安捷伦液质联用技术(LCMS)及其应用课件.ppt

1、by Li Ping1安捷伦-液质联用技术(LC/MS)及其应用一二请在这里输入您的主要叙述内容整体概述三请在这里输入您的主要叙述内容请在这里输入您的主要叙述内容by Li Ping3液质(LC/MS)联用技术基础by Li Ping4o质谱分析仪(MS)P需要高真空条件P质量分析系统P最好使用挥发性缓冲液o液相(HPLC)v高效分离混合物v流动相挥发后产生大量气体v出口压力为大气压v无质量限制v可以使用缓冲盐溶液液相(HPLC)到 质谱(MS)的接口HPLCMSInterface(Key to Success!)by Li Ping5LC-MS的接口的发展和种类p传送带(moving bel

2、t)(moving belt)式的LC-MS:LC-MS:目前已经停用p热喷雾(TSP)LC-MS(TSP)LC-MS接口:已经很少使用p粒子束(PBI)(PBI)p大气压电离源(API):(API):目前最常用的方法电喷雾(ESI)(ESI)大气压化学电离源(APcI)(APcI)by Li Ping6LC/MS联用技术的相对适用范围by Li Ping7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by Li Ping8库仑爆炸（Coulomb ExplosionsCoulomb Explosions）Ra

3、yleighLimitReached+-+-+-+-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by Li Ping9Neutral MoleculesAnalyte IonsClustersSalts毛细管液相的入口雾化器加热 N N2 2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by Li Ping10ES电离原理by Li Ping11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

4、-溶剂+H H+溶剂+H H+M-+M-溶剂+MM+大气压化学电离源(APCI)的电离过程by Li Ping12毛细管碎片碰撞电压（CID）Corona needle+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by Li Ping13APCI电离原理by Li Ping14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)J化和物需具有一定的挥发性J化和物必需是热稳定的J离子在气态条件中生成J只生成单电荷离子by Li P

5、ing15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ESIAPCIby Li Ping16什麽是诱导解离碰撞?(Collision Induced Dissociation)?(Collision Induced Dissociation)?N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N可以得到结构信息用于化和物的定性分析N可以提供用于定量分析目地的确任

6、碎片离子N只要改变单一参数“fragmentor”来控制CID.CapillaryFragmentation Zone(CID)SkimmersOctopoleLensesQuadrupoleM nM 1+M 2+DETAILby Li Ping17碰撞电压值对质谱图的影响3504004505005506006507002000400060008000m/z-Abundance439467502684.653504004505005506006507002000400060008000m/z-Abundance411439467495684.65碰撞电压=175 volts碰撞电压=100 v

7、oltsloss of C14 fatty acidloss of C12 fatty acidCH2OCOOC11H23CHOCOOC13H27CH2OCOOC15H31loss of C16 fatty acidby Li Ping18 安捷伦液-质联用仪介绍by Li Ping19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020406080100Abund.100150200250300m/z197.1223.0251.0281.0324.21:MS,Time=0.4341-0.7177min(#17-#22),100%=2003900

8、0arb质谱图by Li Ping20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/MSD VL液相/单四极杆质谱LC/MSD SLby Li Ping21四极杆质谱 S ca nning of m e asuring ra nge:U (D C vo ltage)V (pe ak a m p litu de of a radio fre que ncy)U an d V are variedU +V cos 2 f t U V co s 2 f tac and dc vo ltage sio n s w ithc o rres p o n d in gm/z

9、 io n s c o llid ew ith th e ro d sD e te c to r+Main RFLow Amplitude Dipole Field(1/3 Frequency of the Main RF)Conversion DynodeElectron MultiplierShutterOptimized Asymptote AngleOctapoleRing 多极离子阱质谱by Li Ping22安捷伦的专利技术直角喷雾接口+P 提高灵敏度P 减少污染P 降低毛细管被堵塞P 对非挥发性缓冲液的忍耐能力强by Li Ping23独一无二的交叉喷雾器交叉喷雾器不需 X,Y,

10、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by Li Ping24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(Hanks)Componentg/LSodium chloride8Calcium chloride0.1Potassium chloride0.4Potassium phosphate monobasic0.06Magnesium Sulfate0.1Sodium bicarbonate0.35Sodium phosphate dibasic0.048Glucose1Phenol red0.011by Li Ping25

11、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!by Li Ping26内置式较正溶液用于全自动调谐和质量较正by Li Ping27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by Li Ping28哪一种离子化模式最好?o不知道要分析的化合物的性质是酸性或碱性o要分析的化合物中同时包含酸性和碱性化合物o酸性和碱性化合物的浓度不同by Li Ping29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by Li Ping30我经常筛选未知物.最好是同时获得

12、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by Li Ping31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by Li Ping320200000400000600000800000min12345670100000200000300000400000500000600000700000800000High fragmentor:130 V Low fragmentor:65 Vm/z100200300 311.1 312.1 156.1 311.1 108.1 245

13、.1 218.1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by Li Ping33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SCANby Li Ping34ScanSIM0100000200000300000400000500000600000min1234520000400006000080000100000120000140000160000180000200000 279.0m/z100200300 279.0 280.0 301.0磺胺药物演示混合样可同时采集多种质谱信号:SIM/Scanby Li Ping35可同时采集多

14、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2)信号关闭采集Improve data quality and manage data file size:by Li Ping36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/Full Scan 模式by Li Ping37如何建立自己的HPLC/ESI和HPLC/APCI谱库by Li Ping38质谱库检索特点o 检索用户自建谱库 v使用 NIST 程序和检索规则 v没有应用独特的筛选,如

15、PBMo 谱库可以包含结构式o 交互式或自动检索o DAD/MSD 组合检索报告 by Li Ping39自动生成谱库检索报告 Library search mode:Automatic library searchLibrary file No.:1Library file name :S:SPYDERMSLIBR1DOUGLIB.UVLMatch threshold :950 Purity threshold:CalculatedTime window left%:None Case sensitive:NoTime window right%:None Whole word:NoWave

16、length shift :0.0 Compare spectrum:YesAbsorbance threshold :0.0 Search logic:ORSearch range :AllSignal 1:DAD1 A,Sig=254,8 Ref=450,80Signal 2:MSD1 TIC,MS FileNIST MS library search mode:Automatic library searchNIST MS library file No.:1NIST MS library file name:douglibRetTime Sig MW Library Match For

17、mula Name min#Id -|-|-|-|-|-|-|-2.746 2 270 1 4 720 C9H10N4O2S2 Sulfamethizole 2.987 2 278 1 5 748 C12H14N4O2S Sulfamethazine 3.571 2 284 1 6 583 C10H9ClN4O2S Sulfachloropyridazine 6.143 2 310 1 25 868 C12H14N4O4S Sulfadimethoxine by Li Ping40SIM 灵敏度 API-electrospray at 400 l/min or APCI at 1000 l/m

18、in Selected ion monitoring of m/z 609.3 Positive ionizationVL 10 pg reserpine 50:1 RMS(10:1 peak-to-peak)SL 1.0 pg reserpine 50:1 RMS(10:1 peak-to-peak)Unsurpassed performance!卓越的操作性能指标by Li Ping41LC/MSD SL:利血平(电喷雾,SIM 模式)Chromatographic ConditionsColumn:30 x 2.1mm Zorbax Rapid Resolution SB-C8,3.5

19、m(p/n 873700-902)Mobile phase:5 mM each ammonium formate in 75%methanol in waterFlow rate:0.4 ml/minInjection amount:1 or 2 pg on columnESI MS ConditionsSource:ESIIon mode:positiveSIM ions:609Fragmentor:200 V2 pg reserpine0200040006000min24681012141000200030001 pg reserpineby Li Ping42LC/MSD SL:利血平(

20、大气压化学离子化,SIM 模式)Chromatographic ConditionsColumn:30 x 2.1mm Zorbax Rapid Resolution SB-C8,3.5 m(p/n 873700-902)Mobile phase:5 mM each ammonium formate in 75%methanol in waterFlow rate:1 ml/minInjection amount:1 or 2 pg on columnAPCI MS ConditionsSource:APCIIon mode:positiveSIM ions:609Fragmentor:200

21、 VVaporizer:450CDrying gas:350C,5 l/minNebulizer:50 psigmin24681012144008001200 9.475 10.992 12.506 14.022 15.536400800120016002000 9.472 10.988 12.502 14.015 15.5282 pg reserpine1 pg reserpineby Li Ping43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

22、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；by Li Ping44Agilent 1100 Series LC/MSD:应用分析举例u在农药合成及农药残留分析中的应用u在高分子添加剂分析中应用u在染料(如偶氮染料)分析中的应用u在双酚A,壬基酚及表面活性剂分析中的应用u在激素及兴奋剂分析中的应用u在蛋白质及多肽分析中的应用u在糖类化合物分析中的应用u在天然产物分析中的应用by Li Ping45o氨基甲酸盐类化合物(Carbamates)

23、o磺酰脲类(Sulfonyl Ureas)o苯脲类(Phenyl Ureas)o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by Li Ping46Tomato extract spiked with 11 carbamates 200 pg/l;50 l injected;Scan modeAPCI-LC/MS氨基甲酸盐类化合物的分析mAUmin51015202520406080UV 254 nmTomato extract spiked with 11 carbamatesNorm.4000080000120000EIC m/z 222MS TICcarbofuranby

24、 Li Ping47APCI-LC/MS氨基甲酸盐类化合物的分析v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vLC/MS:进样量:50ul X 200pg/ul 柱子:100X4mm I.d,3um Hypersil ODS 溶剂 A:Water 溶剂B:Methanol 梯度:25 to 75%B in 20min UV Detector=214nm Flow rate:0.8ml/min MS:Mass Scan range:100 to 510 amu APCI Vap=400C Drying gas temp=350C by Li Ping48氨基甲酸盐

25、化合物的总离子图及提取离子谱图600001200006000120007501500600012000100020002.557.51012.51517.515003000MS TICm/z 163m/z 116m/z 222m/z 202m/z 226oxamylaldicarbaldicarb sulfonealdicarb sulfoxidecarbofurancarbarylmethiocarbpromecarb草氨酰涕灭威涕灭威砜涕灭威亚砜西维因猛杀威by Li Ping4941.5 pg/componentIncreased Sensitivity for Carbamates U

26、sing SIMmin204015030020402.557.51012.51517.52040min02.557.51012.51517.50100200300400200400MS TICm/z 132m/z 226m/z 202m/z 222aldicarb sulfoxidecarbofurancarbarylpromecarbby Li Ping50*Final sample concentration for carbamates equals 2 g/ml*3 ul inj on a 2.0 mm x 150 mm Phenomenex C-18*10 ul inj on a 4

27、.6 mm x 250 mm Pickering C-18检测的比较PesticideLC/M S*Post-Colum n FLD*UnitsAldicarb sulfoxide1020PPBO xam yl520PPBM ethom yl417PPB3-O H-carbofuran520PPBAldicarb520PPBCarbofuran417PPBCarbaryl2.510PPBM ethiocarb417PPBflorida CDFA Methodology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by Li Ping5150 l of 1 ppb injecte

28、d,SIM除草剂的APCI-LC/MS 分析谱图的提取离子图02000Cyanazine01000Simazine040008000Hexazinonemin510152025Atrazine040008000m/z 241 m/z 202m/z 253 m/z 216 氰草津西玛津莠草津环嗪酮by Li Ping52*50 l of 1 ppb injected(50 pg on column),2-OH-atrazine may shift,and is very dependant on column equilibration and pHCOMPOUND*(M+H)+S/N 2,6-

29、dichlorobenzamide1902 DIP-atrazine17484 Metamitron20343 Dimethoate23018 DE-atrazine18873 2-OH-atrazine198detected Cyanazine24124 Simazine20214 Hexazinone25362 Atrazine21686 Isoproturon20751 Diuron23324 Terbuthylazine23075 Linuron2492 Pendimethalin28226利用APCI-LC/MS 正离子/选择离子模式分析除草剂的结果by Li Ping53Scan

30、mode,20 ppm/componentAPCI-LC/MS用于苯脲除草剂的分析min1234550000100000150000200000 Metoxuron Linuron Diuron Chlortoluron Monolinuron立谷隆敌草隆绿谷隆甲谷隆绿麦隆by Li Ping54分析苯脲类除草剂的LC/MS 条件vLC conditions:Column 200 X 2.1 mm C18 Mobile phase A:Water B:Methanol Gradient:50-80%within 3 min Flow Rate:0.4ml/min UV Detector=254

31、 nmvMS:Mass Scan:100-400amu,Positive in APCI Corona needle=6uA,Vaporize Temp=400C Drying gas Temp=325C,4.0 L/min Nebulizer Gas Presure:30psiby Li Ping55Electrospray positive ion mode,SIMSulfonylureasmin1234550000100000150000200000Chlorsulfuron(Glean)MW=357SNHNHOOONNNCH3OCH3ClThifensulfuron methyl(Ha

32、rmony)MW=387SNHNHOOONNNCH3OCH3SH3COOMetsulfuron methyl(Ally)MW=381SNHNHH3COOOOONNNCH3OCH3Nicosulfuron(Accent)MW=410NSNHNHNOOOONNNCH3OCH3H3CCH3by Li Ping56液质联用(LC/MS)技术在 聚合物添加剂分析中的应用by Li Ping57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,MW 311.3和CH3(CH2)20CONH2,MW 339.3Erucamide(芥酸酰胺)CH3(CH2)

33、7CH=CH(CH2)11CONH2MW 337.3by Li Ping58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.)Ion AbundanceCH3(CH2)16CONH2m/zIon Abundance250300350400 284.2 285.2250300350400 312.3 313.2250300350400 340.3 341.2CH3(CH2)18CONH2CH3(CH2)20CONH2by Li Ping590500

34、00100000150000200000250000300000350000Time(min.)Ion Abundance02468101214m/z250300350400450020000400006000080000100000120000 338.3 339.3250300350400450020004000600080001000012000 338.3 436.4 339.2 437.5 411.2 312.1 356.3 284.3Ion AbundanceIon Abundance聚合物润滑添加剂:APCI 正离子模式-分析芥酸酰胺(Erucamide)样品by Li Ping

35、60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 168MW 646.6Irganox 1076MW 530.4OP3HOCH2CH2C=OOC18H37by Li Ping61抗氧添加剂,Irgafos 168 by Positive Ion APCIIrgafos 168MW 646.6OP3600625650675700050000100000150000200000250000300000 663.5 664.5 665.5 607.460062565067570002000004000006000008000001E6 647.5 648.5 649.5M+1

36、6m/z0246810121416050000010000001500000200000025000003000000Time(min.)Ion AbundanceIon AbundanceIon Abundanceby Li Ping62Irganox 1076 by Negative Ion APCI 02468101214-5-2.502.557.5100246810121405000001000000150000020000002500000UV Signal 280 nmTotal Ion ChromatogramNegative Ion APCITime(min.)mAUIon A

37、bundanceIrganox 1076MW 530.4HOCH2CH2C=OOC18H37m/zIon Abundance(M-H)-52054002000004000006000008000001000000 529.3 530.2 527.2 531.3by Li Ping63抗氧添加剂Irganox 1010MW 1176.7Irganox B22550%Irganox 101050%Irgafos 168by Li Ping64LC/MS Analysis of Irganox B225 by APCI02000040000600008000010000012000014000016

38、0000600800020000400006000080000 731.5 675.3 619.3 785.36008000100000200000300000400000500000 647.5 679.5m/zIon AbundancePeak at 10.6 minPositive Ion ModeIrganox 1010.h11001200 1175.4 1177.5 1178.4Peak at 10.5 minNegative Ion ModeIrganox 1010Peak at 15.5 minPositive Ion ModeIrganox 168010203040506002

39、5000050000075000010000001250000150000017500000100000200000300000400000500000600000700000mAUIon Abundance024681012141602468101214160246810121416Time(min.)UV Signal 280 nmPositive Ion APCI TICNegative Ion APCI TICIrganox 1010Irganox 1010Irgafos 168by Li Ping65液质联用(LC/MS)技术在 酚类化合物分析中的应用by Li Ping66化学结构

40、式CHOOHCH3CH3CH3OHHOCC2H5HOCnH2n+1by Li Ping67双酚 A(M.W 228)(STD 1ppm)Bisphenol A TICLC/MSDby Li Ping68双酚 A(流动注射分析)LC/MSDby Li Ping69双酚 A 分析-TIC vs Concentration(10-0.1ppb)-LC/MSDby Li Ping70双酚 A 分析 -检测限(UV/MSD)-Conventional LC System:LC with Fluorescence/UV Deector(220nm)LC/MSDby Li Ping71烷基酚的质谱图(1ppm)LC/MSD提问与解答环节Questions and answers添加标题添加标题添加标题添加标题此处结束语点击此处添加段落文本 .您的内容打在这里，或通过复制您的文本后在此框中选择粘贴并选择只保留文字最后、感谢您的到来 讲师：XXXX 时间：202X.XX.XX