API5000training液质培训教材

1、API 5000 Operator TrainingAPI5000 操作培训API 5000 Operator TrainingAPI 5000 Operator Training什么是液质联用(LC/MS) LC: 液湘色谱仪 MS: Mass Spectrometer 一种能够生成离子,在气态中根据质荷比的不同把它们分离并进行检测的仪器.API 5000 Operator TrainingAverage mass of all natural isotopesCarbon Abundance Integer Mass12C = 12.0000 Da 98.91%1213C = 13.003

2、4 1.09%13(12.0000)(0.9891) + (13.0034)(.011) = 12.011Element MassAPI 5000 Operator TrainingSignal(质荷比) = (MW(分子量)+N)/N (N = 电荷数)API 5000 Operator Training用液相或注射泵将样品注 入质谱.1. 样品注入样品注入样品在离子源内电离,带电离子在接口内进行去溶剂,聚集,冷却进入质量分析器2. 离子化离子化四极杆用于传输离子或选择母离子和子离子,.离子通过聚焦和传输进入下一组四极杆3. 质量分析器质量分析器四极杆四极杆检测器记录离子的信号. 然后将信号

3、传输到电脑绘制成色谱图. 4. 离子检测和数据分析离子检测和数据分析Q0Q1Q3DFCEMORSKEXIT Q2 (LINAC)5.真空系统真空系统API 5000 Operator Training 连续注射连续注射 样品放在注射器中或静态的针内 用注射泵或电场引力, 样品流连续并恒定地流入离子源喷口通常用于安装时调谐通常用于安装时调谐, 质量校正质量校正 和标准样品质谱方法的优化和标准样品质谱方法的优化 流动注射分析流动注射分析 用手动进样器和液相泵,注入样品,由流动相带入离子源喷口通常安装通常安装5ul的定量环的定量环 液质联用液质联用 用液相的泵,流速从 nL/min 到 mL/min

4、 样品可能是纯品或者是混合物 流动相带着样品经过色谱柱分离后进入质谱的离子源API 5000 Operator Training辅助气加热头TIS or APCI 喷雾针液体进入口垂直精密调节旋钮水平精密调节旋钮两通或三通离子源排气口喷雾针出口APCI电晕针API 5000 Operator TrainingTurbo VTM 离子源API 5000 Operator TrainingTurbo V Probes在使用时调节喷雾针出套管1-3mmAPI 5000 Operator Training电喷雾(EI) - IonSpraytm从进样口进来的样品液体被雾化气吹成雾滴, 加于喷嘴上的高压

5、电使雾滴带电,带电雾滴去溶剂后生成样品离子 API 5000 Operator TrainingCurtain Gas (CUR)EvaporationCoulomb ExplosionIon Spray Voltage (IS)Nebulizing Gas (GS1)LC FlowFormation of Charged DropletsOrifice (DP)Mass AnalyzerVacuumAtmospheric PressureTurboHeater (TEM) /Heated Gas (GS2)TIS 工作原理同EI,不同的是TIS有辅助加热气(GS2),可加大去溶剂的速度可用于

6、比较大的液体流量 API 5000 Operator TrainingReaction with analyte moleculesCorona Discharge Needle (NC)Ionization of solvent moleculesOrifice (DP)Mass AnalyzerX = Solvent MoleculeM = AnalyteCurtain Gas (CUR)VacuumAtmospheric PressureLC FlowFormation of clustersHeated Nebulizer (TEM)Nebulizing Gas (GS1)APCI 三

7、步离子化的过程:1. 电晕针放电使离子源内的 N2 或 O2 带电2. N2 或 O2 转移电荷到气态溶剂分子上3. 带电的气态溶剂分子转移电荷到气态样品上API 5000 Operator TrainingTurbo VTM 离子源的APCI API3200, 4000, 和5000的离子源体是TIS 和APCI共用的,TIS和APCI的互换不用工具,只用手就可以完成.放电针位置调节钮,单手操作即可 放电针一直在离子源体内API 5000 Operator TrainingPressures due to Differential Pumping气帘气档板与小孔板气帘气档板与小孔板 有机械泵

8、抽真空机械泵抽真空Q1 region10 TorrQ0,EntrancePotential (EP)入口电位入口电位 6-8 mTorrAtmospheric Pressure大气压大气压Curtain plate气帘气档板气帘气档板OrificeHole小孔小孔Curtain gas气帘气气帘气Skimmer(Grounded )接地接地Orifice plate,小孔板小孔板 DeclusteringPotential (DP)去簇电压去簇电压1-2 TorrAPI 3200/API 4000 仪器的接口仪器的接口API 5000 Operator TrainingInterfaceAPI

9、 5000 Operator TrainingOrificeQjet Orifice和QJetAPI 5000 Operator Training不稳定的离子不稳定的离子稳定的离子稳定的离子离子源离子源检测器检测器直流和交流控制电信号直流和交流控制电信号API 5000 Operator TrainingAPI 5000 Operator Training四极杆的原理 在四极杆上有三种电压在四极杆上有三种电压 RF 固定频率的交流电固定频率的交流电 (1MHz on API 2000;816 KHz on API 5000; 1.2288MHz on API 5000) Filtering D

10、C (FDC) 在每组杆之间的电压差在每组杆之间的电压差. 用于选择离子用于选择离子 决定分辨率决定分辨率. Rod Offset Voltage (ROV) 低的直流电定义了离子轴向飞行的动力低的直流电定义了离子轴向飞行的动力. “RF Only” 的意义的意义: 没有没有FDC; 只有只有RF, & Rod Offset 只是传输离子只是传输离子,没有分辨率没有分辨率API 5000 Operator Training180 phase shift电信号电信号180度度相移相移= ions离子簇离子簇1. 离子簇被吸引到离子簇被吸引到 “B” 极极.2. RF 电压极性反转电压极性

11、反转, 所有的离子簇被吸引所有的离子簇被吸引到到 A 极极. 3. RF 电压极性反转电压极性反转, 所有的离子簇被吸引所有的离子簇被吸引到到 B 极极. 4. RF 电压极性反转电压极性反转, 所有的离子簇被吸引所有的离子簇被吸引到到 A 极极. . BABARFRFRFRF180 phase shift电信号电信号180度相移度相移180 phase shift电信号电信号180度相移度相移End View后视后视图图BABA四极杆原理之RFABBARF only-A rods & B rodsare 180 out of phase只加交流信号只加交流信号-A杆与杆与B杆信号杆信

12、号强度相同强度相同,相位差相位差180度度Q0, Q2 & Stubbies always RF only. Q3 RF only if selecting in Q1. Q1 RF only if selecting in Q3API 5000 Operator TrainingABBA To Detector去检测器去检测器AABB离子簇在离子通道的运动模式 A极和B极上的RF交流电压及ROV直流偏置电压使离子簇以螺旋运动的方式前进 RF only-A rods & B rodsare 180 out of phase只加交流信号只加交流信号-A杆与杆与B杆信号杆信号强度相

13、同强度相同,相位差相位差180度度API 5000 Operator Training四极杆原理之FDCAPI 5000 Operator Training四极杆原理之ROV(IE) 离子能量(IE) 影响分辨率和峰形 降低IE = 分辨率变好,灵敏度降低 提高IE = 分辨率变差,灵敏度提高 Q1离子能量= n(Q0 - RO1);n电荷数 Q1 IE1 =Q0-RO1= 0.5-2eV Q3离子能量= n(RO2 - RO3); n电荷数 Q3 IE3 =RO2-RO3= (1-6eV)API 5000 Operator TrainingQ1 的离子能量(IE1)IE =0.5 V 分辨率

14、好而灵敏度差IE = 2.0 V分辨率差而灵敏度好.API 5000 Operator Training分辨率的定义 FWHH:半峰高处的峰宽半峰高处的峰宽 API Resolution Specification Unit = 0.7 (0.1 amu FWHH) High = 0.5 (0.1 amu FWHH) Low = 1.1 (0.1 amu FWHH) Open= 3-5 amu 在调节完分辨率后需要做质量校正在调节完分辨率后需要做质量校正API 5000 Operator Training四极杆原理之灵敏度和分辨率 灵敏度和分辨率是相互影响,相互制约的. 分辨率差则灵敏度高 分

15、辨率好则灵敏度低LowResolution ( 1.5-2 amu FWHH)UnitResolution (= 0.7 amu FWHH)High Resolution (= 0.5 amu FWHH)API 5000 Operator Training 离子检测器 (Channel Electron Multiplier) API 5000 Operator Training检测器电压的调节如果检测器电压增加100V,信号至少增加2030%.则需要增加检测器电压API 5000 Operator TrainingAPI5000的扫描方式API 5000 Operator TrainingQ

16、1 & Q3 扫描模式Q1 全扫描 (Q1 MS): Q1 作为单极质量分析器 Q1 scan 主要用于确定母离子 单个质量扫描范围Q1 多离子监测 Multiple Ion (Q1 MI) 集中在感兴趣离子附近的小范围 用于定量在两种 Q1 scans模式下, Q3 处于 RF-only 模式 Q3 传输所有的离子到检测器对于Q3 scan 模式-用 Q3 替代Q1 对于 Q3 scans ，Q2 是离子源. 用少量的 CAD 气作碰撞聚焦 Q3 full scan 用于校准 Q3API 5000 Operator TrainingQ1 ScanQ3Scan Q1 Q2 Q39235

17、321221300 15009235321221300 1500Q1 和 Q3 Scan Start/Stop ModeAPI 5000 Operator Training Q1 Q2 Q3Q1 ScanQ3ScanQ1 和 Q3 MS Scans Multiple Ion ModeAPI 5000 Operator TrainingMS/MS 扫描方式 MS/MS的扫描方式 Product Ion产物离子扫描产物离子扫描 提供母离子的碎片离子信息 Precursor Ion 提供了产生特定子离子的母离子的信息 Neutral Loss 提供了产生特定中性丢失碎片的母离子的信息 MRM (Mu

18、ltiple Reaction Monitoring) 用于定量. 具有高灵敏度和高选择性 在所有的 MS/MS 模式中, Q3 处于质量过滤器模式 Q3 能够扫描，或者固定在某一质量数 Q2 产生进入 Q3的离子API 5000 Operator TrainingMS/MS Product Ion ScanCAD gas923Q1 Q2 Q3Precursor selectedin Q1 Precursor Fragments in Q2Product Ions Scanned in Q3 923/226923/497923/502200 1200502497226API 5000 Operator TrainingMS/MS Precursor Ion Scan1289923609532Precursor scannedin Q1 Precursor Fragments in Q2Prod