WATERS公司的UPLCTQD培训资料-MS4QpHWOper课件.ppt

1、2008 Waters Corporation2008 Waters Corporation 2 真空系统 Z喷雾离子源 源内碰撞诱导解离(in-souce CID)及MS/MS 质量分析器 检测器2008 Waters Corporation 3质谱仪之所以在低压下工作是为了.尽量减少离子-分子之间的碰撞(即,得到最大平均自由程)碰撞可能导致离子偏离所期望的轨迹(由离子源到四极杆检测器)碰撞可能导致产生意外的离子或带来副反应 1 atm 10-6 m ;10-4 torr 0.5 m防止在高电压(用于某些离子聚焦)下生成电弧减少污染/化学噪音2008 Waters Corporation 4

2、 涡轮分子泵涡轮分子泵(2)前级泵前级泵分析器分析器 大气压大气压1 torr10-4 torr10-5 torr760 torrPressure Unit Conversions:1 torr=1.333 mbar1 torr=3.23x1016 molecules/cm3760 torr=1 atm1 atm=1013.25 mbar1 mbar=0.750 torr1mbar=100 Pa2008 Waters Corporation 5 大气压大气压760 torr1 torr10-4 torr10-5 torr2008 Waters Corporation 62008 Waters

3、Corporation 72008 Waters Corporation 82008 Waters Corporation 9IsolationValve2008 Waters Corporation 10 将HPLC 洗脱液导入MS离子源 75 m 内径不锈钢管 高电压给液滴提供过量电荷 对于正离子方式通常在 2-4 kV 之间优化 对于负离子方式通常在 2-3 kV 之间优化2008 Waters Corporation 11 高电压促使溶剂分子发生化学电离 对于正离子方式通常在 3-5 kV 之间优化 对于负离子方式通常在 2-4 kV 之间优化2008 Waters Corporati

4、on 12 将离子抽取至一级真空区 调节锥孔电压以获取最大灵敏度 通常在 25-70V 之间优化锥孔电压 低分子量化合物宜选用低电压 高分子量化合物宜选用高电压 电压增高会引起分子破裂产生源内CID 在扫描期间电压可以斜线上升梯度扫描 电压也可以在选定的扫描方式之间切换(例如,从低到高再到低,等)2008 Waters Corporation 13 将离子聚焦导向射频透镜 电压通常在 3-10 V之间优化 增加电压将导致碎裂发生 若想导致碎裂发生(源内CID)，推荐采用调节取样锥孔电压的方法 2008 Waters Corporation 14 聚焦离子进入四极杆的中心 典型的优化电压为固定的

5、直流偏置电压=0.5 V 其射频电压随加在四极杆上的射频电压而同步扫描 可以传送很宽范围质量数的离子(不起质量过滤作用)2008 Waters Corporation 15Electrospray ProbeAPcI Discharge NeedleSample ConeExtraction ConeRF LensDifferential AperturePrefilterQuadrupoleAnalyserCapillary+3.0-3.0Not applicableCoronaNot applicable+3.0-2.0Cone+25-25+25-25Extractor+3-3+3-3RF

6、 Lens+0.5-0.5+0.5-0.5Not adjustable(ground)Not applicableNot applicable(kV)(kV)(kV)(kV)(V)(V)(V)(V)(V)(V)(V)(V)(V)(V)(V)(V)Tune PageESIAPcIName+ve-ve+ve-ve2008 Waters Corporation 16电离电压电离电压Positive ESNegative ES2.503.752.003.002008 Waters Corporation 17锥孔电压锥孔电压Cone Voltage101002008 Waters Corporatio

7、n 18萃取锥孔和萃取锥孔和RF 透镜电压透镜电压15Extractor Voltage05RF Lens Voltage2008 Waters Corporation 19离子源温度离子源温度Infusion(5-40 l/min)Source temp.80Desolvation temp.120HPLC(100-300 l/min)Source temp.Desolvation temp.1203002008 Waters Corporation 20气流气流锥孔气锥孔气去溶剂气去溶剂气30010001002008 Waters Corporation 212008 Waters Cor

8、poration 222008 Waters Corporation 23Positive APcINegative APcI0.010.00.05.0电晕针电流电晕针电流2008 Waters Corporation 24锥孔电压锥孔电压锥孔电压锥孔电压101002008 Waters Corporation 25萃取锥孔电压和萃取锥孔电压和RF 透镜电压透镜电压萃取锥孔电压萃取锥孔电压05RF Lens voltage052008 Waters Corporation 26离子源和探头温度离子源和探头温度HPLC(0.2-2 ml/min)离子源温度离子源温度120150APcI探头温度探

9、头温度3006002008 Waters Corporation 27气流气流锥孔气锥孔气去溶剂气去溶剂气1002501002008 Waters Corporation 28 完全未知的化合物分析，可使用ESCi复合源功能，同时获得ESI和APcI的数据。2008 Waters Corporation 292008 Waters Corporation 302008 Waters Corporation 31IsolationValveCID Region2008 Waters Corporation 322008 Waters Corporation 3310015020025030002

10、,0004,0006,0008,00010,00012,000m/zIntensityNHNNCH3CH3NH2SOOSulfamethazineM+H+2772782792802812822,0004,0006,0008,00010,00012,000Parent Ion RegionMW 278m/zPositive ion mode,ESI,2 ul/min,50%MeOH:49%H2O:1%HOAc2008 Waters Corporation 34NHNNCH3CH3NH2SOOSulfamethazine10015020025030002,0004,0006,0008,00010,

11、000m/zIntensityM+H+1831841851861871882,0004,0006,0008,00010,000Fragment Ion RegionMW 186m/zC6H8N3O2S 921561862008 Waters Corporation 3520ng Flunitrazepam APCI Varying Cone Voltage180200220240260280300320340360380400420440m/z0100%0100%0100%0100%0100%0100%flunitr1 168(3.256)Scan AP+6.59e6314.173315.18

12、7flunitr2 168(3.259)Scan AP+1.42e7314.046315.187flunitr3 168(3.257)Scan AP+8.00e6314.046315.187flunitr4 167(3.237)Scan AP+5.21e6268.162239.131211.111314.046269.049flunitr5 167(3.237)Scan AP+3.89e6268.162239.131210.984314.173269.176flunitr6 168(3.257)Scan AP+2.50e6239.131183.087211.111222.015268.1622

13、40.019Cone Voltage 70 VCone Voltage 60VCone Voltage 50VCone Voltage 40VCone Voltage 30VCone Voltage 20V2008 Waters Corporation 36 高锥孔电压可促使样品在源内碎裂。如果母离子不稳定，通过监测碎片离子可提高检测灵敏度。用全扫描比用子离子扫描能提供更丰富的结构信息。可进行MS-MS-MS分析，但更重要的是确保改变锥孔电压能产生真实的结构碎片信息。2008 Waters Corporation 37红霉素红霉素2008 Waters Corporation 38红霉素红霉素

14、2008 Waters Corporation 39 低能量碰撞(简单的质谱裂解方式)碰撞气为氩气 当用碰撞能量产生质谱碎片时，碰撞室压力一般为 4-6 e-3 mbar。使用低能量碰撞时，由于加钠和加钾离子非常稳定，一般不会产生碎片离子。2008 Waters Corporation 40 一般都用丰度最强的质谱峰进行质谱质谱分析，即使它是多电荷离子。多电荷离子一般比单电荷离子需要更高的碰撞气电压 碎片离子可能比多电荷离子的质荷比大。2008 Waters Corporation 41注意注意:进口和出口的电压以及进口和出口的电压以及分辨率可调整。分辨率可调整。2008 Waters Cor

15、poration 42MS扫描扫描MRMMS/MS 扫描扫描2008 Waters Corporation 43CID梯度扫描功能2008 Waters Corporation 446007008009001000110012001300140015001600170018001900200021002200m/z0100%0100%808.3771.5738.0707.1678.8652.8848.8893.4998.2942.9943.7944.91060.5999.3999.51131.01061.51211.81134.01413.71304.91542.01696.6893.4808

16、.1771.6738.1707.6679.1616.2848.8942.8998.5943.5944.7945.3946.81060.4999.11000.11131.01061.01061.51062.71063.21212.11305.41212.61413.81306.21414.01542.31696.21542.62120.21884.6Cone Ramped 25-120VCone=30 VoltsCONE=30 VCONE RAMPED 25-120 V2008 Waters Corporation 45预过滤器预过滤器四极杆质量过滤器四极杆质量过滤器2008 Waters Co

17、rporation 46SourceDetectorNonresonant IonResonant Iondc and Rf voltages2008 Waters Corporation 47m/z2182008 Waters Corporation 48负电极对负电极对:低端离子过滤通道低端离子过滤通道MassTransmissionTransmissionMassNegative rods create a low pass filter.Positive rods create a high pass filter.Adapted from Willoughby,R.;Sheehan,

18、E.;Mitrovich,S.A Global View of LC/MS:How to Solve Your Most Challenging Analytical Problems,1st ed.;Global View Publishing:Pittsburgh,PA,1998;p 528.正电极对正电极对:高端离子过滤通道高端离子过滤通道-+2008 Waters Corporation 49MassTransmission 质量过滤器沿质量标尺的波段扫描实现质量数扫描质量过滤器沿质量标尺的波段扫描实现质量数扫描Adapted from Willoughby,R.;Sheehan,E.

19、;Mitrovich,S.A Global View of LC/MS:How to Solve Your Most Challenging Analytical Problems,1st ed.;Global View Publishing:Pittsburgh,PA,1998;p 529.2008 Waters Corporation 50分辨率通常以下式表达分辨率通常以下式表达式中式中 m 是峰质心的是峰质心的 m/z,m 是是 5%峰高处的峰宽峰高处的峰宽,或者或者,更常用的是半峰宽更常用的是半峰宽(FWHM=Full Width Half Maximum)m m 2008 Water

20、s Corporation 51影响四极杆分辨率的其它参数:四极杆的长度 射频电压的最大振幅 四极杆相对空间位置 离子的动能 四极杆的加工工艺和排列2008 Waters Corporation 52四极杆质量过滤四极杆质量过滤器的特点是以单器的特点是以单位质量分辨率运位质量分辨率运行行,这可以通过将这可以通过将某个质量范围的某个质量范围的半峰宽调谐到半峰宽调谐到 0.6 amu 来实现来实现2008 Waters Corporation 531.四极杆质量分析器四极杆质量分析器:单位质量分辨率单位质量分辨率2.反射式反射式TOF 6000分辨率分辨率 TOF,双聚焦以及双聚焦以及FT/MS均

21、可以提供分均可以提供分辨率极高的数据辨率极高的数据,但是但是它们不适合常规分析它们不适合常规分析2008 Waters Corporation 54LM/HM resolution=15:Peak width at 1/2 height=0.6 amu2008 Waters Corporation 55LM/HM resolution=11:Peak width at 1/2 height=1.4 amu UNDER-RESOLVED2008 Waters Corporation 56LM/HM resolution=18:Peak width at 1/2 height=0.3 amu OV

22、ER-RESOLVED2008 Waters Corporation 57 内置 PC 技术使单四极杆接口适应快速色谱 优点更多:意味着可“检测”更多的峰 基线和共流出物 意味着可“更好”地定量 更多的信息可更快地得到正确答案2008 Waters Corporation 58随着峰宽降低（例如，高通量）到小于3秒（半峰宽），快速扫描变得很重要 大多数四极杆设计的扫描速率约 1000 amu/秒 由于Quattro Premier XE 能以高达5000 amu/秒的速率采集全扫描数据,使得一个色谱峰包含有更多的数据点,对于鉴定未知物提供更优质的谱图2008 Waters Corporatio

23、n 590.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00Time0100%0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00Time0100%5000 amu/sec500 amu/sec快速峰所包含的数据点更多快速峰所包含的数据点更多2008 Waters Corporation 60扫描速率的影响扫描速率的影响0.200.300.400.500.600.700.800.901.00Time0100%5000 Da/sec500 Da/sec2008 Waters Corporation 61数据格式数据格式Centroid(棒状

24、图)方式 计算机对每个质谱峰储存的单点数据 扫描速率 2000 amu/sec 饱和度 2.1 x 106 countsContinuum(轮廓图)方式 计算机对每个质谱峰储存的多点数据(可选择)扫描速率随所选择的数据点而改变 饱和度 1.34 x 108 countsMCA方式(Multiple Continuum Averaging)将多个质谱图加和成一张质谱图 可以提高弱信号的灵敏度 使用 16 ppd;扫描速率 400 amu/sec 饱和度 1.34 x 108 counts2008 Waters Corporation 62Sample Description50607080901

25、00110120130140150160170180190200m/z2100%SALICYLAMIDE 80V 31(0.617)Cm(4:39)Scan ES+4.89e712111193102130Sample Description5060708090100110120130140150160170180190200m/z4100%SALICYLAMIDE 80V 31(0.617)Cn(Cen,2,80.00,Ar);Cm(11:38)Scan ES+3.04e712111193102130Continuum or Profile Data Centroid Data2008 Waters Corporation 63 高压打拿极转换的高灵敏度(正/负离子)光电倍增器 光电倍增器的免维护寿命为10年