基础医学课件质谱法(MS).ppt

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质谱法(MS)
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§1 概述
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气态分子受一定能量的电子流轰击后,失去一个外层价电子而成为带正电的离子。在电场和磁场的作用下,这些阳离子按照质子质量大小(质荷比 M/Z)依次排列而成的谱图被记录下来,称为质谱图(亦称质谱,Mass Spectrum)。
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根据质谱图提供的信息可以进行多种有机物及无机物的定性和定量分析、复杂化合物的结构分析、样品中各种同位素比的测定及固体表面的结构和组成分析等。
从20世纪60年代开始,质谱法更加普遍地应用到有机化学和生物化学领域。化学家们认识到由于质谱法的独特的电离过程及分离方式,从中获得的信息是具有化学本性,直接与其结构相关的,可以用它来阐明各种物质的分子结构。正是由于这些因素,质谱仪成为多数研究室及分析实验室的标准仪器之一。
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§2 基本原理
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通过电离源将进样系统引入的气态样品分子转化成离子。由于离子化所需要的能量随分子不同差异很大,因此,对于不同的分子应选择不同的离解方法。通常称能给样品较大能量的电离方法为硬电离方法,而给样品较小能量的电离方法为软电离方法,后一种方法适用于易破裂或易电离的样品。
离子源是质谱仪的心脏,可以将离子源看作是比较高级的反应器,其中样品发生一系列的特征降解反应,分解作用在很短时间(~1μs)内发生,所以可以快速获得质谱。
许多方法可以将气态分子变成离子,它们已被应用到质谱法研究中,表1列出了各种离子源的基本特征。
一、离子的产生
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(一)电子轰击
电子轰击法是通用的电离法,是使用高能电子束从试样分子中撞出一个电子而产生正离子,即
M+e → M++2e
式中M为待测分子,M+为分子离子或母体离子。
电子束产生各种能态的M+。若产生的分子离子带有较大的内能(转动能、振动能和电子跃迁能),可以通过碎裂反应而消去,如
M+1 → M+3
M+ ……
M+2 → M+4
式中M+1,M+2…为较低质量的离子
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ABCD + e→ ABCD+ + 2e (分子离子)
→ A+ + . BCD或. A + ABCD+
ABCD+. → AB+ + . CD或. AB + CD+
→ ABC+ + . D或. ABC + CD+
AB+ → A+或 B+ (正碎片离子)
ABCD+. → AD+ + . BC或. AD + BC+ (重排)