串联四级杆线性离子阱质谱仪

串联四级杆线性离子阱质谱仪

院系：生命科学联合中心

串联四级杆线性离子阱质谱仪

课题名称：蛋白质相互作用网络形成的结构基础与动力学分析

三年内利用该仪器作为主要科研手段发表学术论文（三大检索） 1 篇，其中代表论文：

论文题目期刊名年卷（期）起止页码

Optimization of 5-hydroxytryptamines as dual function inhibitors targeting phospholipase A2 and leukotriene A4 hydrolase. European

Journal of

Medicinal

Chemistry

201359160-167

604

三重四级杆工作模式

三重四级杆工作模式 Experiment modes on a triple quadrupole mass spectrometer 三重四极杆质谱仪作为售价数倍于普通GCMS或LCMS的高端产品，已经大量进入了我国商检、质检和研究单位。那么它的优势在哪里呢？我们来根据三重四极杆 动态扫描，scaning 全扫描，full scan 全扫描用于检测离子源产生的离子流中，各种离子的m/z和强度。从全扫描得到的信息可以知道目前色谱中的组分状态。这时对简单的成份可以直接定量；对于复杂的成分可以做进一步的分析。由于ESI离子源能够产生许多m/z大于3000的离子，但是三重四极杆的m/z上限一般达不到3000，所以并不是所有离子都被检测出来。 在仪器内部，可以使用Q1或者Q3做全扫描，两者的差别是混合离子的离子束是否通过了碰撞室Q2。如果使用Q3作为扫描，离子会在Q1、Q2中损失一部分，灵敏度会有一些下降。通常Q3扫描只是用来标定Q3的质量轴的。不过我们倒是经常使用Q3做全扫描，因为我们需要把Q1开到高分辨模式，Q3开到Unit，Q3的灵敏度反而高一些。 总结一下，全扫描的作用是： 1.做监视，挑选需要进一步分析的离子 2.定量简单的组分 3.矫正Q1、Q3的质量轴

加强型全扫描，enhanc ed full sc an 【没写呢】 子离子扫描，pruduct ion scan 子离子扫描可以得到母离子的碎片信息。这些信息可以帮助操作者了解母离子的结构信息，区别几种m/z相同的母离子，降低假阳性率。 这时Q1工作在SIM模式，即只允许母离子这一种m/z的离子通过；Q2碰撞室工作在碰撞碎裂模式（CID，Collision Induced Dissociation），气压上升、碰撞能量提高；Q3在做全扫描，检测Q2产生的碎片离子的m/z和强度。 子离子扫描的作用是： 1.通过母离子碎片种类和强度的差异来区别m/z相同的母离子 2.了解母离子的结构 母离子扫描，parent ion scan 母离子扫描可以知道离子束中哪些母离子具有我们感兴趣的基团碎片。 仪器内部Q1处于全扫描模式；Q2碰撞室工作在碰撞碎裂模式；Q3用SIM监视感兴趣的碎片。 想一下，碎片离子的m/z一定比母离子小么？ 中性丢失扫描，neut rual loss scan 中兴丢失扫描用于检测哪些母离子丢失了中性的基团。 这里的中性基团是指如脱水反应中的水分子一样的小分子，它们在碰撞室内以碎片的方式掉下来，但是并不带电荷。 仪器内部Q1处于全扫描模式；Q2碰撞室工作在碰撞碎裂模式；Q3也处于全扫描模式。只是Q1在每一瞬间的m/z和Q3当时的m/z值之差是一个固定值，即中性碎片的m。 对于多电荷母离子在计算时应考虑多电荷的影响，很可能子离子的m/z在电荷数减少后比母离子的m/z还要大。所以没有扫描到中性丢失并不意味着这里一定没有这样的反应，很可能是母离子的电荷状态影响了。

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

串联质谱

串联质谱如何定量？ 串联质谱定量时,是以后面产生的碎片峰（子离子）定量,但是这一子离子是由母离子在碰撞室产生的特征性碎片，所以用MRM定量灵敏度会比用SIM定量好很多。 建立方法的步骤是：用一定溶度的标准品溶液（1-10 ug/mL）Tune化合物的一级质谱条件，找到母离子的最佳质谱条件，然后对母离子进行打碎，优化碰撞能量，得到其特征性的子离子。最后利用该质谱条件和该母离子->子离子对进行定量。 API和ABI如何区别？ 但API也是Atmosphere Pressure Ionization （大气压电离，包括ESI、APCI和最新的大气压光电离APPI）的简称，API是LCMS的关键，因为这一技术最开始是ABI公司发明的，所以ABI的LCMS和LCMSMS都以API命名，常见的型号有API2000，API 3000，API4000。您问的API也可能是指这个。 Q-Tof中的Q是什么意思？？ Q就是指的四极杆，TOF是指的飞行时间。QQQ是三重四极杆。两者是四极杆－飞行时间的串联一般的四极杆串联都是三重四极杆的空间串联，至于纯粹的二重四极杆没有听说过，但是QQ-TOF有没有就不是很清楚 质量偏差怎么办？ 不知道你用的是哪个厂家的仪器，应该每个厂家都会随机带有校正液。 质谱的质量数偏了，说明你的仪器该校正了，一般3个月就要校一次机。

做样前－检查氮气，流动相，质谱仪的真空度，毛细管温度，… 1 最好不用直接进样（容易污染离子源）！ 2 做联用时最好分流（a可以使用常规柱，b缩短分析时间，c 延长质量分析器寿命） 3 最好使用在线切换阀，降前每个样品的前后1－2分钟的流动相切入废液（避免样品中的盐进入质谱，做Sequence时可以把平衡柱子的流动相切入废液） 4 开始联用前，直接运行质谱数分钟，可以先将温度（毛细管温度和离子源温度（APCI））加热到预设定值（如果是APCI源还可以避免将烧掉heater，很贵的，我烧掉过一个） 5 待机时将切换阀置于waste，避免刚开液相时将流动相打入离子源， 6 关机前毛细管的温度先降下来，稳定一段时间后再关闭电源，避免风扇停止转动后毛细管外围的热量向里扩散，容易引起内部线路及电子元器件老化加速， 7 每天清理毛细管口外部，擦洗干净，每次停机时注意清洗Skimmer，用无尘擦拭纸，kimberly 那种， 8 如果用的是钢瓶而且天天做样的话，将两个钢瓶并联，当然，一月不做一次的话就算了， 9 做定量时注意离子源喷针的具体位置，否则标准曲线就不能用了， 10 不要不经过柱子分离进行定量分析，结果不可靠（竞争性抑制目标分子离子化） 11 如果是负离子检测的话，可以相流动相中加入少量异丙醇， 12 不好使用不挥发性盐，可以使用挥发性盐，但浓度不要超过20mmol/l 13 需要使用酸的情况下可以用甲酸，乙酸，三氟乙酸可以用，但能用甲酸或乙酸时就别用TFA

离子阱质谱和四极杆质谱的原理

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

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 。

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。

液相色谱串联质谱的小知识

一、开机 water 2695/micromass zq4000: 开机步骤 1. 分别打开质谱、液相色谱和计算机电源，此时质谱主机内置的CPU会通过网线与计算机主机建立通讯联系，这个时间大约需要1至2分钟。 2. 等液相色谱通过自检后，进入Idle状态，依照液相色谱操作程序，依次进行操作。（具体根据液相色谱不同型号来执行，下面以2695为例）。 a.打开脱气机 (Degasser On)。 b.湿灌注(Wet Prime)。 c.Purge Injector。 d.平衡色谱柱。 3.双击桌面上的 MassLynx 4.0图标进入质谱软件。 4.检查机械泵的油的状态（每星期），如果发现浑浊、缺油等状况，或者已经累积运行超过3000小时，请及时更换机械泵油。 5.点击质谱调谐图标（MS Tune）进入质谱调谐窗口。 6.选择菜单“Options –Pump”，这时机械泵将开始工作，同时分子涡轮泵会开始抽真空。几分钟后，ZQ就会达到真空要求，ZQ前面板右上角的状态灯“Vacuum”将变绿。 7.点击真空状态图标，检查真空规的状态，以确认真空达到要求。 8. 确认氮气气源输出已经打开，气体输出压力为90 psi。 9.设置源温度（Source Temp）到目标温度。 关机 1．点击质谱调谐图标进入调谐窗口。 2.点击Standby 让MS 进入待机状态时，这时状态灯会由绿变红，这一过程是关质谱高电压的过程。 3．停止液相色谱流速，如果还需要冲洗色谱柱，可以将液相色谱管路从质谱移开到废液瓶。4．等脱溶剂气温度（ESI）或APCI探头温度降到常温，点击气体图标关闭氮气。 5．逆时针方向拧开机械泵上的Gas Ballast 阀，运行20分钟后关闭（镇气）。 a) 对于ESI源，至少每星期做一次。 b) 对于APCI源，每天做一次。 6．再次确认机械泵的Ballast阀是否已经关闭。 7．选择Option / Vent，这时质谱开始泄真空，ZQ 前面板的状态灯“Vacuum”开始闪烁，几分钟后机械泵会停止运行，这时可以关闭质谱电源。 FINNIGEN DECA 开关机及校正流程—— 1开机前准备事项 （1）确保质谱总电源开关（白色开关）及主板电源开关（黑色开关）处于关闭状态（O）； （2）检查真空泵油液面，确保泵内油页面处于标定的上下两线之间； （3）查看离子源洁净程度，ESI源查看喷口是否有固体析出，毛细管口是否完好；APCI喷口是否有积液； （4）气体压力，打开高纯氮气钢瓶总阀，调节出口压力调至0.65MPa，打开高纯氦气钢瓶总阀,调节出口压力调至0.25Mpa; （5）检查壳气及辅助气接口连接紧固，松开液相管路与离子源的接口； （6）开启动力电源，电压稳定，正常；

线性离子阱单向出射的方法研究

线性离子阱单向出射的方法研究 质谱仪是一种具有高灵敏度、低检测限、定性和定量准确的现代分析仪器。它通过电场或磁场将离子化后的被测物质按质荷比(m/z)的不同进行空间、时间或频谱上的分离,从而得到质谱图,并对其分析后可获得被检测物质的化学成分、结构以及含量等信息。 目前,质谱仪已广泛应用于食品安全、环境检测、医学诊断、蛋白组学、基因组学研究和航天、军事技术等领域。在众多种类的质谱仪中,离子阱质谱仪由于其具有结构简单、体积小和工作气压低等优势,是小型化质谱仪的最佳选择。 然而传统的三维离子阱的高精度双曲面电极结构对加工和组装的要求过于严苛,同时其也受限于自身低离子储存容量和离子捕获效率。为了克服这些弱点和使得离子阱更加适用于小型化、廉价化的质谱仪,近年来多种简化结构的线性离子阱(二维离子阱)已经被开发出来。 其中最为典型的是,Cooks等开发的矩形离子阱(Rectilinear Ion Trap),它采用了二维的电极结构,并采用了平板电极取代了传统线性离子阱中的双曲面电极。但与传统线性离子阱的双曲面电极相比,平板电极不可避免地会向离子阱内引入有害的高阶场成分,降低其分析性能。 对此,Jiang等发明了印刷电路板(PCB)分压离子阱质量分析器(以下简称PCB分压离子阱)。这种新型线性离子阱上的电极被绝缘材料(peek)分成了不同的区域。 可以通过调节不同区域的面积比以及各区域上所加射频(RadioFrequency,RF)电压比来优化离子阱内的电场,从而显著地改善其分析性能。本实验室也自主研发了一种分析性能较优的新型简化结构的线性离子阱:半

圆柱电极线性离子阱(Linear Ion Trap featuring Half round rod electrodes,HreLIT)。 HreLIT 采用半圆面的电极结构,因此相较于双曲面电极结构,其加工难度有所降低,加工精度也有所提高;同时,与平板电极结构的离子阱相比,其分析性能 进一步地提高。然而,在现有的线性离子阱结构和工作方式下,离子在共振出射时沿着两个相反的方向出射(即双向离子出射),且沿着每个方向出射的概率为50%。 因此,在商业化的台式线性离子阱质谱仪中在两个出射方向上各设置了一个离子检测器,用于同时检测两个方向上出射的离子。但是,这种离子检测方式不适用于小型化质谱仪中,因为这将大幅增加质谱仪的体积和功耗,检测电路也将成 倍增加,同时也提高了制造成本。 因此,现有已报道的所有简化结构的线性离子阱质谱仪中,均只使用了一个 离子检测器进行离子检测,该检测方式的理论最高离子检测效率仅为50%,实际 上的离子检测效率必然小于该数值,这严重影响小型化离子阱质谱仪的最终检测的灵敏度和动态检测范围。为解决小型化线性离子阱质谱仪的离子检测效率问题,本文提出了两种基于线性离子阱实现离子单向出射的方法:构建非对称几何结构的线性离子阱和配置非对称的射频电压。 该方法可以向离子阱内引入奇次阶场成分,从而使得离子阱内射频电场的场中心发生偏移,进而使得束缚在场中心的离子距离其中一端的离子出射槽更近, 最终诱导了离子的单向出射。理想情况下,该方法可以在仅使用一个离子检测器和不损失质量分辨率的条件下成倍地提高离子的检测效率。 因此,这一方法不仅可以提高质谱仪的灵敏度这一关键性能指标,也有利于 离子阱质谱仪的小型化。本研究课题正是基于这样的方法和考虑,以分析性能较

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

液相色谱串联质谱联用专业技术实验指导(许煊炜)

液相色谱串联质谱联用仪检测技术 实验指导 （2014、2015级） 课程内容（一个实验8学时）： （1）AB Sciex Qtrap 4500 三重四级杆/离子阱液相色谱串联质谱联用仪的结构原理、操作及定性定量应用。 （2）利用液相色谱串联质谱联用仪快速测定水果中7种农药的残留量。 吉林农业大学农业部参茸质检中心 2017.03

实验一AB Sciex Qtrap 4500 三重四级杆/离子阱液相色谱串联质谱联用仪的结构原理、操作及定性定量应用 一.实验目的和意义 通过学习液质联用仪的构成和使用方法，及其在定性、定量分析中的应用，培养学生使用液质联用仪进行仪器分析的能力，并培养学生严谨的科学态度、细致的工作作风、实事求是的数据报告和良好的实验习惯（准备充分、操作规范，记录简明，台面整洁、实验有序，良好的环保和公德意识）。培养培养学生的动手能力、理论联系实际的能力、统筹思维能力、创新能力、独立分析解决实际问题的能力、查阅手册资料并运用其数据资料的能力以及归纳总结的能力等。 （一）检测仪器 1、仪器名称高效液相色谱串联质谱联用仪（简称LC-MS-MS）。型号：4500 QTRAP（美国Applied Biosystems公司）。 2、仪器组成液相色谱部分：岛津LC-30A，配有在线脱气机、超高压二元泵、自动进样器；串联质谱部分：QTRAP4500，配有ESI离子源、串联四级杆/线性离子阱。 3、主要性能指标离子化方式：ESI电离质量范围：（5 ~ 1700）amu 分辨率：> 6900 质量稳定性：0.1 amu/12h 灵敏度：1pg reserpine, ESI+, MRM扫描（m/z : 609/195），信噪比S/N > 120:1 扫描速度：4000 amu/sec 质量准确度：< 0.01%（全质量数范围） 4、方法原理高效液相色谱二元泵将流动相泵人系统并混合，自动进样器将待测样品注入流动相中，随流动相进入色谱柱，由于样品不同组分在色谱柱中保留时间不同，各组分被分开，依次进入离子源。在离子源中，各组分以ESI或APCI方式电离，被加速后进入质量分析器。4500QTRAP 的质量分析器主要由Q1、Q2、Q3三组四级杆串联组成。Q1可将分子离子按质荷比（m/z）大小分开；Q2是碰撞室，可将母离子进一步破碎为碎片离子；Q3具有四级杆和线性离子阱两种功能，作为四级杆时可将分子离子或碎片离子按质荷比大小分开，作为离子阱还可富集离子从而提高检测灵敏度。各组分的不同离子在质量分析器中被破碎、分离，并按质荷比大小依次抵达监测器，经记录即得到按不同质荷比排列的离子质谱图。4500QTRAP通过串联四级杆/线性离子阱两种不同质谱技术的结合，可以在单次分析中对复杂样本中的单个成分同时进行定性和定量，也可以对多个化合物进行定量分析。整台仪器的控制、数据采集、数据处理、结果输出均由PC计算机Windows操作系统支持下的Analyst软件控制完成。

串联质谱技术的应用综述

《有机结构分析II》 串联质谱技术的应用

液相色谱-质谱法(LC/MS)将应用范围极广的分离方法与灵敏、专属、能提供相对分子质量和结构信息的质谱法结合起来, 因此已成为一种重要的现代分离分析技术。虽然与LC相连的单极质谱仪也能够提供相对分子质量的信息, 但不足之处在于基质对待测组分的干扰难以排除及待测组分的结构信息不能充分利用。液相色谱与串联质谱联用可在一级质谱MS条件下获得很强的待测组分的准分子离子峰, 几乎不产生碎片离子, 并可对准分子离子进行多级裂解, 进而获得丰富的化合物碎片信息, 可用来推断化合物结构, 确认目标化合物, 辨认重叠色谱峰以及在高背景或干扰物存在的情况下对目标化合物定量, 因而成为药物代谢过程和产物研究, 复杂组分中某一组分的鉴定和定量测定, 以及药用植物成分研究中更为强有力的工具。本文对液相色谱-串联质谱法(LC-MSn)的原理及其在药物代谢方面的应用作简要介绍。 1 串联质谱(MS/MS)基本原理 1.1 离子源 离子源的种类包括:电子轰击电离(EI)、化学电离(CI)、快原子轰击(FAB)、场电离(FI)和场解吸(FD)、大气压电离源(API)、基质辅助激光解吸离子化(MALDI)和电感耦合等离子体离子化(ICP)等。现在主要采用大气压离子化技术(API), 包括电喷雾离子化(ESI)、大气压化学离子化(APCI)和大气压光电离化(APPI)。API 是软电离技术, 通常只产生分子离子峰, 因此可直接测定混合物。其中,ESI应用十分广泛, 适用于极性、热不稳定、难气化的成分分离分析, 小到无机离子, 大到蛋白质、核酸。ESI-MS中可以容易地控制碎片的裂解程度。用串联质谱可以选择特定的离子, 通过碰撞诱导解离(CID)使其碎裂成碎片离子;另一种方法是通过改变锥孔(取样口)电压(源内CID)的方式, 无选择地将源内所有的离子击碎。 1.2 质量分析器及其特点 质量分析器是质谱计的核心, 不同类型的质量计其功能、应用范围、原理和实验方法均有所不同。磁质谱:分为单聚焦磁场分析器和双聚焦分析器。离子源中生成的离子通过扇形磁场和狭缝聚焦形成离子束。离子离开离子源后, 进入垂直于其前进方向的磁场。不同质荷比的离子在磁场的作用下, 前进方向产生不同的偏转, 从而使离子束发散。由于不同质荷比的离子在扇形磁场中有其特有的运动曲率半径, 通过改变磁场强度, 检测依次通过狭缝出口的离子, 从而实现离

高效液相色谱_线性离子阱质谱法测定畜禽肌肉中_2_受体激动剂及_阻断剂类药物残留

中国科学B辑:化学 2009年 第39卷 第8期: 774~784 https://www.wendangku.net/doc/c56450331.html, https://www.wendangku.net/doc/c56450331.html, 774 《中国科学》杂志社SCIENCE IN CHINA PRESS 高效液相色谱-线性离子阱质谱法测定畜禽肌肉中β2-受体激动剂及β-阻断剂类药物残留 吴永宁①②*, 苗虹①*, 范赛①②, 赵云峰①② ①中国疾病预防控制中心营养与食品安全所, 北京100021; ②中国农业大学动物医学院, 北京100193 * 通讯作者, E-mail: wuyncdc@https://www.wendangku.net/doc/c56450331.html,; miaohong0827@https://www.wendangku.net/doc/c56450331.html, 收稿日期：2009-04-26; 接受日期：2009-05-26 摘要利用高效液相色谱-线性离子阱质谱(HPLC-ITMS)以同位素稀释技术测定了肌肉组织中23种β2-受体激动剂及5种β-阻断剂. 肌肉样品经5%的三氯乙酸溶液酸解提取, 以弱阳离子固相萃取柱进行净化. 以甲醇和含0.1%甲酸的水溶液为流动相在液相色谱柱上梯度洗脱分离, 采用ESI源正离子模式在选择离子监测(SRM)模式下进行扫描. 以9种经氘代同位素标记的β2-受体激动剂为内标进行定量. 猪肉中23种β2-受体激动剂及5种β-阻断剂的线性范围为5~200 μg/L, 相关系数(r)大于0.995, 各化合物在肌肉中的检出限均能达到0.2 μg/kg. 以空白猪肉样品进行的加标水平为5、10、20 μg/kg的加标回收试验, 各化合物的回收率在47.3%~123.7%之间, 相对标准偏差在3.2%~25.7%之间. 对猪肉样品和鸡肉样品进行了测定, 得到了满意的结果. 该方法灵敏度高, 定性准确, 可以用于畜禽肌肉中β2-受体激动剂和β-阻断剂类药物残留的确证检测. 关键词 β2-受体激动剂β-阻断剂 肌肉 检测 HPLC-ITMS 1引言 β2-受体激动剂是指含氮激素中的苯乙胺类药物(phenthylamines, PEAs), 具有苯乙醇胺结构母核, 苯环上连接有碱性的β-羟胺侧链. 由侧链上取代基的差异, 划分为不同的药物. β2-受体激动剂在临床上主要用于扩张支气管和增加肺通气量, 可用于治疗支气管哮喘、阻塞性肺炎等症状. 20世纪80年代初, 一系列的动物实验表明, 当用药剂量超过治疗剂量5倍时, 该类药物如克伦特罗、沙丁胺醇等可以起到促进动物生长, 提高瘦肉率的作用[1~3], 随之而来的被大量非法添加于饲料中, 以促进家畜生长及提高瘦肉率, 因而导致β2-受体激动剂在动物体内的蓄积, 进一步引起食物中毒的情况发生. 自1983年西班牙首次发生克伦特罗食物中毒事件以来, 20世纪90年代, 欧洲因克伦特罗污染引起食物中毒的时间超过500起[4,5], 我国自1998年香港出现克伦特罗中毒事件后亦多次发生, 伴随着国内外对克伦特罗监管的加强, 利益的驱使促使不法分子, 将其他β2-受体激动剂[6], 如沙丁胺醇、马布特罗、溴布特罗和莱克多巴胺等非法添加与动物饲料及饮水中. 因此, 建立β2-受体激动剂多组分残留的测定方法是非常重要的. β-阻断剂类药物则被广泛用于动物运输过程中防治由于动物应激而造成的突然死亡, 由于该类化合物往往是在动物屠宰前的数小时注射使用的, 因此该类化合物

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/c56450331.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/c56450331.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

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

超高效液相色谱三重四级杆质谱联用仪主要技术性能要求

超高效液相色谱三重四级杆质谱联用仪主要技术性能要求 1．技术指标： 1.1质谱部分 1.1.1质谱仪主机 ▲1.1.1.1质量数范围(m/z)：覆盖5-2000 m/z。 1.1.1.2最高分辨率：分辨率≤0.5amu。 1.1.1.3扫描速度：≥18000amu/s。 1.1.1.4质量稳定性：±0.1amu (24hr)。 1.1.1.5最小离子驻留时间：1ms。 1.1.1.6三重四极杆扫描模式：全扫描(Full Scan)，选择离子扫描(SIM)，多反应监测扫描(MRM)，子离子扫描，母离子扫描，中性丢失扫描。 1.1.1.7具备同时定性定量功能，具备MRM+PICs或MRM+EPI扫描功能。 1.1.1.8具备离子富集功能。 1.1.1.9真空系统：大抽速无油机械泵(终生无需泵油)和长寿命涡轮分子泵组合高真空系统, 无需额外水冷却系统，自动断电保护功能。 1.1.2离子源 ▲1.1.2.1需配置ESI和APCI复合离子源，离子源具有真空隔断阀，无须真空系统放空，即可拆洗离子源，可实现气路电路连接，自动识别，不需进行额外操作。复合源模式：一次进样可以同时获得ESI和APCI的正负离子方式数据等四张谱图，便于方法开发，ESI和APCI间切换时间≤20ms 1.1. 2.2离子源可加热，确保离子化更为充分, 辅助加热温度最大可达600℃以上,确保最大的离子化效率和抗基质干扰能力。 ▲1.1.2.3离子源接口采用锥孔结构和锥孔反吹技术，无毛细管设计,以同时保持高灵敏度和优异的抗污染能力。 1.1.3检测器性能以及灵敏度 1.1.3.1动态线性范围：定量超过六个数量级。 ▲1.1.3.2正/负离子快速切换扫描，同时测定正、负离子化合物，切换速度：≤18ms。 ▲1.1.3.3灵敏度(需提供制造商盖章的原版技术参数作为证明文件)

四极杆、离子阱、飞行质谱和各种离子源比较

四极杆、离子阱、飞行质谱和各种离子源比较 单四极质量分极器Q由四根严格平行并与中心轴乖间隔的圆柱形或双曲面柱状电极构成正负两组电极，其上施加直流和射频电压，产生一动态电场子有全扫描和选择离子检测方式SIM，后者比前者灵敏度提高几个量级，但在不熟识测量物质的情况下，有可能造成误判三重四极杆QQQ是由三组四极杆串接起来，第一和第三组是质量分析器，第二组是活化室。如果第二个质量分析器不加电压，QQQ就可以作用Q使用。当然也在第一个质量分析器后加一个检测器。作为Q使用有子离子扫描、母离子扫描、中性丢失扫描和多反应选择扫描MRM，MRM扫描主要用于定量分析，比单极的SIM灵敏度更高。 离子阱分析器它是由环行电极和上、下两个端盖电极构成的三维四极场。原理：将离子储存在阱里，然后改变电场按不同质荷比将离子推出阱外进行检测。 离子阱有全扫描和选择离子扫描功能，同时利用离子储存技术，可以选择任一质量离子进行碰撞解离，实现二级或多级MSn分析功能。但离子阱的全扫描和选择离子扫描的灵敏度是相似的。广泛应用于蛋白质组学和药物代谢分析。 飞行时间质谱TOF-MS，它与离子的飞行速度和质量相关，线性同轴的飞行时间质量分析器由一段无场的飞行管构成。离子束被高压加速以肪冲方式推出离子源进入飞行管，自由漂移到达检测器，由于分了质量不同，获得的加速度不同，质量小的离子比大的具有较高速度，离子选到达检测器。 TOF理论上不存在质量上限，因此在高分子量分析应用中重要性是无敌的，目前主要应用在生物质谱领域。 扇形场质量分析器：在离子源中生成的离子被几千伏高压加速，以一定的的曲率半径通过电场、磁场，其运动轨道半径取决于离子的动量、质荷比、加速电压、磁场强度，不同质量离子在变化的电、磁场或加速电压下被分离。