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Orbitrap高分辨质谱技术在药物分析领域中的应用进展

Orbitrap高分辨质谱技术在药物分析领域中的应用进展

质谱基本原理

质谱基本原理 质谱法是将样品离子化,变为气态离子混合物,并按质荷比(m/z)分离的分析技术;质谱仪是实现上述分离分析技术,从而测定物质的质量与含量及其结构的仪器。质谱分析法是一种快速,有效的分析方法,利用质谱仪可进行同位素分析,化合物分析,气体成分分析以及金属和非金属固体样品的超纯痕量分析。在有机混合物的分析研究中证明了质谱分析法比化学分析法和光学分析法具有更加卓越的优越性,其中有机化合物质谱分析在质谱学中占最大的比重,全世界几乎有3/4仪器从事有机分析, 现在的有机质谱法,不仅可以进行小分子的分析,而且可以直接分析糖,核酸,蛋白质等生物大分子,在生物化学和生物医学上的研究成为当前的热点,生物质谱学的时代已经到来,当代研究有机化合物已经离不开质谱仪。 一.仪器概述 1.基本结构 质谱仪由以下几部分组成 供电系统 ┏━━━━━┳━━━━━━╋━━━━━━━┳━━━━━━┓ 进样系统离子源质量分析器检测接收器数据系统┗━━━━━┻━━┳━━━┻━━━━━━━┛ 真空系统 (1)进样系统:把分析样品导入离子源的装置,包括:直接进样,GC,LC及接口,加热进样,参考物进样等。 (2)离子源:使被分析样品的原子或分子离化为带电粒子(离子)的装置,并对离子进行加速使其进入分析器,根据离子化方式的不同,有机常用的有如下几种,其中EI,FAB最常用。 EI(Electron Impact Ionization):电子轰击电离——最经典常规的方式,其他均属软电离,EI 使用面广,峰重现性好,碎片离子多。缺点:不适合极性大、热不稳定性化合物,且可测定分子量有限,一般≤1,000。 CI(Chemical Ionization):化学电离——核心是质子转移,与EI相比,在EI法中不易产生分子离子的化合物,在CI中易形成较高丰度的[M+H]+或[M-H]+等‘准’分子离子。得到碎片少,谱图简单,但结构信息少一些。与EI法同样,样品需要汽化,对难挥发性的化合物不太适合。 原理R + e-→R+·+ 2e-(电子电离)反应气为含H的 R为反应气体分子R+·+ R →RH+ + (R-H)·分子,例如异丁 M为样品分子RH+ + M →R + (M+H)+ (质子转移)烷,甲烷,氨气, R浓度>>M浓度R+·+ M →R + M+·(电荷交换)甲醇气等 R+·+ M →(R+M)+·(加合离子) FD(Field Desorption):场解吸——大部分只有一根峰, 适用于难挥发极性化合物,例如糖,应用较困难,目前基本被FAB取代。 FAB(Fast Atom Bombardment):快原子轰击——利用氩,氙,80年代初发明,或者铯离子枪(LSIMS,液体二次离子质谱),高速中性原子或离子对溶解在基质中的样品溶液进行轰击,在产生“爆发性”汽化的同时,发生离子-分子反应,从而引发质子转移,最终实现样品离子化。适用于热不稳定以及极性化合物等。FAB法的关键之一是,选择适当的(基质)底物,从而可以进行从较低极性到高极性的范围较广的有机化合物测定,是目前应用比较广的电离技术。不但得到分子量还能提供大量碎片信息。产生的谱介于EI与ESI之间,接近硬电离技术。生成的准分子离子,一般常见[M+H]+和[M+底物]+。另外:还有根据底物脱氢以及分解反应产生的[M-H]_ 容易提供电子的芳烃化合物产生M+

(精编资料推荐)Watesr G2-S UPLC-QTOF 液相色谱-高分辨质谱联用仪 操作规程

Waters UPLC-QTOF 高分辨液质联用仪 操作规程 一、仪器操作 1.准备工作 1)检查管道氮气、高纯氩气气路与压力是否正常。如不合适请调整气路与 气源。 2)检查应急供电UPS是否工作正常。如不合适请联系相关维修人员。 3)检查实验室环境,包括温度、湿度等是否正常。温度保持在21-25 oC, 一天内温度变化波动不超过5 oC;湿度保持在70%以下。如不合适请联 系相关维修人员 4)确认各流动相瓶内溶液体积大于瓶体积50%;有机流动相使用HPLC级 与HPLC级以上的乙腈与甲醇;离子对添加剂使用HPLC级与HPLC级 以上的甲酸、甲酸铵、乙酸铵等;高纯水存放时间不超过一周。 5)流动相中仅能加入5 mM浓度以下的挥发性缓冲盐,如甲酸铵、乙酸铵 等。 6)所有新配置的流动相均充分混匀后在超声10分钟,排除气泡。 2.开机过程: 1)打开电脑,输入密码: waters 进入windows的桌面。 2)打开液相各个模块的电源(没有顺序)。 3)打开氮气发生器的电源(或液氮瓶的开关),确证压力指示在100psi;打 开氩气减压阀确证压力指示在7psi。 4)打开MS tune窗口,点击右下角operate图标,右侧方块变绿色后仪器可 以使用。 5)在Inlet Method窗口中编辑液相方法并保存。 6)在Inlet Method窗口中,使用Start up System功能平衡液相系统。 7)在MS tune窗口中设置质谱的参数。(主要是MS tune/ESI界面中各种电 压,气体和温度) 8)在MS Console\Xevo QTOF\Intellistart窗口中完成:Creat calibration 和 Lockspray Setup两项内容,结果均应为Pass。

质谱分析法简介及其在检测认证领域中的应用

质谱分析法简介及其在检测认证领域中的应用 摘要:从1910年第一台质谱仪的研制成功,到今天100年的时间里,质谱经历了快速的发展,而质谱的应用也越来越广泛,它发挥的作用也越来越重要。本文对有机质谱的基本知识进行简单阐述,重点介绍了离子源和质量分析器部分。此外,本文还介绍了质谱分析法在食品安全、环境检测及一些环保法令要求等检测领域的应用。 关键词:质谱检测认证应用 一、前言 质谱分析是先将物质离子化,按离子的质荷比分离,然后测量各种离子谱峰的强度而实现分析目的的一种分析方法[1]。 随着质谱分析法的发展,此方法已经在很多科学研究以及生产领域得到广发应用,并促进了科学研究及生活生产力的发展。按研究对象划分,质谱分析法大致可分为同位素质谱分析、无机质谱分析以及有机质谱分析。本文将重点介绍有机质谱的基本知识及其在化学检测认证领域的应用。 二、有机质谱的基本介绍 对于一台质谱仪,主要由进样系统、离子源、质量分析器、检测器、计算机-数据系统、真空系统组成。离子源、质量分析器为质谱仪的核心部分。 2.1 离子源[2] 离子源是质谱仪最主要的组成部件之一,其作用是使被分析的物质电离成离子,并将离子会聚成一定能量和一定几何形状的离子束。由于被分析物质的多样性和分析要求的差异,物质电离的方法和原理也各不相同。常见的电离方法有电子轰击电离(EI)、化学电离(CI)、场电离(FI)和场解析(FD)、快原子轰击(FAB)、基质辅助激光解析电离(MALDI)、电喷雾电离(ESI)和大气压化学电离(APCI)。上述电离方式中,电子轰击电离在化学检测认证领域应用最为广泛。为了克服电子轰击电离中碎片离子峰太多而分子离子峰强度太低甚至没有的缺点,有时需要软电离(Soft Ionization)的数据相配合,其中化学电离、场电离和场解析、快原子轰击以及基质辅助激光解析电离都为软电离。电喷雾电离和大气压化学电离主要应用于高效液相色谱和质谱联用。 2.2 质量分析器[2] 质量分析器是质谱仪的主体部分。质量分析仪包括:单聚焦(Single-Focusing)和双聚焦(Duoble-Focusing)质量分析器、四级杆质量分析器(Quadrupole Mass Analyzer)、离子阱(Ion Trap)、飞行时间质谱计(Time of Flight)、傅立叶变换质谱计(Fourier Transform Mass Spectrometer)。单聚焦质量分析器使用扇形磁场,双聚焦质量分析器使用扇形电场和扇形磁场。这样的质量分析器曾经是有机质谱的主体,现在也仍然发挥作用。四极杆质量分析器的优点比较突出,现处于大力应用阶段。离子阱可实现“时间上”的多级串联质谱。飞行时间质谱计特别适合生物大分子的测定,以及做串联质谱的第二级。傅立叶变换质谱计的分辨率极高,远远超过其它质谱计。 三、在化学检测认证领域的应用 随着社会的发展,环境污染、食品安全等问题越受关注。本文着重从食品安全、环境检测以及环保指令等三方面介绍质谱技术的应用。 3.1 食品安全检测领域应用 民与食为天,食品安全问题是关系到国计民生的头等大事。特别是随着人们生活水平的

浅谈质谱技术及其应用word精品

浅谈质谱技术及其应用 摘要:质谱分析灵敏度高,分析速度快,被广泛应用于化学,化工,环境,能源,医药,运动医学,刑事科学技术,生命科学,材料科学等各个领域。本文对质谱仪原理进行了介绍,并叙述了质谱仪的发展过程,对质谱仪技术在各个领域的应用进行了综述,并对其发展提出了展望。 关键词:质谱仪应用发展 1质谱技术 质谱(又叫质谱法)是一种与光谱并列的谱学方法,通常意义上是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术。质谱法在一次分析中可提供丰富的结构信息,将分离技术与质谱法相结合是分离科学方法中的一项突破性进展。在众多的分析测试方法中,质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的普适性方法。 1.1质谱原理 质谱分析是一种测量离子质荷比(质量-电荷比)的分析方法,其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离,生成不同荷质比的带电荷的离子,经加速电场的作用,形成离子束,进入质量分析器。在质量分析器中,再利用电场和磁场使发生相反的速度色散,将它们分别聚焦而得到质谱图,从而确定其质量。 1.2质谱技术的发展 1910年,英国剑桥卡文迪许实验室的汤姆逊研制出第一台现代意义上的质谱仪器。这台质谱仪的诞生,标志着科学研究的一个新领域一质谱学的开创。第一台质谱仪是英国科学家弗朗西斯阿斯顿于1919年制成的。阿斯顿用这台装置发现了多种元素同位素,研究了53个非放射性元素,发现了天然存在的287种核素中的212种,第一次证明原子质量亏损。他为此荣获1922年诺贝尔化学奖。1934年诞生的双聚焦质谱仪是质谱学发展的又一个里程碑。在此期间创立的离子光学理论为仪器的研制提供了理论依据。双聚焦仪器大大提高了仪器的分辨率,为精确原子量测定奠定了基础 1.3质谱技术的分类

对质谱分析技术的理解

对质谱分析技术的理解 袁媛 (天津师范大学物理与电子信息学院物理一班 09506042) 摘要:着重从以下几个方面阐明质谱分析技术:(1)质谱分析技术的定义;(2)质谱分析技术的特点;(3)质谱分析技术的基本过程;(4)质谱仪的发展;(5)质谱仪的分类;(6)质谱仪的系统组成;(7)质谱仪工作过程及基本原理;(8)质谱分析技术的应用。 关键词:质谱质谱仪离子质量分子 作者简介:天津师范大学 物理与电子信息学院 天津 300387 引言: 在《原子与亚原子物理》中,简单学习了质谱分析方法,它是是通过对被测样品离子的质荷比的测定来进行分析的一种分析方法。这里将从多层面,多角度对质谱分析技术进行理解。 正文: 一、质谱分析技术的定义 质谱分析法(Mass Spectrometry, MS)是在高真空系统中测定样品的分子离子及碎片离子质量,以确定样品相对分子质量及分子结构的方法。化合物分子受到电子流冲击后,形成的带正电荷分子离子及碎片离子,按照其质量m和电荷z的比值m/z(质荷比)大小依次排列而被记录下来的图谱,称为质谱。在质谱分析过程中,被分析的样品首先要离子化,然后利用不同离子在电场或磁场的运动行为的不同,把离子按质荷比(m/z)分开而得到质谱,通过样品的质谱和相关信息,可以得到样品的定性定量结果。 二、质谱分析法的特点 1.应用范围广。测定样品可以是无机物,也可以是有机物。应用上可做化合物的结构分析、测定原子量与相对分子量、同位素分析、生产过程监测、环境监测、热力学与反应动力学、空间探测等。被分析的样品可以是气体和液体,也可以是固体。

2.灵敏度高,样品用量少。目前有机质谱仪的绝对灵敏度可达50pg(pg为10?1 2 g),无机质谱仪绝对灵敏度可达10?14 。用微克级样品即可得到满意的分析结果。 3.分析速度快,并可实现多组分同时测定。 4.与其它仪器相比,仪器结构复杂,价格昂贵,使用及维修比较困难。对样品有破坏性。 三、质谱分析的基本过程 质谱仪是一种测量带电粒子质荷比的装置。它利用带点粒子在电场和磁场中的运动行为(偏转、漂移、振荡)进行分离和测量。在离子源中样品粒子被电离和解离,电离后成为带电单位电荷的分子离子。其解离后则生成一系列的碎片,这些碎片可能形成带正电荷的碎片离子,或带负电荷或呈中性。 将分子离子和碎片离子引入到一个强的正电场中,使之加速,加速电位通常为6~8kV,此时,所有带单位正电荷的离子都将获得动能。由于动能达数千电子伏,可以认为此时各种带单位正电荷的离子都有近似相同的动能。但是不同质荷比的离子则具有不同的速度,利用离子不同的质荷比及其速度差异、质量分析可将其分离,然后由检测器测量其强度记录后获得一张以质荷比为横坐标、以相对强度为纵坐标的质谱图。(质荷比:m/z ,其中m为离子的质量数,z为离子携带电荷数。) 质谱分析的基本过程可以概括为以下四个环节: 1、通过合适的进样装置将样品引入并进行汽化; 2、汽化后的样品引入到离子源进行电离,即离子化过程; 3、电离后的离子经过适当的加速后进入质量分析器,按不同的质荷比进行分离; 4、经检测、记录,获得一张质谱图。 根据质谱图提供的信息,可以进行无机物和有机物定性和定量分析、复杂化合物的结构分析、样品中同位素比的测定以及固定表面的结构和组成的分析等。 四、质谱仪的发展 从J.J. Thomson制成第一台质谱仪,到现在已有近90年了,早期的质谱仪主要是用来进行同位素测定和无机元素分析,二十世纪四十年代以后开始用于有机物分析,六十年代出现了气相色谱-质谱联用仪,使质谱仪的应用领域大大扩展,开始成为有机物分析的重要仪器。计算机的应用又使质谱分析法发生了飞跃变化,使其技术更加成熟,使用更加方便。八十年代以后又出现了一些新的质谱技术,如快原子轰击电离子源,基质辅助激光解吸电离源,电喷雾电离源,大

完整word版超高效液相色谱 四极杆飞行时间高分辨质谱联用仪

附件:技术参数 一、超高效液相色谱-四极杆飞行时间高分辨质谱联用仪 1.应用范围: 系统主要用于有机化合物的定性和定量分析。可分别通过多目标未知物筛查流程、完全未知物筛查流程等来开展未知物的发现和鉴定工作;还可以开展药物代谢、代谢物鉴定和代谢组学研究等。 2.工作环境条件: 2.1 电源:230Vac,?10%,50/60Hz,30A。 2.2 环境温度:15 ~ 26?C。 2.3 相对湿度:20 ~ 80%。 3.总体要求: 3.1 该系统基本组成包括超高效液相色谱部分和具有超高灵敏度、超快扫描速度的落地式高频四极杆-飞行时间串联质谱仪部分。仪器由 计算机控制、配有独立的ESI和APCI离子源。软件包括仪器调节、数据采集、数据处理、定量分析和报告。 3.2 仪器灵敏度要高,性能稳定,重复性好。 3.3 国际知名质谱公司(10年以上商品化四极杆-飞行时间质谱生 产经验)推出的主流产品,产品全部为原装进口,其性能达到或超过以下要求。 4. 质谱性能指标: 4.1 离子源:配有电喷雾离子源(ESI)、大气压化学电离源(APCI),

离子源切换方便、快速,清洗、维护方便。. 4.1.1 插拔式可互换ESI及APCI喷针,可实现ESI源及APCI源的快速更换。 4.1.2 大气压离子源采用锥孔结构,使用气帘气技术,而无毛细管(半径<1mm)设计装置,以同时保持高灵敏度和优异的抗污染能力。(要求提供接口结构图) 4.1.3 电喷雾离子源流速范围:在确保灵敏度不损失的前提下,实现高流速,无需分流,即可达到3ml/min;加快样品的分析速度同时,还可避免分流对样品造成损失。 4.1.4 大气压化学电离源流速范围:在确保灵敏度不损失的前提下,实现高流速,无需分流,即可达到3ml/min;加快样品的分析速度同时,还可避免分流对样品造成损失。 4.1.5 脱溶剂能力:离子源内采用辅助气体加热,气体最高温度可达700℃,确保最佳的离子化效率。(要求提供硬件结构图和软件界面截图作为证明文件) 4.1.6 离子源内废气排放:有主动废气排放装置,防止气体在密闭的离子源腔体中的回流,降低离子源的记忆效应和污染,降低机械泵的负荷延长机械泵泵油使用时间,维护试验环境,保障工作人员健康。 4.1.7 Q0聚焦技术:离子引入部分拥有高压离子聚焦技术,压力至少达7.5mtorr,以确保最佳的离子聚焦效果和离子传输效率,有效消除“记忆效应”和“交叉污染”。 4.1.8 校正方式:外置CDS辅助校正。

质谱讲义(AB)

质谱(MS) mass spectrometry 质谱法是将样品离子化,变为气态离子混合物,并按质荷比(m/z)分离的分析技术;质谱仪是实现上述分离分析技术,从而测定物质的质量与含量及其结构的仪器。质谱分析法是一种快速,有效的分析方法,利用质谱仪可进行同位素分析,化合物分析,气体成分分析以及金属和非金属固体样品的超纯痕量分析。在有机混合物的分析研究中证明了质谱分析法比化学分析法和光学分析法具有更加卓越的优越性,其中有机化合物质谱分析在质谱学中占最大的比重,全世界几乎有3/4仪器从事有机分析, 现在的有机质谱法,不仅可以进行小分子的分析,而且可以直接分析糖,核酸,蛋白质等生物大分子,在生物化学和生物医学上的研究成为当前的热点,生物质谱学的时代已经到来,当代研究有机化合物已经离不开质谱仪。 一.仪器概述 1.基本结构 质谱仪由以下几部分组成 供电系统 ┏━━━━━┳━━━━━━╋━━━━━━━┳━━━━━━┓ 进样系统离子源质量分析器检测接收器数据系统 ┗━━━━━┻━━┳━━━┻━━━━━━━┛ 真空系统 (1)进样系统:把分析样品导入离子源的装置,包括:直接进样,GC,LC及接口,加热进样,参考物进样等。 (2)离子源:使被分析样品的原子或分子离化为带电粒子(离子)的装置,并对离子进行加速使其进入分析器,根据离子化方式的不同,有机常用的有如下几种,其中EI,FAB最常用。 EI(Electron Impact Ionization):电子轰击电离——最经典常规的方式,其他均属软电离,EI使用面广,峰重现性好,碎片离子多。缺点:不适合极性大、热不稳定性化合物,且可测定分子量有限,一般≤1,000。 CI(Chemical Ionization):化学电离——核心是质子转移,与EI相比,在EI法中不易产生分子离子的化合物,在CI中易形成较高丰度的[M+H]+或[M-H]+等‘准’分子离子。得到碎片少,谱图简单,但结构信息少一些。与EI 法同样,样品需要汽化,对难挥发性的化合物不太适合。

超高效液相色谱-四极杆超高分辨质谱联用仪

1、超高效液相色谱-四极杆超高分辨质谱联用仪 1.设备用途 食品安全检测和未知添加物的定性定量检测 2. 工作条件 2.1.电源:230V±10%,AC(交流),50/60Hz 2.2.环境温度:18-25℃; 2.3. 相对湿度:40-60% 2.4. 仪器可连续正常运行。 2.5.工作条件及安全性要求符合中国及国际有关标准或规定。 3. 质谱部分技术参数 *3.1 配备独立的可加热电喷雾离子源ESI,大气压化学电离源APCI,要求离子源具有真空锁定装置,ESI 与APCI 切换快速方便。 3.1.1 可加热电喷雾离子源ESI 流速:1-2000ul/min 3.1.2 独立的大气压化学电离源APCI 流速50-2000ul/min *3.2 质量分析器:采用四极杆与静电场轨道阱串联组合质谱。若采用四极杆-飞行时间组合质谱,需采用各厂家最高端型号(提供官方网站证明)。 3.2.1 质量范围:50-6000 m/z。 3.2.2 四极杆:要求金属钼双曲面四极杆,其选择性达到小于0.4Da。 *3.2.3 分辨率:要求所提供设备的分辨率不小于140,000(在m/z200),可扩展到200,000。若达不到140000FWHM(在m/z200)需加配离子淌度和纳升液相色谱各一套(需提供技术彩页证明) 3.2.4 分辨率与灵敏度:在提高仪器分辨率时,设备的灵敏度保持不降低;也即100fg 利血平标准品进样,ESI+模式下,分辨率分别为35000 和70000 时,其它仪器参数一致的前提下,其609 信号的响应值(峰面积)相差不超过10%。(该项指标将作为验收指标)。 3.2.5 质量准确度(MS 和MS/MS):内标:小于1 ppm,外标:小于3 ppm *3.2.6 质量轴稳定度:设备一次校正后不再校正且不使用内标情况下,连续48 个小时内重复进样100fg 利血平,609 质量精确度≤3ppm;(此项指标将作为设备验收指标)。

DART实时直接分析质谱离子源技术

DART实时直接分析质谱离子源技术------升级你的LC/MS 2005年美国PITTCON金奖,及R&D 100金奖产品 DART SVP System 自2005年发明以来,直接实时分析-质谱(DART-MS)作为一种崭新的质谱分析技术被快速广泛地应用于药物发现与开发(ADME)、食品药品安全检测、司法鉴定、材料分析及相关化学和生物化学分析等领域,跨国制药公司(如Roche,Merck, Amgen, GSK, Pfizer,Eli Lilly)、国家执法部门(如FBI,FDA,EPA)等相继采用。 相比于现行通用的液-质联用(LC-MS)技术,DART-MS 分析将不再需要繁杂的样品制备和耗时的色谱分离。作为一种“绿色”分析检测技术,DART-MS 将急剧缩短样品分析周期,极大地减少对化学溶剂的消耗和对固定资产及人员的投资。 DART(direct analysis in real time)工作原理: DART 是一种非表面接触型解析/离子化质谱分析离子源技术。其原理是在大气压条件下,中性或惰性气体(如氮气或氦气)经放电产生激发态原子,对该激发态原子进行快速加热和电场加速,使其解析并瞬间离子化待测样品表面的标志性化合物或待测化合物,进行质谱或串联质谱检测,从而实现样品的实时直接分析。 DART主要功能: 快速--DART能在几秒钟内分析存在于气体、液体、固体或材料表面的化合物,从而对样品无损耗定性和定量分析。 简便--样品再也无需冗繁的样品处理和制备。对块状样品和形状怪异的固体样本的分析特别有效,再无需关注样本的几何形状。 高效--在沥青、混凝土、玻璃、塑料、人皮肤、水果、蔬菜、衣服以及名片信用卡表面的化学战剂、爆炸物、毒品药物、体液(血液、唾液以及尿) 、代谢物、肽、低聚糖、高分子材料 以及金属有机化合物等均可以进行实时、无接触检测。 DART适用性: 用于离子检测的质谱仪可以是各种类型的质谱仪(如TOF,离子阱,四极杆或各类串接或杂合质谱)。 DART 可以与所有质谱厂商的各型号的液质联用仪联机。这些厂家包括但不限于:AB-SCIEX,Agilent, Bruker, JOEL, ThermoFisher, Waters等。

气相色谱质谱联用原理和应用

气相色谱质谱联用原理 和应用 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】

气相色谱-质谱联用测定农药多残留 摘要:本文研究了气相色谱-质谱联用(GS-MS)仪检测农药残留的方法,辅助以样品前处理技术,对蔬菜、水果、食用油、土壤中的农药多残留的检测方法进行了研究,取得了比较理想的效果。 关键词:气相色谱-质谱联用仪;农药多残留;检测 1引言 当前人类环境持续恶化,世界各国在工业、民用、科技、商业和军事防御等领域都面临着严重的环境污染问题。随着人们对环境污染、食品安全的关注,环境、食品中有机污染物检测方面的规范越来越严格,相应的检测技术也越来越先进。在各种有机物检测技术中,色谱仪器与质谱仪器联用作为一种比较成熟的检测手段,既可发挥色谱法的高分离能力,又兼具质谱准确鉴定化合物结构的优点,即可定性又可定量,尤其适用于环境样品中微量、痕量有机污染物的分析检测工作。1979 年美国环保局(EPA)将GC-MS(Gas Chromatography-Mass Spectrometry)联用技术列为检测饮用水、地表水中有机物的标准分析方法。随着仪器的不断完善与发展,检测技术的成熟与推广,GC-MS 法应用范围越来越广。除了在传统挥发油、脂肪油等的分析测定方面不断发展与普及外,在环境有机污染物检测、食品安全、农药残留、化妆品禁用成分研究等方面的应用也得到了广泛开展。 近年来,由于农药的大量使用引起的食品安全问题已被人们广泛的认识、关注和重视。人们食用了受到农药严重污染的蔬菜水果,而造成人体急性中毒或者慢性中毒的事件屡有发生。为保证食品的质量,世界卫生组织和世界各国制订了严格的限量标准,与此同时,许多国家也借此施行技术壁垒,使得农药残留问题不仅是影响人的身体健康,而且也严重影响到国家的对外贸易。 由于各类食品组成成分复杂,不同农药品种的理化性质存在较大差异,并且近年来高效、低毒、低残留农药品种不断涌现,给农药残留检测技术提出了更高的要求。发展快速、可靠、灵敏和实用的农药残留分析技术无疑是控制农药残留、保证食品安全和避免国际间有关贸易争端的基础。目前,我国农药残留限量标准制定工作滞后,残留监测体系不健全,残留检测能力有限、覆盖面窄。因此,我国应该根据自己的技术条件及农产品市场制定相应的多残留分析方法。 食品中的农药残留污染影响着人民生活质量的提高和食品贸易的顺利进行。日常食用的果蔬施用的农药种类繁多,常见的农药如有机磷类农药、氨基甲酸酯类农药、菊酯类农药和除草剂,抑菌剂等。由于果蔬中往往同时残留不同种类的农药,这对多残留同时检测条件提出很高要求。由于气相色谱-质谱联用( GC-MS) 具有灵敏度

质谱知识总结

第四章:质谱法 第一节经验 1)在正离子模式下,样品主要以[M+H]+、[M+Na]+、[M+K]+准分子离子被检测;在负离子模式下,样品则大多以[M-H]-、[M+Cl]-准分子离子被检测。2)正离子模式下,样品还会出现M-1(M-H), M-15(M-CH3), M-18(M-H2O), M-20(M-HF), M-31(M-OCH3)等的峰。分子离子峰应具有合理的质量丢失.也即在比分子离子质量差在4-13,21-26,37-,50-53,65,66 是不可能的也是不合理的,否则,所判断的质量数最大的峰就不是分子离子峰,.因为一个有机化合物分子不可能失去4~13个氢而不断键.如果断键,失去的最小碎片应为CH3,它的质量是15个质量单位. 3)分子离子峰应为奇电子离子,它的质量数应符合氮规则:在有机化合物中,凡含有偶数氮原子或不含氮原子的,相对分子质量一定为偶数,反之,凡今吸奇数氮原子的,相对分子质量一定是奇数,这就是氮规则。运用氮规则将有利于分子离子峰的判断和分子式的推定,经元素分析确定某化合物的元素组成后,若最高质量的离子的质量与氮规则不符,则该离子一定不是分子离子。 如果某离子峰完全符合上述3项判断原则,那么这个离子峰可能是分子离子峰;如果3项原则中有一项不符合,这个离子峰就肯定不是分子离子峰.应该特别注意的是,有些化合物容易出现M-1峰或M+1峰。 基峰

研究高质量端离子峰, 确定化合物中的取代基 M-15(CH3); M-16(O, NH2 M-17(OH, NH3); M-18(H2O); M-19(F); M-26(C2H2); M-27(HCN, C2H3); M-28(CO, C2H M-29(CHO, C2H5); M-30(NO); M-31(CH2OH, OCH3); M-32(S, CH M-35(Cl); M-42(CH2CO, CH M-43(CH3CO, C3H7); M-44(CO2, CS (.CH3) M-27 (O) M-28 第二节: 基本原理 2.1基本原理 质谱是唯一可以确定分子式的方法。而分子式对推测结构是至关重要的。质谱法的灵敏度远远超过其它方法,测试样品的用量在不断降低,而且其分析速度快,还可同具有分离功能的色谱联用。 具有一定压力的气态有机分子,在离子源中通过一定能量(70ev)的电子轰击或离子分子反应等离子化方式,使样品分子失去一个电子产生正离子, 继而还可裂解为一系列的碎片离子,然后根据这些离子的质荷比(m/z e)的不同,用磁场或磁场与电场等电磁方法将这些正离子进行分离和鉴定。由此可见质谱最简单形式的三项基本功能是: (1)气化挥发度范围很广的化合物; (2)使气态分子变为离子(除了在气化过程中不产生中性分子而直接产生离子的化合物); (3)根据质荷比(m/z e)将它们分开,并进行检测、记录。由于多电荷离子产生的比例比单电荷离子要

质谱原理简介

质谱原理简介: 质谱分析是先将物质离子化,按离子的质荷比分离,然后测量各种离子谱峰的强度而实现分析目的的一种分析方法。以检测器检测到的离子信号强度为纵坐标,离子质荷比为横坐标所作的条状图就是我们常见的质谱图。 常见术语: 质荷比:离子质量(以相对原子量单位计)与它所带电荷(以电子电量为单位计)的比值,写作m/Z. 峰:质谱图中的离子信号通常称为离子峰或简称峰离子丰度:检测器检测到的离子信号强度. 基峰:在质谱图中,指定质荷比范围内强度最大的离子峰称作基峰总离子流图;质量色谱图;准分子离子;碎片离子;多电荷离子;同位素离子总离子流图: 在选定的质量范围内,所有离子强度的总和对时间或扫描次数所作的图,也称TIC图. 质量色谱图指定某一质量(或质荷比)的离子其强度对时间所作的图. 利用质量色谱图来确定特征离子,在复杂混合物分析及痕量分析时是 LC/MS测定中最有用的方式。当样品浓度很低时LC/MS的TIC上往 往看不到峰,此时,根据得到的分子量信息,输入M+1或M+23等数值,观察提取离子的质量色谱图,检验直接进样得到的信息是否在 LC/MS上都能反映出来,确定LC条件是否合适,以后进行MRM等 其他扫描方式的测定时可作为参考。 1.0 指与分子存在简单关系的离子,通过它可以确定分子量.液质中最常 见的准分子离子峰是[M+H]+或[M-H]-. 在ESI中,往往生成质量大于分子量的离子如

M+1,M+23,M+39,M+18......称准分子离子,表示为:[M+H]+,[M+Na]+ 等碎片离子: 准分子离子经过一级或多级裂解生成的产物离子碎片峰的数目及其丰度则与分子结构有关,数目多表示该分子较容易断裂,丰度高的碎片峰表示该离子较稳定,也表示分子比较容易断裂生成该离子。 Ep hedri ne, MW = 165 多电荷离子: 指带有2个或更多电荷的离子,常见于蛋白质或多肽等离子.有机质谱中,单电荷离子是绝大多数,只有那些不容易碎裂的基团或分子结构 -如共轭体系结构-才会形成多电荷离子.它的存在说明样品是较稳定 的?采用电喷雾的离子化技术, 可产生带很多电荷的离子,最后经计算机自动换算成单质/荷 比离子。 同位素离子由元素的重同位素构成的离子称为同位素离子各种元素的同位素,基本上按照其在自然界的丰度比出现在质谱中,这对于利用质谱确定化合物及碎片的元素组成有很大方便,还可利用稳定同位素合成标记化合物,如:氘等标记化合物,再用质谱法检出这些化合物,在质谱图外貌上无变化,只是质量数的位移,从而说明化合物结构,反应历程等 如何看质谱图: (1)确定分子离子,即确定分子量 氮规则:含偶数个氮原子的分子,其质量数是偶数,含奇数个氮原子 的分子,其质量数是奇数。与高质量碎片离子有合理的质量差,凡质量差在3~8和10~13,21~25之间均不可能,则说明是碎片或杂质。

(完整版)质谱法的原理和应用

质谱法的原理和应用 原理 待测化合物分子吸收能量(在离子源的电离室中)后产生电离,生成分子离子,分子离子由于具有较高的能量,会进一步按化合物自身特有的碎裂规律分裂,生成一系列确定组成的碎片离子,将所有不同质量的离子和各离子的多少按质荷比记录下来,就得到一张质谱图。由于在相同实验条件下每种化合物都有其确定的质谱图,因此将所得谱图与已知谱图对照,就可确定待测化合物用电场和磁场将运动的离子(带电荷的原子、分子或分子碎片)按它们的质荷比分离后进行检测的方法。测出了离子的准确质量,就可以确定离子的化合物组成。这是由于核素的准确质量是一多位小数,决不会有两个核素的质量是一样的,而且决不会有一种核素的质量恰好是另一核素质量的整数倍。 应用 质谱中出现的离子有分子离子、同位素离子、碎片离子、重排离子、多电荷离子、亚稳离子、负离子和离子-分子相互作用产生的离子。综合分析这些离子,可以获得化合物的分子量、化学结构、裂解规律和由单分子分解形成的某些离子间存在的某种相互关系等信息。 质谱法特别是它与色谱仪及计算机联用的方法,已广泛应用在有机化学、生化、药物代谢、临床、毒物学、农药测定、环境保护、石油化学、地球化学、食品化学、植物化学、宇宙化学和国防化学等领域。近年的仪器都具有单离子和多离子检测的功能,提高了灵敏度及专一性,灵敏度可提高到10(克水平。用质谱计作多离子检测,可用于定性分析,例如,在药理生物学研究中能以药物及其代谢产物在气相色谱图上的保留时间和相应质量碎片图为基础,确定药物和代谢产物的存在;也可用于定量分析,用被检化合物的稳定性同位素异构物作为内标,以取得更准确的结果。 在无机化学和核化学方面,许多挥发性低的物质可采用高频火花源由质谱法测定。该电离方式需要一根纯样品电极。如果待测样品呈粉末状,可和镍粉混合压成电极。 此法对合金、矿物、原子能和半导体等工艺中高纯物质的分析尤其有价值,有可能检测出含量为亿分之一的杂质。 利用存在寿命较长的放射性同位素的衰变来确定物体存在的时间, 在考古学和地理学上极有意义。例如, 某种放射性矿物中有放射性铀及其衰变产物铅的存在,铀238 和铀235 的衰变速率是已知的,则由质谱测出铀和由于衰变产生的铅的同位素相对丰度,就可估计该轴矿物生成的年代。 近年来质谱技术发展很快。随着质谱技术的发展, 质谱技术的应用领域也越来越广。由于质谱分析具有灵敏度高,样品用量少,分析速度快,分离和鉴定同时进行等优点,因此,质谱技术广泛的应用于化学,化工,环境,能源,医药,运动医学,刑侦科学,生命科学,材料科学等各个领域。 质谱仪种类繁多,不同仪器应用特点也不同,一般来说,在300C左右能汽化的样品,可以优先考虑用GC-MS进行分析,因为GC-M3使用EI源,得到的质谱信息多,

质谱 内标等知识

质谱定量的原则内标的选择 LC-MS 2009-11-01 19:44:11 阅读178 评论2 字号:大中小订阅 <3>质谱定量的原则04——系列讲座 内标 在做MS定量时应该使用内标。选择一个合适的内标,将能减少因为样品提取、HPLC进样和离子化的多样性造成的差异。在复杂基质的分析中,在SRM积分图上,在标准曲线的低端,常会见到:两个不同的浓度水平,会给出近乎一致的响应。只有当使用一种内标时,这两个点才能被区分。一些研究者试图在实验中不用内标去做标准曲线,但成功率不高。我们在标准曲线上每个浓度水平都重复进样3次。没有内标的情况下,重现性%RSD常常会高于20%;而当使用内标时,%RSD能降 低到近2%。 我要如何选择一个内标? 最好的内标是待定量的化合物的同位素内标。同位素标记的内标将和待测物有相似的回收率、ESI离子化响应,和相似的色谱保留时间。如果你运行的不是临床药代动力学定量,可能很难判断上述说法,因为特殊的合成一个同位素标记的内标,是非常昂贵和耗时的。 通常,如果你和一个医学的化学家工作,他们会有一个化合物相似物库,可以被用作内标。这些类似物,在化合物合成中被测试,和该化合物性质相似可以被用户定量内标,而且更重要的是,这些类似物和该化

合物的母离子质量有微小的差异。 尽量不要使用去甲基化(-14)或者是氧化的(+16)的类似物作内标,因为待测化合物的母离子常会发生同样的代谢。 常见的做内标的类似物是氯代的化合物。氯代的化合物类似物会和待测化合物有相似的色谱保留时间,这是内标的一个重要特性。我们已经发现内标物的一个最重要的特性是它和待测化合物共流出。 我该如何使用内标? 首先,内标添加需在样品测试方法的开始阶段,典型的,应在血浆crash 或固相萃取之前。内标应用同一浓度水平添加(包括标样)。内标应给出可靠的质谱响应。应该注意的是:内标的量应添加得合适,应高于定量限,但不能过高,因为过高的内标响应会抑制被分析物的离子化。“我应该添加多少量的内标?”这是一个重要的问题。通过做一些试分析:早、中、晚的时间点,也许一个或两个标准点,你应该知道你的样品中化合物的大概量。这些信息非常有价值,可以帮助建立一个合适的标准曲线,并知道应添加多少量的内标。举例来说:如果待定量的样品浓度范围是100 fg ~25 pg,检测限是100 fg,你应该添加5~10 pg的内标。一个好的经验法则是:内标物的量大概是标准工作曲线浓度最高点的1/3。这将给出一个比较不错的响应,并且不会抑制和干扰待测样品 的离子化。见图1

质谱技术在抗体药物分析中的应用

质谱技术在抗体药物分析中的应用 摘要:质谱技术是抗体药物分析最重要的技术手段之一。本文简述了抗体药物 的发展和质谱技术的原理。对于质谱技术在抗体药物的分析中应用进行了归类整理,主要分为在一级结构和高级结构分析中的应用。一级结构的分析包括:精确 分子量的测定、抗体药物偶联比、肽指纹图谱等,高级结构的分析包括:氢/氘交换质谱、二硫键的分析等。质谱法相对于其他分析方法可以提供更为准确的数据,并可以得到多水平的分析结果。 关键词:抗体药物质谱一级结构高级结构 单克隆抗体药物的发展起源于1975年,Kohler 和Milstein 创立杂交瘤技术, 为大量制备鼠源单克隆抗体提供了技术条件,开创了大规模制备单克隆抗体时代。抗体类药物是指含有抗体片段的蛋白类药物,可以和靶抗原特异性结合,并且更 加安全有效,所以在恶性肿瘤、自身免疫性疾病、心血管疾病、感染和器官移植 排斥等重大疾病上得到了快速的发展,是当前生物药物领域增长最快的一类药物。 [1] 1.抗体药物发展新趋势 在生物药物领域,抗体药物占据着越来越重要的地位,2015年全球销售排名 前10 位的药物中有6 个为抗体药物,分别是humira、enbrel、remicade、rituxan、avastin和Herceptin。抗体药物按来源分类可以分为:鼠源单克隆抗体、人鼠嵌合抗体、人源化抗体和全人源抗体。鼠源单克隆抗体是第一代的抗体药物,经过不 断改造过渡到全人源单抗。目前,FDA 批准的单克隆抗体药物中,人源化单抗和 全人源单抗数量已占据72%[2] 1.1抗体药物偶联物(ADC) 抗体药物偶联物(ADC)由单克隆抗体和小分子化合物两部分组成,小分子 化合物通常是毒性很强的抗肿瘤小分子药物。通过抗体的靶向作用,ADC 的抗体 部分和肿瘤细胞表面抗原特异性识别并结合,通过细胞内吞作用,将抗体和小分 子化合物一起带进肿瘤细胞内部,并在细胞内部发生水解反应,释放出小分子化 合物,从而杀死肿瘤细胞。[3]这样既可以降低小分子药物的毒性,同时具有靶向 结合的作用。已经上市的两个ADC是Kadyla和Adcetris。 1.2双特异性抗体(BsAb) 双特异性抗体(BsAb)是含有两种特异性抗原结合位点的人工抗体,能在靶 细胞和功能分子(细胞)之间架起桥梁,激发具有导向性的免疫反应,现已成为 抗体工程领域的热点。由于基因工程的发展,目前双特异性抗体已经研发出多种 类型[4],主要类型有三功能双特异性抗体、IgG-scFv、三价双特异性分子、串联 单链抗体(串联scFv) 、DVD-Ig 等多种形式。2014年第一个双特异性抗体Blinatumomab获FDA批准,靶向位点是CD19和CD3。 2.质谱技术 近年来质谱仪性能的显著改进主要基于开发出的两种离子化技术:一种是介 质辅助的激光解吸/离子化(matrix-assisted laser desorption/ionization.MALDI) [5]技术。另一种是电喷雾离子化(Electrospray ionization,ESI)[6]技术。由于这两种 电离技术的出现,使原本只能检测小分支的质谱技术,可以运用于检测生物大分子。 MALDI和ESI两种离子化方法都是软性离子化法,能够使生物大分子在离子 化过程中的保持完整性,分析灵敏度都极高,对低浓度的生物大分子样本也有很

DART实时直接分析质谱离子源介绍

DART实时直接分析质谱离子源介绍 字体: 小中大|打印|L发布: 2010-8-09 17:45 作者: webmaster 来源: 华质泰科查看: 26088次 实时直接分析(Direct Analysis in Real Time)简称DART,是一种热解析和离子化技术。 DART操作简单,样品置放于DART源出口和一台LC-MS质谱仪的离子采样口,便可进行分析。 适用于分析液、固、气态的各类型样品 由美国J. Laramee和R. Cody(美JEOL公司)于2005年发明,现由IonSense公司商品化生产、制造和销售。获得2005年Pittcon大奖。 DART已广泛应用于药物发现与开发(ADME)、食品药品安全控制与检测、司法鉴定、临床检验、材料分析、天然产品品质鉴定、及相关化学和生物化学等领域。

相比于现行通用的液质联用(LC-MS)技术,DART-MS分析将不再需要繁杂的样品制备和耗时的色谱分离。作为一种“绿色”分析检测技术,DART-MS将不需要化学溶剂的消耗,急剧缩短样品分析周期,和极大地减少对固定资产及人员的投资。 该技术在美欧等国的研究与应用已成燎原之势,并在著名大学(如Purdue,Rice,George Washington,U Maryland)、研究院(如Los Almos NL,NRCC Canada,US Army)、跨国制药公司(如Roche,Merck,Amgen,GSK,Pfizer,Eli Lilly)、国家执法部门(如FBI,FDA,EPA)等相继采用。 DART主要功能 DART能在几秒钟内分析存在于气体、液体、固体或材料表面的化合物,从而对样品无损耗

质谱技术在中国的发展状况与市场格局分析

质谱技术在中国的发展状况与市场格局分析 顶(0) 2012-07-25 14:16:59 文章来源:仪器信息我来说两句(0) ? ?导读: 十年前,质谱供应商的数量还屈指可数,而今天,随着分析物质的日益复杂,质谱的需求也日益增长,庞大的市场吸引着越来越多的厂商加入到质谱供应商行列,可以预见未来质谱市场的格局将是“群雄激战”。 o关键字 o质谱质谱仪质谱仪市场 ?质谱仪在中国 据不完全统计,2011年中国进口的各类质谱仪的数量达6000余台。然而如此庞大的市场上却鲜有中国厂家的身影,技术上的差距是主要原因。据北京东西分析仪器有限公司总工程师李选培先生介绍,“我国质谱仪的发展始于1959年,当时苏联援助筹建北京分析仪器厂(简称北分厂),而其主导产品就是质谱计,当时北分厂总共生产了数十

台磁式质谱。1965年以后的十来年,由于文化大革命,与质谱相关的生产科研全部陷于停顿状态,而此时,世界上质谱技术的发展异常活跃,特别是色质联用技术进入到了一个崭新的时代。改革开放以后,我国开始从国外引进相关技术,但通过引进发现,当时我们的差距实在是太大了。从此以后,大量的国外质谱产品开始涌入中国。” 2006年,中国仪器界值得铭记的一年,这一年,东西分析推出国产首台商用四极杆气质联用仪GC-MS3100,打破了中国在实验室质谱仪市场上近三十年的沉寂,由此吹响了中国质谱再出发的号角。随后,普析通用、舜宇恒平、聚光科技、禾信、毅新兴业、天瑞仪器等一批国内厂商也先后加入到中国质谱队伍中,产品种类也从单四极杆拓展到离子阱、飞行时间质谱,从实验室台式质谱拓展到在线、车载、便携式质谱。(详细情况见表一) 表一:国内质谱制造商及其产品 在表一所列的国产质谱产品中,东西分析的GC-MS3100、聚光科技的Mars-400、禾信的SPAMS 05等产品具有里程碑的意义。GC-MS3100标志着中国质谱的再次出发,并且由于她的推出,国外仪器公司的相关产品不得不降低价格;据东西分析项目经理苏岩松先生介绍,目前该产品已经销售了30-40台。Mars-400是我国首台便携式离子阱气质联用仪,她的出现打破了国外公司在该市场长期垄断的局面,并且在BCEIA 2011上Mars-400获得了BCEIA金奖。SPAMS 05是周振博士历经六年研发推出的质谱产品,独特的应用市场使其成为世界上该类质谱产品唯一两家供应商之一,并且该产品已为禾信带来了千万元的销售额。 中国质谱发展的机遇 当然在中国庞大的质谱市场中,目前中国厂商的声音还很弱小,在对中国大陆、美国、中国台湾、中国香港四地华人质谱学会理事长的访谈中,四位均表示,中国质谱还有很长的路要走,要做好打“持久战”的准备,“突出重围”还需时日。不过我们欣喜地看到越来越多的国产厂商将目光投向了质谱,计划加入中国质谱大军;并且国家也对质谱有了更多关注,在2011年启动的《国家重大科学仪器设备开发专项》中,涉及质谱的项

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