API系列基础理论

1、ABSCIEX TripleQuad 系列系列液液相相色色谱谱质谱联用系统质谱联用系统基础理论基础理论ABSCIEX 亚太区技术支持中心2 2012 AB SCIEX基础应用培训液相色谱串联质谱系统液相色谱串联质谱系统基本结构基本结构三重四极杆三重四极杆/ /串联线性离子阱质谱仪串联线性离子阱质谱仪液相色谱液相色谱信号液流3 2012 AB SCIEX基础应用培训质谱基本质谱基本结构示意图结构示意图液相色谱液相色谱质量分析器质量分析器 检测器检测器数据分析数据分析离子源离子源+检测离子根据质荷比(m/z)分离质谱图质谱图样品样品引入引入4 2012 AB SCIEX基础应用培训一些质量的基本概

2、念：质荷比一些质量的基本概念：质荷比精确质量精确质量Exact Mass454.2832单同位素质量单同位素质量Monoisotopic Mass454.2832维拉帕米：C27H38N2O4OONOONH电离物质的质荷比：质荷比：m/z5 2012 AB SCIEX基础应用培训一些质量的基本概念一些质量的基本概念：母子离子：母子离子对对母离子母离子：带上电荷（H+）后没有碎裂的完整化合物m/z:331.0441m/z:654.2286m/z:354.2023子离子子离子：由带电母离子碎裂后产生的碎片离子6 2012 AB SCIEX基础应用培训液相色谱串联质谱系统液相色谱串联质谱系统基本理论

3、体系基本理论体系p液相色谱原理p质谱离子化接口原理p质量分析器工作原理p检测器原理7 2012 AB SCIEX基础应用培训ULTRA LC100液相色谱仪液相色谱仪托盘色谱柱恒温箱泵A泵B自动进样器8 2012 AB SCIEX基础应用培训液相色液相色谱：谱：实现进样及初步分离实现进样及初步分离溶液1溶液2化合物A、B、C质谱质谱9 2012 AB SCIEX基础应用培训串联四级杆质谱串联四级杆质谱示意图检测器三级四极杆LINAC线性加速碰撞室一级四极杆离子传输TurboV 离子源10 2012 AB SCIEX基础应用培训常见常见液相色谱串联质谱系统液相色谱串联质谱系统离子源离子源p电喷雾

4、电离（ESI）p大气压化学电离（APCI）11 2012 AB SCIEX基础应用培训离子喷雾电压离子喷雾电压(IS)液流液流Orifice (DP)气帘气(CUR)Gas 2 (GS2)加热温度加热温度（TEM)Gas 1 (GS1)气帘挡板气帘挡板2. 溶剂挥发溶剂挥发+-3. 库伦爆炸库伦爆炸+-1. 生成带电液滴生成带电液滴+-+液滴液滴感兴趣的离子感兴趣的离子溶剂分子溶剂分子4. 离子进入离子进入质量分析器质量分析器+ESI电喷雾离子化原理电喷雾离子化原理以正离子模式为例以正离子模式为例12 2012 AB SCIEX基础应用培训APCI大气压化学离子化原大气压化学离子化原理理以正离

5、子模式为例以正离子模式为例Orifice (DP)气帘气(CUR)气帘挡板气帘挡板放电电放电电流流(NC)液流液流Gas 1 (GS1)1. 液体分子转变液体分子转变为气体分子为气体分子2. 放电放电使源内使源内O2或或N2分分子电离子电离3. O2或或N2离离子将电子将电荷转移给荷转移给溶剂分子溶剂分子4. 溶剂溶剂离离子将电荷子将电荷转移转移给目给目标分子标分子5. 目标目标离离子进子进入质量分析器入质量分析器O2或或N2分子分子溶剂溶剂分分子子目标分子目标分子热热喷雾器喷雾器（TEM)13 2012 AB SCIEX基础应用培训离子源的选择离子源的选择基于目标化合物属性基于目标化合物属性

6、3.6e4Intensity, cpsMometasoneMinoxidilESI0.51.01.52.02.53.03.5Time, min0.04.0e4Intensity, cps0.51.01.52.02.53.03.50.0Time, minMometasoneMinoxidilAPCI14 2012 AB SCIEX基础应用培训Turbo V离子源结构离子源结构ESI 或 APCI 喷头液流入口垂直位置调节（单位mm）水平位置调节（单位mm）离子源废气排放两个辅助加热头（最高750）喷雾出口电晕放电针（仅用于APCI）15 2012 AB SCIEX基础应用培训离子源互换离子源互换

7、ESI和和APCI1.一个不用使用工具，只要换探针就可以切换ESI和和APCI 的离子源2.用手或螺丝起子就可调节的电晕针 3.电晕针一直在离子源中12316 2012 AB SCIEX基础应用培训Turbo V离子离子源推荐参数源推荐参数TurboIonSpray（ESI）部分）部分英文名英文名（简称）（简称）中文译名中文译名（单位）（单位）推荐值推荐值低流速约5100 L/min中等流速约200600 L/min高流速800L/min以上Curtain Gas（CUR）气帘气（psi）1520354040IonSpray Voltage（IS）离子化电压（V）+5500-4500+5500

8、-4500+5500-4500Temperature（TEM）温度（）0450550550Ion Source Gas1（GS1）喷雾气（psi）152040555570Ion Source Gas2（GS2）辅助加热气（psi）040605070Interface Heater（ihe）接口加热OnOnOnCollision Gas*（CAD）喷撞气MediumMediumMedium*不同扫描方式可能不同17 2012 AB SCIEX基础应用培训Turbo V离子源推荐参数离子源推荐参数Heated Nebulizer（APCI）部分部分英文名英文名（简称）（简称）中文译名中文译名（单位

9、）（单位）推荐值推荐值600 L/minCurtain Gas（CUR）气帘气（psi）40IonSpray Voltage（IS）离子化电压（V）+5500-4500Temperature（TEM）温度（）150550Ion Source Gas1（GS1）喷雾气（psi）40Ion Source Gas2（GS2）辅助加热气（psi）N/AInterface Heater（ihe）接口加热OnCollision Gas*（CAD）喷撞气Medium*不同扫描方式可能不同18 2012 AB SCIEX基础应用培训Turbo V离子源离子源使用中应避免的事使用中应避免的事p 盐 干扰离子化并

10、成簇，使质谱图变得复杂p 强碱或季铵 如三乙胺，在正离子模式下引起信号抑制p 强酸 如磺酸、硫酸和三氟乙酸 可能在负离子模式下引起信号抑制p 难挥发性添加剂或缓冲液 如磷酸盐导致加合物的产生，且污染离子源p 难挥发离对子试剂 如十二烷基硫酸钠（SDS)引起严重的离子抑制，且污染离子源19 2012 AB SCIEX基础应用培训串联四级杆质谱串联四级杆质谱-离子传输离子传输检测器三级四极杆线性离子阱LINAC线性加速碰撞室一级四极杆离子传输离子传输TurboV 离子源20 2012 AB SCIEX基础应用培训离子传输部离子传输部分结构分结构p离子产生后，通过Orifice和Curtain Pl

11、ate 之间的DP电压捕获化合物p经过Qjet聚焦后进入Q0传输Curtain PlateOrifice PlateQJetQ021 2012 AB SCIEX基础应用培训气气帘帘气：气：Curtain Gas气帘气p作用 阻挡杂质，抗污染22 2012 AB SCIEX基础应用培训DP:去簇去簇电压电压簇离子形成的原理簇离子形成的原理p形成 离子源（常压）和离子传输单元（数个mTorr）间的真空度差异，导致离子流发生超音速膨胀 离子流的膨胀致冷凝 冷凝过程中，离子吸附溶剂分子（P）形成一系列簇离子形成一系列簇离子离子源离子流超音速膨胀23 2012 AB SCIEX基础应用培训DP:去簇电压

12、去簇电压气帘气（CUR）Declustering Potential （DP）去簇电压去簇电压Orifice Plate利用DP电压，给予离子一定共振能量，阻止溶剂分子的吸附，实现去簇。当DP过大时，离子因共振而碎裂，导致源内裂解（CID）。24 2012 AB SCIEX基础应用培训串联四级杆质谱串联四级杆质谱-质量分析器质量分析器检测器三级四极杆线性离子阱LINAC线性加速碰撞室一级四极杆离子传输TurboV 离子源25 2012 AB SCIEX基础应用培训四极杆质量四极杆质量分析器分析器-基本基本工作原理工作原理p通过电场（RFROFFDC）的改变来传输和选择离子+26 2012 AB

13、 SCIEX基础应用培训180 phase shift= 离子离子BABARFRFRFRF180 phase shift180 phase shift轴向视角轴向视角BABA四极杆质量四极杆质量分析器原理分析器原理-RF电压电压p离子随着RF电压的相位变化，围绕中心轴做圆周振荡27 2012 AB SCIEX基础应用培训四极杆质量四极杆质量分析器原理分析器原理-ROF电压电压pROF电压使离子前进AABBROF28 2012 AB SCIEX基础应用培训四极杆质量四极杆质量分析器原理分析器原理-FDC电压电压pFDC的依次变化，形成电场扫描线p这使得四级杆选择并允许不同质荷比的离子依次通过电场

14、区域，即形成“离子扫描”的工作模式pFDC电压的微调，使得电场扫描线的斜率有着细微的变化，即对应了不同的分辨率RFFDCM1M2M3M4电场扫描线High (0.5amu FWHH)Unit (0.7 amu FWHH)Low（1.1 amu FWHH)29 2012 AB SCIEX基础应用培训p选择离子模式：四级杆上加载三组电场 RF 射频电场（聚焦离子），通过固定频率的振荡电压，为离子提供稳定的飞行轨迹； Rod Offset Voltage（ROF）轴向补偿电压，通过较低的直流电压，为离子提供轴向飞行的能量； Filtering DC（FDC或或 U） 过滤直流电场（选择离子），通过家

15、在于两对电极杆上的特定直流电压（随RF改变方向）选择离子，并帮助调整分辨率；p全通过模式： 没有FDC，仅有RF和ROF； 四级杆以“全通过模式”工作，不再选择离子；四极杆质量分析器原理四极杆质量分析器原理-两种两种传输模式传输模式30 2012 AB SCIEX基础应用培训三重四级三重四级杆工作模式杆工作模式-单单级四级杆的扫描模式级四级杆的扫描模式选择离子监测选择离子监测 （SIM）全扫全扫描（描（SCAN）Q1选择一段质荷比范围的离子通过，Q2、Q3全通过Q1选择一个特定质荷比的离子通过，Q2、Q3全通过Q1 Q2 Q331 2012 AB SCIEX基础应用培训三重四极杆三重四极杆工作

16、模式工作模式-三重三重四四极极杆杆扫描模式扫描模式子离子扫描选择母离子通过子离子多反应监测 (MRM)选择母离子选择子离子MRM：最主要的工作模式，用于定量分析，Q1选择一个特定化合物，Q2碎裂化合物，Q3选择其中一个离子碎片监测；一般每个化合物做2个MRMMS2：定性分析，Q1选择一个特定化合物，Q2碎裂化合物，Q3全通过，获得所有碎片信息碎裂碎裂32 2012 AB SCIEX基础应用培训三重三重四极杆四极杆工作模式工作模式-其他其他的的扫描模式扫描模式依次扫描母离子母离子扫描选择子离子以固定质量数差异同时扫描 Q1 和 Q3中性丢失扫描NL：定向分析，Q1和Q3之间设定一个特定的质量差，

17、Q2碎裂化合物；只有具有设定质量差的中性丢失化合物才能产生信号Prec：定向分析，Q1从低到高依次通过全部化合物，Q2依次碎裂化合物,Q3只选择特定质荷比的碎片通过；只有能产生特定质量的碎片的化合物才能产生信号碎裂33 2012 AB SCIEX基础应用培训三重三重四四极杆质谱极杆质谱的的定量定量工作模式工作模式-MRM碰撞气碰撞气母离子母离子子离子子离子Q1 质量过滤器Q2碰撞反应室（池）碰撞反应室（池）Q3 质量过滤器34 2012 AB SCIEX基础应用培训串联四级杆质谱串联四级杆质谱-检测器检测器检测器三级四极杆线性离子阱LINAC线性加速碰撞室一级四极杆离子传输TurboV 离子源35 2012 AB SCIEX基础应用培训检测器检测器-电子倍增器电子倍增器p数字信号导出，获得图谱离子流脉冲信号输出36 2012 AB SCIEX基础应用培训三重四级三重四级杆质谱仪原