气质联用仪的基本构成和工作原理.doc

气质联用仪得基本构成与工作原理气质联用(GC/MS)被广泛应用于复杂组分得分离与鉴定,其具有GC得高分辨率与质谱得高灵敏度，就是生物样品中药物与代谢物定性定量得有效工具.质谱仪得基本部件有：离子源、滤质器、检测器三部分组成，它们被安放在真空总管道内。接口:由GC出来得样品通过接口进入到质谱仪,接口就是色质联用系统得关键。接口作用:1、压力匹配-—质谱离子源得真空度在10—3Pａ,而GＣ色谱柱出口压力高达105Pa,接口得作用就就是要使两者压力匹配。2、组分浓缩——从GＣ色谱柱流出得气体中有大量载气，接口得作用就是排除载气，使被测物浓缩后进入离子源.常见接口技术有：１、分子分离器连接(主要用于填充柱）扩散型——扩散速率与物质分子量得平方成反比，与其分压成正比。当色谱流出物经过分离器时，小分子得载气易从微孔中扩散出去,被真空泵抽除，而被测物分子量大，不易扩散则得到浓缩。2、直接连接法(主要用于毛细管柱）在色谱柱与离子源之间用长约50ｃｍ，内径0.5mm得不锈钢毛细管连接,色谱流出物经过毛细管全部进入离子源,这种接口技术样品利用率高。３、开口分流连接该接口就是放空一部分色谱流出物，让另一部分进入质谱仪,通过不断流入清洗氦气，将多余流出物带走.此法样品利用率低。离子源:离子源得作用就是接受样品产生离子，常用得离子化方式有:１、电子轰击离子化（elecｔrｏｎimpaｃtｉoｎization,ＥI)ＥＩ就是最常用得一种离子源,有机分子被一束电子流（能量一般为70eV)轰击，失去一个外层电子，形成带正电荷得分子离子(M+)，M+进一步碎裂成各种碎片离子、中性离子或游离基,在电场作用下,正离子被加速、聚焦、进入质量分析器分析。EI特点:⑴、电离效率高，能量分散小,结构简单，操作方便.⑵、图谱具有特征性，化合物分子碎裂大，能提供较多信息，对化合物得鉴别与结构解析十分有利。⑶、所得分子离子峰不强,有时不能识别。本法不适合于高分子量与热不稳定得化合物。2、化学离子化(chemiｃalｉｏｎｉzatｉon,ＣI）将反应气(甲烷、异丁烷、氨气等)与样品按一定比例混合,然后进行电子轰击,甲烷分子先被电离,形成一次、二次离子,这些离子再与样品分子发生反应，形成比样品分子大一个质量数得（M＋1）离子,或称为准分子离子。准分子离子也可能失去一个H2，形成（Ｍ-１)离子。CＩ特点⑴、不会发生象EI中那么强得能量交换，较少发生化学键断裂,谱形简单。⑵、分子离子峰弱，但（M＋1)峰强，这提供了分子量信息。3、场致离子化（fｉeldioｎizatｉｏｎ，ＦＩ）适用于易变分子得离子化,如碳水化合物、氨基酸、多肽、抗生素、苯丙胺类等。能产生较强得分子离子峰与准分子离子峰。4、场解吸离子化（fｉelddeｓｏｒptionｉonｉzation,FD）用于极性大、难气化、对热不稳定得化合物.5、负离子化学离子化（negativｅiｏｎｃhemicａlioｎizatioｎ，NICＩ)就是在正离子MS得基础上发展起来得一种离子化方法，其给出特征得负离子峰，具有很高得灵敏度(10—１5g)。质量分析器：其作用就是将电离室中生成得离子按质荷比(m／z)大小分开，进行质谱检测.常见质量分析器有：1、四极质量分析器(quadrupoleaｎａlyzer)原理：由四根平行圆柱形电极组成，电极分为两组,分别加上直流电压与一定频率得交流电压。样品离子沿电极间轴向进入电场后，在极性相反得电极间振荡，只有质荷比在某个范围得离子才能通过四极杆,到达检测器,其余离子因振幅过大与电极碰撞，放电中与后被抽走。因此,改变电压或频率，可使不同质荷比得离子依次到达检测器,被分离检测。２、扇形质量分析器磁式扇形质量分析器(mａｇnetiｃ—ｓeｃtormａssａnalyzｅr)被电场加速得离子进入磁场后，运动轨道弯曲了，离子轨道偏转可用公式表示:当Ｈ,V一定时,只有某一质荷比得离子能通过狭缝到达检测器。特点:分辨率低，对质量同、能量不同得离子分辨较困难。3、双聚焦质量分析器(douｂle-foｃｕsinｇmassassaｙ)由一个静电分析器与一个磁分析器组成,静电分析器允许有某个能量得离子通过，并按不同能量聚焦，先后进入磁分析器，经过两次聚焦，大大提高了分辨率。４、离子阱检测器（iｏntｒapdeteｃtor）原理类似于四极分析器，但让离子贮存于井中,改变电极电压，使离子向上、下两端运动,通过底端小孔进入检测器。检测器：检测器得作用就是将离子束转变