液质联用技术及其应用

液质联用技术及其应用byLiPing1第1页，共73页，2023年，2月20日，星期六液质(LC/MS)联用技术基础第2页，共73页，2023年，2月20日，星期六质谱分析仪(MS)需要高真空条件质量分析系统最好使用挥发性缓冲液液相(HPLC)高效分离混合物流动相挥发后产生大量气体出口压力为大气压无质量限制可以使用缓冲盐溶液

液相(HPLC)到质谱(MS)的接口HPLCMSInterface(KeytoSuccess!)第3页，共73页，2023年，2月20日，星期六LC-MS的接口的发展和种类传送带(movingbelt)式的LC-MS:目前已经停用热喷雾(TSP)LC-MS接口:已经很少使用粒子束(PBI)大气压电离源(API):目前最常用的方法电喷雾(ESI)大气压化学电离源(APcI)第4页，共73页，2023年，2月20日，星期六LC/MS联用技术的相对适用范围第5页，共73页，2023年，2月20日，星期六大气压电喷雾质谱应用范围大气压电喷雾源大气压化学源分子量化合物极性1000100,00010,000非极性极性化合物气相色谱/质谱第6页，共73页，2023年，2月20日，星期六库仑爆炸（CoulombExplosions）RayleighLimitReached++++++++++-----++++++++++-----++++++--++++++--溶剂蒸发++带电液滴分析物离子溶剂离子束分析物离子溶剂离子束盐/离子对中性化和物电喷雾(ESI)的电离过程第7页，共73页，2023年，2月20日，星期六NeutralMoleculesAnalyteIonsClustersSalts毛细管液相的入口雾化器加热

N2雾化气入口碎片碰撞电压(CID)锥孔八极杆四极杆高能打拿极/电子倍增器+++++透镜+++++++++++++液质联用的电喷雾(ESI)接口第8页，共73页，2023年，2月20日，星期六ES电离原理第9页，共73页，2023年，2月20日，星期六蒸汽通过电晕针放电形成带电荷的反应剂离子溶剂在蒸发器中蒸发+含有气溶胶的分析物分析物离子+++++++++++++++++++++++电荷转移至分析物分子++++流动相分析物溶剂--------->[溶剂+H]+[溶剂+H]++M--------->溶剂+[M]+大气压化学电离源(APCI)的电离过程第10页，共73页，2023年，2月20日，星期六毛细管碎片碰撞电压（CID）Coronaneedle++++++++++++锥孔透镜四极杆++++八极杆热氮气液质联用的大气压化学电离源(APCI)接口高能打拿极/电子倍增器第11页，共73页，2023年，2月20日，星期六APCI电离原理第12页，共73页，2023年，2月20日，星期六大气压源子化技术电喷雾(ESI)化合物无需具有挥发性是分析热不稳定化和物的首选方法离子在溶液中以已生成除了生成单电荷离子之外还可以生成多电荷离子大气压化学电离源(APCI)化和物需具有一定的挥发性化和物必需是热稳定的离子在气态条件中生成只生成单电荷离子第13页，共73页，2023年，2月20日，星期六电喷雾(ESI)和大气压化学离子化(APCI)农药及残留化合物多肽及蛋白的分子量测定确定氨基酸序列多肽及蛋白的纯度分析单糖和多糖的结构分析中极性到高极性,包括离子化合物的分析,如表面活性剂分析农药及残留化合物抗生素碱性药物小分子量样品类固醇,雌激素单磺酸偶氮染料ESIAPCI第14页，共73页，2023年，2月20日，星期六什麽是诱导解离碰撞?

(CollisionInducedDissociation)?在特定的区域,通过与氮气分子碰撞导致分子解离,从而产生特征碎片离子可以得到结构信息用于化和物的定性分析可以提供用于定量分析目地的确任碎片离子只要改变单一参数“fragmentor”来控制CID.CapillaryFragmentationZone(CID)SkimmersOctopoleLensesQuadrupoleM

n[M]1+[M]2+DETAIL第15页，共73页，2023年，2月20日，星期六碰撞电压值对质谱图的影响3504004505005506006507002000400060008000m/z-->Abundance439467502684.653504004505005506006507002000400060008000m/z-->Abundance411439467495684.65碰撞电压=175volts碰撞电压=100voltslossofC14fattyacidlossofC12fattyacidlossofC16fattyacid第16页，共73页，2023年，2月20日，星期六

ExcellencethroughEvolution安捷伦液-质联用仪介绍第17页，共73页，2023年，2月20日，星期六液质(LC/MS)联用系统的示意图离子源离子束聚焦M/Z分析器检测器数据处理HPLCLC接口质谱图第18页，共73页，2023年，2月20日，星期六安捷伦LC/MS产品家族液相/离子井质谱(VL和SL)液相/单四极杆质谱LC/MSDVL液相/单四极杆质谱LC/MSDSL第19页，共73页，2023年，2月20日，星期六四极杆质谱

++++++MainRFLowAmplitudeDipoleField(1/3FrequencyoftheMainRF)ConversionDynodeElectronMultiplierShutterOptimizedAsymptoteAngleOctapoleRing

多极离子阱质谱第20页，共73页，2023年，2月20日，星期六安捷伦的专利技术直角喷雾接口++++++++提高灵敏度减少污染降低毛细管被堵塞对非挥发性缓冲液的忍耐能力强第21页，共73页，2023年，2月20日，星期六独一无二的交叉喷雾器交叉喷雾器不需X,Y,Z位置调整,而且避免了离子光学透镜的污染倾斜排水口可以快速去除冷凝液第22页，共73页，2023年，2月20日，星期六完成整个分析后,毛细管的入口处还是干静的!在非常复杂的基质的条件下-汉克盐溶液(Hank’s)Component g/LSodiumchloride 8Calciumchloride 0.1Potassiumchloride 0.4Potassiumphosphatemonobasic 0.06MagnesiumSulfate 0.1Sodiumbicarbonate 0.35Sodiumphosphatedibasic 0.048Glucose 1Phenolred 0.011第23页，共73页，2023年，2月20日，星期六清洁喷雾室在APCI的条件下,流动相为HBSS,连续进样635次以后完成整个分析后,毛细管的入口处还是干静的!第24页，共73页，2023年，2月20日，星期六内置式较正溶液用于全自动调谐和质量较正全自动调谐和质量较正第25页，共73页，2023年，2月20日，星期六安捷伦1100系列LC/MSD:易懂,易用的图型化的液相和质谱控制及分析软件第26页，共73页，2023年，2月20日，星期六哪一种离子化模式最好?不知道要分析的化合物的性质是酸性或碱性要分析的化合物中同时包含酸性和碱性化合物酸性和碱性化合物的浓度不同第27页，共73页，2023年，2月20日，星期六可同时采集多种质谱信号:

正离子和负离子模式采集50组，30个离子/组离子同时采集正负离子第28页，共73页，2023年，2月20日，星期六我经常筛选未知物.最好是同时获得分子量和一些碎片信息我正在筛选未知物,但我不知道最优的碰撞电压我希望一次能获得在不同碰撞电压条件下的谱图可同时采集多种质谱信号:

高和低CID能量第29页，共73页，2023年，2月20日，星期六低CID能量高CID能量可同时采集多种质谱信号:

高和低CID能量第30页，共73页，2023年，2月20日，星期六0200000400000600000800000min12345670100000200000300000400000500000600000700000800000Highfragmentor:130VLowfragmentor:65Vm/z100200300311.1312.1156.1311.1108.1245.1218.1可同时采集多种质谱信号:

高和低CID能量磺胺药物演示混合样第31页，共73页，2023年，2月20日，星期六可同时采集多种质谱信号:SIM/ScanSIM来定量所选的目标化合物离子对未知的化合物SCAN第32页，共73页，2023年，2月20日，星期六ScanSIM0100000200000300000400000500000600000min1234520000400006000080000100000120000140000160000180000200000279.0m/z100200300279.0280.0301.0磺胺药物演示混合样可同时采集多种质谱信号:SIM/Scan第33页，共73页，2023年，2月20日，星期六可同时采集多种质谱信号:

时间编程信号1) 开始五分钟不采集信号5分钟开始采集信号 信号关闭采集Improvedataqualityandmanagedatafilesize:第34页，共73页，2023年，2月20日，星期六从每一项分析中获得最大的信息一针注射样品可获得任意以下分析模式最多达四种1.高/低CID能量可获得分子量及碎片信息用于确认化合物的结构2.正/负离子化模式3.SIM/FullScan模式第35页，共73页，2023年，2月20日，星期六如何建立自己的

HPLC/ESI和HPLC/APCI谱库第36页，共73页，2023年，2月20日，星期六质谱库检索特点

检索用户自建谱库

使用NIST程序和检索规则

没有应用独特的筛选,如PBM谱库可以包含结构式交互式或自动检索

DAD/MSD组合检索报告

第37页，共73页，2023年，2月20日，星期六自动生成谱库检索报告

Librarysearchmode:AutomaticlibrarysearchLibraryfileNo.:1Libraryfilename:S:\SPYDER\MSLIBR~1\DOUGLIB.UVLMatchthreshold:950Puritythreshold:CalculatedTimewindowleft[%]:NoneCasesensitive:NoTimewindowright[%]:NoneWholeword:NoWavelengthshift:0.0Comparespectrum:YesAbsorbancethreshold:0.0Searchlogic:ORSearchrange:AllSignal1:DAD1A,Sig=254,8Ref=450,80Signal2:MSD1TIC,MSFileNISTMSlibrarysearchmode:AutomaticlibrarysearchNISTMSlibraryfileNo.:1NISTMSlibraryfilename:douglibRetTimeSigMWLibraryMatchFormulaName[min]#Id-------|---|----|-|-------|-----|----------------|------------------2.746227014720C9H10N4O2S2Sulfamethizole2.987227815748C12H14N4O2SSulfamethazine3.571228416583C10H9ClN4O2SSulfachloropyridazine6.1432310125868C12H14N4O4SSulfadimethoxine

第38页，共73页，2023年，2月20日，星期六SIM灵敏度•API-electrosprayat400µl/minorAPCIat1000µl/min•Selectedionmonitoringofm/z609.3•PositiveionizationVL

10pgreserpine50:1RMS(10:1peak-to-peak)SL

1.0pgreserpine50:1RMS(10:1peak-to-peak)Unsurpassedperformance!卓越的操作性能指标第39页，共73页，2023年，2月20日，星期六LC/MSDSL:利血平(电喷雾,SIM模式)ChromatographicConditionsColumn:30x2.1mmZorbax®RapidResolutionSB-C8,3.5µm(p/n873700-902)Mobilephase:5mMeachammoniumformatein75%methanolinwaterFlowrate:0.4ml/minInjectionamount:1or2pgoncolumnESIMSConditionsSource:ESIIonmode:positiveSIMions:609Fragmentor:200V2pgreserpine0200040006000min24681012141000200030001pgreserpine第40页，共73页，2023年，2月20日，星期六LC/MSDSL:利血平(大气压化学离子化,SIM模式)ChromatographicConditionsColumn:30x2.1mmZorbax®RapidResolutionSB-C8,3.5µm(p/n873700-902)Mobilephase:5mMeachammoniumformatein75%methanolinwaterFlowrate:1ml/minInjectionamount:1or2pgoncolumnAPCIMSConditionsSource:APCIIonmode:positiveSIMions:609Fragmentor:200VVaporizer:450°CDryinggas:350°C,5l/minNebulizer:50psigmin246810121440080012009.47510.99212.50614.02215.5364008001200160020009.47210.98812.50214.01515.5282pgreserpine1pgreserpine第41页，共73页，2023年，2月20日，星期六安捷伦-液质联用技术1.具有多年的台式质谱研究经验；2.直角接口的设计，保证仪器耐缓冲盐，提高灵敏度及易于清洗离子源和接口多重目的；3.同一厂家的产品，工作站的一体化控制，同时采集色谱和质谱信号；4.具有自动调谐和手动调协两种方式；5.APCI和API-ES源转换方便，5min即可完成；6.在实验室条件下，0.4-1.5ml/min流速下达到最高的灵敏度；7.同时采集正负离子模式；第42页，共73页，2023年，2月20日，星期六Agilent1100SeriesLC/MSD:应用分析举例在农药合成及农药残留分析中的应用在高分子添加剂分析中应用在染料(如偶氮染料)分析中的应用在双酚A,壬基酚及表面活性剂分析中的应用在激素及兴奋剂分析中的应用在蛋白质及多肽分析中的应用在糖类化合物分析中的应用在天然产物分析中的应用第43页，共73页，2023年，2月20日，星期六氨基甲酸盐类化合物(Carbamates)磺酰脲类(SulfonylUreas)苯脲类(PhenylUreas)其它农药及其残留化合物LC/MSD在农药及农药残留分析中的应用第44页，共73页，2023年，2月20日，星期六Tomatoextractspikedwith11carbamates@

200pg/µl;50µlinjected;ScanmodeAPCI-LC/MS氨基甲酸盐类化合物的分析mAUmin51015202520406080UV254nmTomatoextractspikedwith11carbamatesNorm.4000080000120000EICm/z222MSTICcarbofuran第45页，共73页，2023年，2月20日，星期六APCI-LC/MS氨基甲酸盐类化合物的分析对于1ppb氨基甲酸盐类化合HPLC的分析:柱后衍生,然后用萤光检测器分析LC/MS:进样量:50ulX200pg/ul柱子:100X4mmI.d,3umHypersilODS溶剂A:Water溶剂B:Methanol梯度:25to75%Bin20minUVDetector=214nmFlowrate:0.8ml/minMS:MassScanrange:100to510amuAPCIVap=400’CDryinggastemp=350’C第46页，共73页，2023年，2月20日，星期六氨基甲酸盐化合物的总离子图及提取离子谱图600001200006000120007501500600012000100020002.557.51012.51517.515003000MSTICm/z163m/z116m/z222m/z202m/z226oxamylaldicarbaldicarbsulfonealdicarbsulfoxidecarbofurancarbarylmethiocarbpromecarb草氨酰涕灭威涕灭威砜涕灭威亚砜西维因猛杀威第47页，共73页，2023年，2月20日，星期六41.5pg/componentIncreasedSensitivityforCarbamatesUsingSIMmin204015030020402.557.51012.51517.52040min02.557.51012.51517.50100200300400200400MSTICm/z132m/z226m/z202m/z222aldicarbsulfoxidecarbofurancarbarylpromecarb第48页，共73页，2023年，2月20日，星期六*

Finalsampleconcentrationforcarbamatesequals2g/ml**3ulinjona2.0mmx150mmPhenomenexC-18***10ulinjona4.6mmx250mmPickeringC-18检测的比较floridaCDFAMethodology克百威敌灭威亚碸草氨酰甲氨叉威3-羟基克百威敌灭威西维因灭虫威第49页，共73页，2023年，2月20日，星期六50µlof1ppbinjected,SIM除草剂的APCI-LC/MS分析谱图的提取离子图02000Cyanazine01000Simazine040008000Hexazinonemin510152025Atrazine040008000m/z241m/z202m/z253m/z216氰草津西玛津莠草津环嗪酮第50页，共73页，2023年，2月20日，星期六*50µlof1ppbinjected(50pgoncolumn),2-OH-atrazinemayshift,andisverydependantoncolumnequilibrationandpHCOMPOUND*(M+H)+S/N2,6-dichlorobenzamide1902DIP-atrazine17484Metamitron20343Dimethoate23018DE-atrazine188732-OH-atrazine198detectedCyanazine24124Simazine20214Hexazinone25362Atrazine21686Isoproturon20751Diuron23324Terbuthylazine23075Linuron2492Pendimethalin28226利用APCI-LC/MS正离子/选择离子模式分析除草剂的结果第51页，共73页，2023年，2月20日，星期六Scanmode,20ppm/componentAPCI-LC/MS用于苯脲除草剂的分析min1234550000100000150000200000MetoxuronLinuronDiuronChlortoluronMonolinuron立谷隆敌草隆绿谷隆甲谷隆绿麦隆第52页，共73页，2023年，2月20日，星期六分析苯脲类除草剂的LC/MS条件LCconditions:Column200X2.1mmC18MobilephaseA:WaterB:MethanolGradient:50--80%within3minFlowRate:0.4ml/minUVDetector=254nmMS:MassScan:100--400amu,PositiveinAPCICoronaneedle=6uA,VaporizeTemp=400’CDryinggasTemp=325’C,4.0L/minNebulizerGasPresure:30psi第53页，共73页，2023年，2月20日，星期六Electrospraypositiveionmode,SIMSulfonylureasmin1234550000100000150000200000Chlorsulfuron(Glean)MW=357SNHNHOOONNNCH3OCH3ClThifensulfuronmethyl(Harmony)MW=387SNHNHOOONNNCH3OCH3SH3COOMetsulfuronmethyl(Ally)MW=381SNHNHH3COOOOONNNCH3OCH3Nicosulfuron(Accent)MW=410NSNHNHNOOOONNNCH3OCH3H3CCH3第54页，共73页，2023年，2月20日，星期六液质联用(LC/MS)技术在聚合物添加剂分析中的应用第55页，共73页，2023年，2月20日，星期六聚合物润滑添加剂:作用:减少摩擦系数Behenamide(山俞酸酰胺)CH3(CH2)18CONH2,MW311.3和CH3(CH2)20CONH2,MW339.3Erucamide(芥酸酰胺)CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11CONH2MW337.3第56页，共73页，2023年，2月20日，星期六聚合物润滑添加剂:

APCI正离子模式-分析山俞酸酰胺(Behenamide)样品0246810050000010000001500000200000025000003000000Time(min.)IonAbundanceCH3(CH2)16CONH2m/zIonAbundance250300350400284.2285.2250300350400312.3313.2250300350400340.3341.2CH3(CH2)18CONH2CH3(CH2)20CONH2第57页，共73页，2023年，2月20日，星期六050000100000150000200000250000300000350000Time(min.)IonAbundance02468101214m/z250300350400450020000400006000080000100000120000338.3339.3250300350400450020004000600080001000012000338.3436.4339.2437.5411.2312.1356.3284.3IonAbundanceIonAbundance聚合物润滑添加剂:

APCI正离子模式-分析芥酸酰胺(Erucamide)样品第58页，共73页，2023年，2月20日，星期六抗氧添加剂作用:防止聚合物在挤出时,由于氧化而受到破坏Irgafos®168MW646.6Irganox®1076MW530.4OP3HOCH2CH2C=OOC18H37第59页，共73页，2023年，2月20日，星期六抗氧添加剂,

Irgafos®168byPositiveIonAPCIIrgafos®168MW646.6OP3600625650675700050000100000150000200000250000300000663.5664.5665.5607.460062565067570002000004000006000008000001E6647.5648.5649.5M+16m/z0246810121416050000010000001500000200000025000003000000Time(min.)IonAbundanceIonAbundanceIonAbundance第60页，共73页，2023年，2月20日，星期六Irganox®1076byNegativeIonAPCI02468101214-5-2.502.557.5100246810121405000001000000150000020000002500000UVSignal@280nmTotalIonChromatogramNegativeIonAPCITime(min.)mAUIonAbundanceIrganox®1076MW530.4HOCH2CH2C=OOC18H37m/zIonAbundance(M-H)-52054002000004000006000008000001000000529.3530.2527.2531.3第61页，共73页，2023年，2月20日，星期六抗氧添加剂Irganox®1010MW1176.7Irganox®B22550%Irganox®101050%Irgafos®168第62页，共73页，2023年，2月20日，星期六LC/MSAnalysisofIrganox®B225byAPCI020000400006000080000100000120000140000160000600800020000400006000080000731.5