tof飞行时间质谱技术及应用课件

Waters飞行时间质谱技术及应用,Waters Q-Tof 质谱的历史,1996, 世界上第一台Q-Tof质谱 1998, Q-Tof 2 2000, Q-Tof micro and Q-Tof Ultima 2004, Q-Tof Premier 2007, HDMS（High Definition Mass Spectrometer）,主 题,分辨率及准确质量数 定性分析 动态范围 定量分析 灵敏度 检测限,为什么需要准确质量数？,每一个元素都有一个特有的质量数 化合物由不同的元素组成，也具有特有的质量数及特有的物化性质 质谱，检测化合物质量数 如果某一化合物质量数测量得足够准确，那么就能推断出一个唯一的元素组成,C： 12.0000 H： 1.0078 O： 15.9949 N： 14.0031,为什么需要准确质量数？,“ for materials with molecular weights below 1000, the measured mass should generally agree to 5ppm or better, with the calculated mass.” Notice to Authors of Papers: J. Am. Chem. Soc., 1999, 121(1), 7A-12A,简单的例子,? 分子量 = 28,CO = 27.9949 N2 = 28.0061 C2H4 = 28.0313 这些分子的整质量数相同，但是准确质量不同 单靠整质量数不能判定组成 需要尽量准确的质量数才能尽量准确的判断,简单的例子,分辨率,注：FWHM = 半峰宽,高分辨 准确质量？,质量准度,真实质量 = 400.0000 测量质量 = 400.0020 偏差 = 0.0020,高、低分辨率的差异,准确质量带来的差异 (assuming elements C50H100N5O5S2),标称质量（Nominal mass）谱图 (如用四极杆或离子阱得到的数据) 50ppm tolerance m/z 311.0814 37 种可能性,准确质量带来的差异 (using elements C50H100N5O5S2),准确质量（Exact Mass）谱图 （如飞行时间得到的数据） 3ppm tolerance m/z 311.0814 3 Possible Results,不同分辨性能对液质分析的影响,Z Spray Source,LockSpray专利技术使精确质量测定能简单实现 使得不必过分依赖于实验室环境和条件的稳定，每次采集都同时用一个已知的、确定的质量数进行校正 LockSpray是Waters飞行时间质谱产品所独有的，而且是标准配置,LockSprayTM 简单实现精确质量测定,液相的样品通路不会影响参比路的离子化,Reference,Sample TIC,Sample UV,LockSpray 正负离子化模式切换,LockSpray 正负切换试验： 分析样品：Raffinose（棉子糖） M+Na = 527.1588 M-H = 503.1612 参比样品：Leucine enkephalin（亮氨酸脑啡肽） M+H = 556.2771 M-H = 554.2615,正负离子化模式切换,正负离子化模式切换在300毫秒之内 对未知物分析鉴别非常适用 同样也能用LockSpray得到准确质量数,Q-Tof Premier 结构简图,V 模式分辨率,Bovine insulin（牛胰岛素）, Resolution 11,000,W 模式分辨率,Bovine insulin, Resolution 22,000,应用实例 ：贝雷拉唑代谢物分析,质量差 = 36 mDa,MSn 怎么办 ?,准确质量的选择离子质量色谱图,W模式的灵敏度是否比V模式低？,相同量的reserpine W模式与v模式，灵敏度相同,准确质量数是否足够？,Summary Conclusion High mass accuracy (95 % of false candidates Final Quote. “Assuming that ion species are fully resolved (either by chromatography or by high resolution mass spectrometry), we conclude that a mass spectrometer capable of 3 ppm mass accuracy and 2% error for isotopic abundance patterns outperforms mass spectrometers with less than 1 ppm mass accuracy or even hypothetical mass spectrometers with 0.1 ppm mass accuracy that do not include isotope information in the calculation of molecular formulae”,同位素模型,实例：标称质量数作组成推断,Nominal mass measurement doesnt provide data specificity At m/z609, with 0.1Da error around mass, 2214 possible combinations Using wide range of elements: C500H1000N20O20S10Cl10Br10,实例：不开启i-FIT过滤功能 (5ppm),At m/z609, with 5ppm error around mass, 134 possible combinations Using wide range of elements: C500H1000N20O20S10Cl10Br10,实例：不开启i-FIT过滤功能 (3ppm),At m/z609, with 3ppm error around mass, 81 possible combinations Using wide range of elements: C500H1000N20O20S10Cl10Br10,实例：开启i-FIT过滤功能 (5ppm),At m/z609, with 3ppm error around mass, and iFit filters, only 1 possible combination Using wide range of elements: C500H1000N20O20S10Cl10Br10 Isotope Filters turned on 3% instrument error Carbon range = +/-3,i-FIT的重要性,精确质量和同位素模型(i-fit)处理，为元素组成确证提供了强有力的工具 Waters oa-Tof 均具有i-fit功能,动态范围（Dynamic Range） ADC与TDC对分辨率的响应,TDC (time-to-digital convertor) TDCs vs ADCs (analogue-to-digital convertors) at low m/z values.,混合物（8种化合物）准确质量分析,RMS ppm Error = 1.6,分辨率（m/z 609） 11400 FWHM,分辨率（m/z 380） 11500 FWHM,分辨率（m/z 152） 11300 FWHM,Dynamic Range Enhancement (DRE) 动态范围增强,1. 未使用DRE功能,2. 使用DRE功能,动态范围能到达4个数量级,DRE: Sulphadimethoxine (1-10000pg/uL),r20.998,体内药物代谢物研究,灵敏度：EDC,EDC：Enhanced Duty Cycle 增强检测灵敏度,EDC，m/z 347112 (Q-Tof Premier ),普通模式,EDC 模式,SynaptTM：HDMS,增加了一维分离： 离子迁移率/离子淌度 （Ion Mobility）,Tri-Wave,HDMS结构简图,Tof质谱的应用