质谱在有机及生物大分子中的应用（二）

1、质谱在有机及生物大分子中的应用（二） 一.结构鉴定 在用质谱法鉴定纯化合物的结构时，首先应与标准图谱举行对比，以核对该化合物的结构。常用的标准谱图有： 1) registry of mass spectral data，由john wiley出版，共收集近2万张图谱； 2) eight peak index of mass spectral，由mass spectral data center出版，收集了3万余张谱图； 3)许多现代质谱仪都配有高效计算机程序库搜索系统。 因为质谱峰的峰高在很大程度上取决于电子束的能量、试样相对于电子束的位置、试样的压力和温度以及质谱仪的总体结构等，因此虽然可以

2、从质谱数据库中获得各种仪器和不同操作条件下的数据资料，但是普通都是采纳在同样的仪器和相同的试验条件下，测定待测化合物和已知标准试样的质谱，然后举行比较的办法举行结构鉴定。 若该化合物为未知物质，则可依照已介绍的质谱法，得到化合物的相对分子质量和分子式后，大致按如下程序解析质谱： 1)按照分子式，计算化合物的不饱和度。 2)注重分子离子峰相对于其他峰的强度，以此为化合物的类型提供线索。 3）注重分子离子和高质量数碎片离子之间的m/z的差值，找到从分子离子脱掉的可能碎片或中性分子，以此推想分子的结构和断裂类型。 4)注重谱图上存在哪些重要离子，特殊是奇电子的离子，由于它们的浮现经常意味着分子中发生

3、了重排或消去反应，这对判断化合物的结构有着重要的意义。 5)若有亚稳峰存在，利用m*=(m2)2/m1的关系式，找到ml和m2，并判断出m1到m2的断裂过程。 6)按各种可能方式，衔接已知的结构碎片及剩余的结构碎片，提出可能的结构式。 7)按照质谱或其他数据，排解不行能的结构式，最后确定可能的结构式。 二.质谱联用技术分析 质谱法是分析和鉴定各种化合物的主要工具，质谱仪能够对单一组分提供高敏捷度和特征的质谱图，但是分析混合物时，由于生成了大量m/z不同的碎片离子，质谱无法得到遗憾的说明。为此，化学家们将各种有效的分别手段与质谱仪联用，成为一类新的有效的分析办法，即联用技术。 1气相色谱-质谱联

4、用 气相色谱-质谱联用（gc-ms)是分析复杂有机化合物和生物化学混合物的最有力的工具之一。色谱技术广泛应用于多组分混合物的分析和分别。色谱和质谱技术联用应用于混合物中微量或痕量组分的定量分析中具有较高的敏捷度和响应值。应用于未知化合物的定性分析能够提供精确的分子结构信息。就色谱仪和质谱仪而言，两者除工作气压以外，其他性能非常匹配。因此，可以将色谱仪作为质谱仪的前分别装置，质谱仪作为色谱仪的检测器而实现联用。因为色谱仪的出口压力为l.0325×105 pa(latm)，流出物必需经过色谱-质谱衔接器举行降压后，才干进入质谱仪的离子化室，以满足离子化室的低压要求。 gc-ms是两种气相

5、分析办法的结合，两者之间有挺直衔接、分流衔接和分子离子器衔接三种方式。 1)挺直衔接只能用于毛细管气相色谱仪和化学离子化质谱仪的联用。 2)分流衔接器在色谱柱的出口处，对试样气体利用率低，因此大多数联用仪器采纳分子分别器。 3)分子分别器是一种富集装置，通过分别，使进入质谱仪气流中的样品气体的比例增强，同时维持离子源的真空度。常用的分子分别器有蔓延分别器（effu-sion separator)、半透膜分别器（semipermeable membrane separator）和喷射分别器(jet separator）等类型。 2液相色谱-质谱联用 分别热稳定性差及不易蒸发以及含有非挥发性的样品

6、，常采纳液相色谱法。但因为lc分别要用法大量的流淌相，因而在进入高真空度的质谱仪之前如何有效地除去流淌相而不损失样品，是液相色谱-质谱联用（lc-ms )技术的难题之一。现在lc和ms的接口广泛用法的是离子喷雾(ion spray）和电喷雾(electrospray)技术，该技术有效地实现了lc和ms的衔接。 3毛细管电泳-质谱联用 首先报道毛细管电泳-质谱联用（ce-ms)技术是在1987年。它有可能成为分析大生物聚合物（如蛋白质、多肽以及dna等）的重要工具之一。通过毛细管柱后的流出物挺直进入电子喷射离子源，然后进入四极杆质量分析器举行分析。在分析某些试样中也采纳延续式快原子轰击源。 4质

7、谱-质谱联用 质谱一质谱联用（ms-ms)是20世纪70年月后期浮现的一种联用技术，常称多级质谱。它的基本原理是将两个质谱仪串联，将第一台质谱仪（ms-i）作为混合物试样的分别器，其次台质谱仪（ms-r）作为组分的鉴定器。混合物经进样系统进入ms-i离子源离解后，生成分子离子。假如将ms-i设置在相应的m/z位置上，则惟独此质荷比的分子离子可以进入ms-，在那里进一步碎裂，生成对应的碎片离子，再用ms-测定记录，举行鉴定。与色谱-质谱联用比较，质谱-质谱联用有如下特点。 1)分析检测速度快。色谱分别是一个组分一个组分地出峰，通常需要数分钟乃至数小时。而质谱作为分别器能够瞬时以分子质量大小为基础

8、展现出来，囫囵分别过程耗时约为十万分之一秒。 2)适合分析大分子质量、极性强的有机化合物或生物蛋白质。主要缘由是质谱分析过程所需的蒸气压远比气相色谱低。 3)敏捷度高。在质谱一质谱串联用法中，ms-i的用法可以消退质谱的本底噪声，同时也可以避开色谱进样分别工程中引入的干扰，有助于提高样品分析的敏捷度。串联质谱因具有较高敏捷度而在各个领域都有重要的应用，如混合物气体中的痕量成分分析、农药降解体系中定性分析、自然物质的结构鉴定、亚稳态离子变迁的讨论、工业水处理中有机物质及自然物质中各种复杂化合物的定量和定性分析等。 三.质谱在定量分析中的应用 质谱法可以定量测定有机分子、生物分子以及无机试样中元素的含量。质谱法早先用于定量测定一种或多种混合物组分，现在则广泛采纳色谱法或毛细管电泳分别后，举行定量分析。对某些试样也采纳色谱与质谱联用技术，将质谱仪设在合适的mz处，即挑选性离子检测，记录离子流强度对时光的函数关系。质谱峰的峰面积正比于组分的浓度，可作为定量分析的参数。在这种联用技术中色谱仪是质谱仪的“进样器”，而质谱仪是色谱分析的挑选性、改进型“检测器”。 当采纳质谱法挺直获得被分析物的浓度时，普通用质谱峰的峰高作为定量参数。对于混合物中各组分产生的对应质谱峰，可通过绘制与峰高相对应的浓度校正曲线，即外标法与标准物相对比来举行测定。 在用法低辨别率的质谱仪分析混合物时，因为不能产生单组