性低于其他同类产品[1],临床应用均为其硫酸盐。美国药典32版(USP32)、英国药典2009(BP2009)、日本药局方15版(JP% &)、?中国药典(2005年版(Ch P2005)等药典中均对有关物质进行了控制[2 5]。王建等[6]曾建立 作者简介:袁耀佐,男,博士,副主任药师 研究方向:抗生素质量研究 T e:l(025)86631609 E m ai:l yu anyaozuo@yahoo co m c n
分散固相萃取-离子阱质谱法(QuEChERS-GCMSMS)
分散固相萃取-离子阱质谱法（QuEChERS-GCMSMS ）分析中药中的农药多残留 Application Notes_C_GCMS-31 吕建霞 余翀天 赛默飞世尔科技（中国）有限公司 引言 中药为我国的传统中医特有药物，为我国的民族文化瑰宝。据统计，我国用于饮片和中成药的药材有1000-1200余种，其中约有20%的中药材来自人工栽培[1]。随着人工栽培过程中农药的使用，使得中药材极可能受到农药的污染，中药材中农药残留的存在直接危害着人类的健康。《中国药典（2015版）》[2]中提供了多种农药残留的同时检测方法，采用分散固相萃取的前处理方法，气相色谱串联质谱法的检测手段进行检测。本文依据此方法建立了分散固相萃取-气相色谱串联质谱法对中药中60种有机氯、有机磷及拟除虫菊酯农药残留同时检测，结果表明该方法灵敏度好，回收率高，线性范围好。仪器 Trace1310-ITQ 气相色谱离子阱质谱仪，配EI 源（Thermo Scientific ）；AS1310 自动进样器（Thermo Scientific ）均质器、离心机、天平、漩涡混合器、氮吹仪（Thermo Scientific ）耗材 色谱柱：TG-5MS （30 m ×0.25 mm ×0.25 μm ）（Thermo Scientific ）QuEChERS 产品：萃取管，50 mL 含6.0 g 无水硫酸镁和1.5g 醋酸钠（PN ：60105-210）；净化管，15 mL 含900 mg 无水硫酸镁、150 mgPSA 、150 mgC18（PN ：60105-227）（Thermo Scientific ） 关键词 分散固相萃取；离子阱质谱；TG-5 sil 色谱柱；中药；农药残留目标 建立高效的气相色谱串联质谱检测方法，灵敏、快速的测定中药中的多种农药残留；样品中的农药经分散固相萃取净化，离子阱质谱采用二级质谱模式检测，灵敏度高 试剂与标准品 农药标准 溶液购自国家标准物质中心，浓度100 mg/L 。乙腈：色谱级。冰醋酸。 0.1%醋酸-乙腈溶液：加10 mL 冰酯酸到990 mL 的乙腈。标准溶液的制备 单一农药标准溶液各取适量，用正己烷稀释定容，得浓度为1 mg/L 的混合标准溶液。样品前处理 取试样可食用部分，粉碎并混合均匀，准确称取3 g （精确至0.01 g ），加入10 mL 水浸泡，转移到QuEChERS 萃取管中，加入15 mL0.1%冰醋酸/乙腈溶液，均质提取2 min 。以10000 r/min 离心10 min 。准确吸取10 mL 提取液于离心管中，N 2吹干，用2.0 mL 乙腈涡混溶解残渣。将上述溶液转移到净化管中，涡混2 min ，5000 r/min 离心3 min 。用一次性注射器取上清液，过0.45 μm 滤膜，供气相色谱-质谱测定 。
羟基多环芳烃的电喷雾电离离子阱串联质谱检测
Vol.34高等学校化学学报No.82013年8月 CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES 1840~1844 doi:10.7503/cjcu20130427羟基多环芳烃的电喷雾电离离子阱串联质谱检测 李 雪1,2,方小伟2,李银萍1,陈焕文2 (1.上海大学环境与化学工程学院,环境污染与健康研究所,上海200444;2.东华理工大学江西省质谱科学与仪器重点实验室,南昌330013)摘要 采用电喷雾电离离子阱串联质谱检测了1?/2?羟基萘二2?羟基芴二2?/3?/4?/9?羟基菲二6?羟基屈和3?羟基苯并[a]芘等9种不同环数的羟基多环芳烃(OH?PAHs,2~5环),考察了碰撞诱导解离操作参数活化值Q 和相对碰撞能量对羟基多环芳烃各单体碎片离子产率的影响.通过优化活化值Q 和相对碰撞能量,得到了3?羟基苯并[a]芘的碎片离子,提高了1?羟基萘二2?羟基芴二3?/9?羟基菲和6?羟基屈碎片离子的产率,并发现活化值Q 是电喷雾电离离子阱串联质谱检测不同环数PAHs 的关键参数. 关键词 多环芳烃;生物标志物;羟基多环芳烃;离子阱串联质谱;碰撞诱导解离 中图分类号 O657 文献标志码 A 收稿日期:2013?05?07. 基金项目:国家自然科学基金(批准号:21107066)二国家重大科学仪器设备开发专项(批准号:2011YQ170067)二上海高校青年教师培养资助计划和上海大学创新基金资助. 联系人简介:李 雪,女,博士,助理研究员,主要从事新兴有机污染物分析方法及其健康风险评价研究. E?mail:zlpamylee@https://www.wendangku.net/doc/4a3944605.html, 陈焕文,男,博士,教授,博士生导师,主要从事有机质谱分析和仪器研究.E?mail:chw8868@https://www.wendangku.net/doc/4a3944605.html, 多环芳烃(PAHs)是备受关注的致癌性环境有机污染物[1].PAHs 可以在职业环境(如炼焦厂等)和日常生活(如烧烤二吸烟等)中通过呼吸二皮肤接触和饮食等方式进入人体,危害人体健康[2].羟基多环芳烃(OH?PAHs)是PAHs 在人体内的重要代谢产物,也是目前使用最广泛的PAHs 内暴露生物标志物[3,4],其在PAHs 暴露及其健康风险评价研究中具有重要意义[5].电喷雾电离串联质谱(ESI?MS 2)因具有选择性好二灵敏度高二检出限低及样品无需衍生化等特点,在现有的OH?PAHs 检测技术中优势显著[6,7].但在采用离子阱串联质谱(IT?MS 2)和三重四级杆串联质谱(Tri Q?MS 2)检测OH?PAHs 如2?羟基芴(2?OHFlu)和羟基苯并[a]芘(OH?BaPs)时,仍存在无法获得碎片离子或碎片离子产率低等情况[8~12],从而影响该方法的选择性和灵敏度.因此获取OH?PAHs 碎片离子是进行串联质谱分析的必要前提.与Tri Q?MS 相比,IT?MS 更适用于多级质谱分析.在进行IT?MS 2分析时,通过调节碰撞诱导解离(CID)的操作参数[活化值Q (AQ)和相对碰撞能量(NCE)]可以提高碎片离子的产率[13~16].其工作原理可概述为:在CID 过程中,AQ 与离子阱捕获母离子的能量有关,增大AQ 可增强系统施加于母离子的能量,进而提高后续过程的碎裂概率;NCE 与共振激发的电压相关,增大NCE 可增强共振激发电压,提高母离子的平动动能,增加母离子与阱中阻尼气体(氦气)的碰撞次数,从而提高母离子内能及产生碎片离子的产率. 本文系统考察了采用ESI?IT?MS 2检测9种不同环数OH?PAHs(2~5环)时,AQ 和NCE 对各单体碎片离子产率的影响.通过优化AQ 和NCE,获得了3?OHBaP 的碎片离子,提高了2?OHFlu, 1?OHNap,3?/9?OHPhe 和6?OHChr 碎片离子的产率,并发现AQ 是ESI?IT?MS 2检测不同环数OH?PAHs 的关键参数.1 实验部分 1.1 试剂与仪器1?/2?OHNap 和2?/3?/4?/9?OHPhe(德国Dr.Ehrenstorfer GmbH 公司);2?OHFlu(美国Sigma?Aldrich
电喷雾电离质谱的简介与改进
电喷雾电离质谱
电喷雾电离质谱（电喷雾部分）的简介与改进 摘要：本文主要围绕电喷雾电离质谱的电喷雾部分的结构，原理，电喷雾的过程，以及其优缺点和应用对其做了简要的介绍，并在最后提出了一些改进的建议。希望通过本文的介绍大家可以进一步了解电喷雾电离质谱，并引起大家对电喷雾电离质谱的重视，在以后的实际运用中使其发挥更大的作用。关键字：电喷雾电离质谱质谱分析 Abstract: This paper mainly introduces the structure, principle, electrospray ionization process of ESI in ESI-MS（electrospray ionization mass spectrometry）, as well as its advantages、disadvantages and application, and concludes with some suggestions for improvement。 Through this paper I hope all of you can learn more about ESI-MS, draw your attention on ESI-MS, and let ESI-MS play a greater role in the practical application。Keywords: ESI-MS Mass Spectrometry 引言：电喷雾作为一种产生气相离子的方法是由Dole 和他的合作者们于1968 年提出的, 在1973年, Dole 等人提出将电喷雾与传统质谱仪联用, 而到1984 年才被用于实验中。电喷雾质谱作为一种较新的分析手段, 它正越来越广泛地被人们所利用。自从90 年代以来, 关于电喷雾质谱发展、应用和功能方面的出版物呈指数上升。但是在日常学习生活中电喷雾质谱却鲜为人知，对于质谱部分的介绍有很多书籍可以参考, 但对于电喷雾部分,国内关于此方面系统介绍的书籍、文章却极少。因此在此做一些介绍，并针对在实际分析工作中存在的一些问题提出一些改进的意见。 ESI-MS的大概结构 电喷雾质谱主要有两部分组成, 电喷雾部分和质谱仪部分。电喷雾部分可以提供一种相对简单的方式, 使非挥发性溶液相的离子转入到气相; 而质谱仪部分则可以提供一种灵敏的、直接的检测方式。 图 1电喷雾质谱示意图
电喷雾电离质谱及其在蛋白质化学研究中的应用.
电喷雾电离质谱及其在蛋白质化学研究中的应用 桑志红综述杨松成审校 （国家生物医学分析中心北京100850） 摘要本文综述了电喷雾电离质谱及其在蛋白质化学研究中的应用。由于电喷雾电离质谱可产生多电荷峰，因此大大扩大了检测的分子质量范围，同时灵敏度高，另外它可与HPLC 及高效毛细管电泳分离技术联用，扩大了质谱在蛋白质化学研究中的应用。 关键词电喷雾电离；质谱；蛋白质化学 在有机化合物结构的鉴定中，质谱、核磁、红外及紫外等分析手段，从不同的侧面提供了化合物的结构信息。质谱以质量分析为基础，灵敏度高，可提供化合物的分子量、分子式（高分辨质谱）以及一些有关的结构信息。经典的有机质谱要求待测物能气化，有一定纯度，热稳定性好等条件，因此，极性高，不易气化，热不稳定以及不纯的化合物难以用经典质谱测定。近年来随着有机质谱在质谱硬件、软件、电离技术的发展，以及与各种分离方法相联（如色质联用技术）的接口的不断完善，扩大了化合物的检测范围，在分子量测定方面，已从化学小分子扩展到生物大分子，可测定的分子量达到几十万道尔顿。 质谱有多种电离方法，包括场解吸、等离子体解吸、激光解吸、快速粒子轰击、热喷雾电离和大气压电离等。每一种电离方法都有一定的分子量检测范围，一般认为热喷雾的分子量检测最大范围约8ku，快原子轰击为25ku。但是随着分子质量的增加，所有分析方法的灵敏度均有所下降。 电喷雾电离质谱（ESI-MS）由于可以产生多电荷峰，与传统的质谱相比扩大了检测的分子质量范围，同时提高了灵敏度，使一种M/Z限制在一定范围的四极质谱，就可以分析分子质量超过200ku的蛋白质[1]。另外ESI-MS方法产生一系列的多电荷峰，可以得到准确的分子量，它还可与HPLC和高效毛细管电泳（CE）分离方法相连接,扩大了质谱在生物领域的应用。 电喷雾现象的出现可以追溯到两个世纪之前，但真正把电喷雾作为一种电离方法的创新性的研究是由Dole等在大约30前开始的，他们研究的目的是用电喷雾来产生气态大离子。1984年Yamashita等把大气压电喷雾电离技术与四极质谱结合起来，同年，Alexandror把它和磁质谱结合起来。1988年Fenn研究小组报道了用ESI-MS得到了带有45个正电荷分子量为40ku的蛋白质，随后ESI-MS在生物大分子的研究领域进入了一个全新的发展阶段。到
质谱离子阱
离子阱的基本原理： 离子阱的发展历史：最早是三维离子阱，它模拟了理想的四极场，但其内表面是双曲面的，加工非常困难。慢慢有人做了简化，比如柱形离子阱(有商用的仪器)，这还是三维离子阱。后来发展的线性离子阱是在四极杆轴向上加一个直流，比如商用的L TQ。但L TQ这样的线性阱里面的结构也是双曲面的，加工也非常困难，要求精度很高。线性离子阱经过简化后，可以变成矩形离子阱，加工比较简单，加工成本也不高，我国国内也可以加工。 当然，所有离子阱的核心都是从双曲面的离子阱来的，所以先介绍一下传统的双曲面三维离子阱。它由一个环形电极和上下两个端盖电极组成，加上前端的离子源入射和检测器。它的内表面是双曲面的，加工很困难。 离子阱能够储存(捕获)离子，根据马修方程，当离子在r径向和z轴向两个方向都稳定时，离子就能够被离子阱稳定地捕获。根据离子稳定图，当离子在两个方向都稳定时就被捕获了，通常利用的是第一稳定区(如图)。当离子处于稳定位置时，根据马修方程中a和q的关系式，a和q同离子的质荷比m/z、所加射频场的频率、场半径、射频电压、直流电压有关。商用仪器通常不加直流(即a=0)，离子在一条线上运行，如图所示，质量数越小，越靠近右侧。当扫描射频电压时，每个离子的q逐渐由小变大，直到离子脱离稳定区，跑出离子阱，即可被检测。
离子阱是怎样被选择的、如何作SIM和MS/MS： 当然稳定区是假想的状态，是通过理论模拟的反映离子运动的一种方式，离子在阱里处于各种各样的状态。当射频电压固定在某一个值时，每个不同m/z的离子在其中有一个振动频率ω，ω=1/2βΩ，其中Ω是射频的频率，而一台离子阱仪器的振动频率是固定的，所以离子的振动频率仅与β(beta)有关。β和q有个关系式，所以只要知道q的值，就可以知道离子的振动频率。在稳定图上可看到q从0到0.908(0.908是其稳定区的边界)，每一个q值对应的点，都有一个对应的离子振动频率;也就是说，离子的振动频率和离子的m/z没有关系，而只和q有关系。第10张幻灯片讲的是β的q的关系式，有3种估值方法：当q<0.4时，用Dehmelt法估值;当q从0.4到0.7/0.8