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LCMS基礎

(2022-09-08 18:49:59) 下一個

相關概念

 

離子豐度(Abundance of ions):檢測器檢測到離子信號強度。

 

相對離子豐度(Relative abundance of ions):以質譜圖中指定質荷比範圍內最強峰(基峰)的強度為100%。其它離子峰對其歸一化所得到的強度。標準質譜圖均以離子相對豐度值為縱坐標。離子的豐度與物質的含量相關,因此是質譜定量的基礎。

 

EI:電子轟擊源質譜,常用於GC-MS係統。

 

API:大氣壓電離源質譜,常用於LC-MS係統。

 

MALDI:基質輔助激光解吸電離源質譜,常用於生物大分子分析。

ESI:Electron Spray Ionization的縮寫,意思是電噴霧離子源,是質譜儀中較為常用的一種離子化方式。電噴霧離子源屬於一種軟電離源,能使大質量的有機分子生成帶多電荷的離子。

 

APCI:Atmospheric Pressure Chemical Ionization的縮寫,大氣壓化學電離源 APCI是20世紀90年代後使用的液相色譜和質譜聯用的接口技術之一。溶液在氣流作用下形成氣溶膠,蒸發,電暈放電使溶劑電離,電子轉移或電子捕獲,使樣品帶電。

Mass Spectrum (MS) 相關知識

 

離子在電場中加速,在磁場中偏轉。正離子源適用於堿性化合物: 含氮化合物更容易粘附氫正離子,在正離子源中容易出分子離子峰。負離子源適合酸性化合物: 酸性化合物更容易轟擊掉氫正離子,如酸,酚類化合物。

一、加減分子量峰
常用的MS或者LCMS檢測為ESI電離源,當一種化合物不出MS或者MS異常的還可以作ACPI電離源檢測,可能會得到相應的結果。
加分子量峰: M+1(H+); M+23(加Na+)2M+23(兩分子共用一個鈉離子)。

減分子量峰: M-56(脫叔丁基)和M-100(脫Boc),非常常見; M-16(脫NH3)和M-17(脫水)以及(M+2)/2(在電場裏麵粘附上2個正離子),含烯丙基或苄基的雜原子化合物,很容易出烯丙基或苄基的正離子碎片峰,比較常見。

常見的離子片段
正模式 原因
M+14 在LCMS中羧酸與甲醇成酯,或其他多一個碳的情況
M+18 加NH4
M+19 水合
M+23 加鈉離子
M+33 加甲醇
M+39 加鉀離子
M+42 加乙腈
M+64 加乙腈加鈉離子
2M+1 二聚+氫離子,倍峰
2M+23 二聚+鈉離子
一係列相差42的峰 可能為石蠟油汙染
一係列相差44的峰 可能為聚乙二醇汙染
M-16 脫掉NH3
M-17 脫水
M-44 羧酸和含Cbz的分子常見,重排後脫CO2
M-56 含Boc的分子常見,脫叔丁基
M-100 含Boc的分子常見,脫Boc
(M+2)/2 分子絡合兩個氫離子,半峰
 
負模式 原因
M-1 [M-H]-
M+X [M+X]-,  X=溶劑或緩衝溶液的陰離子
M+S-1 [M+S-H]-,  S=溶劑

詳細內容點擊 ---》有機合成路線:LCMS常出現的幹擾離子峰總結

 

二、同位素峰

特別注意精確分子量和摩爾分子量的區別:質譜分子量都是用同位素質量計算得到的。Chemdraw精確分子量是高分辨的最高強度峰,是用組成該分子的所有原子在天然界中豐度最高的同位素的質量加和得到的,對有多個同位素的原子,同一個分子碎片就有可能出現多個質譜峰。比如下圖中的例子:氯原子有原子量為34.97和36.97兩個同位素, 而且天然豐度都是接近3;1, 其質譜圖中就會出現155.05和157.05兩個分子離子峰, 且強度比接近3:1。自然界中的元素都是各個同位素的混合,因此摩爾分子量是按自然界中同位素的比例平均得到的。平時測MS時,可以直接通過 Chemdraw計算出質譜的分子離子峰。

同位素峰的一個常見應用就是可以直接判斷所測的化合物是否含有Cl或Br等具有明顯同位素的原子。常見氯和溴同位素的表現: 一個氯峰高比M+2/M=1/3; 一個溴為峰高比M+2/M=1/1), 同時含有多個同位素的表現可以用Chemdraw精確模擬。

另外一些特殊情況下可以通過同位素峰判斷是否反應完全,如下圖所示:A經過偶聯生成B,利用LCMS監測反應,如不仔細看同位素峰,就會誤判原料沒有反應。正模式下, 原料A[M+H]: 268, 270; 產物B隻有[M+H]: 270。

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