島津GCMS培訓(xùn)教材課件

島津國際貿(mào)易（上海）有限公司島津GCMS培訓(xùn)島津國際貿(mào)易（上海）有限公司島津GCMS培訓(xùn)第一部分GCMS基本構(gòu)成第一部分GCMS基本構(gòu)成GCMS:氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀GC:氣相色譜（Gaschromatograph）MS:質(zhì)譜（Massspectrometer）GCMS:氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀GC:氣相色譜（Gaschr目的

：分離樣品組分GC組成進(jìn)樣口(樣品氣化)色譜柱(分離)檢測器(FID,MS,···)載氣樣品目的：分離樣品組分GC組成進(jìn)樣口(樣品氣化)色譜柱(離子源透鏡系統(tǒng)四極桿檢測器離子化離子聚焦質(zhì)量分離離子檢測MS組成真空系統(tǒng)離子源透鏡系統(tǒng)四極桿檢測器離子化離子聚焦質(zhì)量分離離子檢測MS質(zhì)譜結(jié)構(gòu)示意圖離子源檢測器四極桿分子渦輪泵電子透鏡質(zhì)譜結(jié)構(gòu)示意圖離子源檢測器四極桿分子渦輪泵電子透鏡7788第二部分GC基礎(chǔ)第二部分GC基礎(chǔ)第三部分MS基礎(chǔ)第三部分MS基礎(chǔ)Interface（接口）接口:GCtoMS的連接部件接口columnMS高真空使用石墨墊圈

密封（85%Vespel+15%石墨）加熱塊Interface（接口）接口:GCtoMS的連接部件接真空-另一重要因素-真空系統(tǒng)確保離子由離子源轉(zhuǎn)移至檢測器++ionair,wateretc.高真空低真空真空-另一重要因素-真空系統(tǒng)確保離子由離子源轉(zhuǎn)移至檢測器排氣系統(tǒng)IonsourceLenssystemRodsystemDetector主泵副泵排氣系統(tǒng)IonsourceLensRodDetecto真空泵(主泵)Turbomolecularpump（渦輪分子泵）旋轉(zhuǎn)葉片使氣體分子向下移動并由出口排出干凈真空啟動和關(guān)機(jī)時間短價格昂貴真空泵(主泵)Turbomolecularpump單泵排氣系統(tǒng)和差動排氣系統(tǒng)

差動排氣系統(tǒng)更有利于高流量分析單泵排氣系統(tǒng)差動排氣系統(tǒng)高真空RPGCGCMS-QP2010Plus單泵排氣系統(tǒng)和差動排氣系統(tǒng)差動排氣系統(tǒng)更有利于高流Ionization（離子化）樣品分子在離子源中離子化根據(jù)樣品條件不同(如氣體或液體)，離子化方法也不同對氣體樣品來說有三種離子化方法EI(ElectronImpact，電子轟擊電離)CI(ChemicalIonization，正化學(xué)電離PCI)NCI(NegativeChemicalIonization，負(fù)化學(xué)電離)Ionization（離子化）樣品分子在離子源中離子化e-e-e-e-e-樣品燈絲++++碎片離子QPEI(電子轟擊電離)分子離子產(chǎn)生：M＋e－→M+＋2e－e-e-e-e-e-樣品燈絲++++碎片離子QPEI(電子轟

最常用的離子化方法

開放式離子源

產(chǎn)生大量碎片離子EI概述最常用的離子化方法EI概述碎片和質(zhì)譜圖分子受到電子（70eV）轟擊，在較低能量的化學(xué)鍵處發(fā)生斷裂?A-B-C-D＋e－

ABCD＋(molecularion)＋2e-

ABC+、D+

AB+、CD+A+、BCD+每一化合物具有特定的質(zhì)譜圖：用于化合物識別（定性）(譜庫檢索)A＋D＋AB＋CD＋ABC＋BCD＋ABCD＋基峰分子離子fragmentions（碎片離子）俵e-ˉ

Mm1m3m2碎片和質(zhì)譜圖分子受到電子（70eV）轟擊，在較低能量的化EI譜圖示例m.w.78m.w.72EI譜圖示例m.w.78m.w.72燈絲e-e-e-e-e-QPCH4

CH5+C2H5+樣品H+-CH4[M+1]-C2H4CI(正化學(xué)電離)燈絲e-e-e-e-e-QPCH4CH5+樣品H+-CH4需要反應(yīng)氣（Reagentgas）

封閉式離子源(離子源內(nèi)壓力約10Pa)碎片少(軟電離)產(chǎn)生準(zhǔn)分子離子（

pseudo-molecularions,M+1）有利于測定分子量CI概述需要反應(yīng)氣（Reagentgas）CI概述

EI和CI譜圖比較毒死蜱（Chlorpyrifos）

M.W.

349EICIEI和CI譜圖比較毒死蜱（ChlorpyrifNCI(負(fù)化學(xué)電離)需要反應(yīng)氣（Reagentgas）

半封閉式離子源(離子源內(nèi)壓力約1Pa)碎片少(軟電離)帶電負(fù)性基團(tuán)的化合物有高靈敏度(如鹵素化合物)e－ＭＸCH4CH3HCH4CH4CH4ＭＸe－電子捕獲反應(yīng)-（Ｘ：高電負(fù)性原子或離子，如鹵素)NCI(負(fù)化學(xué)電離)需要反應(yīng)氣（Reagentgas）NCI質(zhì)譜圖六氯苯

M.W.284NCI質(zhì)譜圖六氯苯M.W.284三種離子源對比圖離子源離子源內(nèi)墊片EI源CI源NCI源EI用墊片CI、NCI用墊片DI進(jìn)樣時，CI、NCI用墊片三種離子源對比圖離子源離子源內(nèi)墊片EI源CI源NCI源EI用

GCMS質(zhì)量分析器磁質(zhì)量分析器四極桿質(zhì)量分析器離子阱質(zhì)量分析器飛行時間質(zhì)量分析器GCMS質(zhì)量分析器磁質(zhì)量分析器磁質(zhì)量分析器磁質(zhì)量分析器四極桿質(zhì)量分析器四極桿質(zhì)量分析器m1+m2+m3+m1+m1/z=kV1m2/z=kV2m3/z=KV3m2+m3+Ｖ1Ｖ1m/z＝ｋ?Vm：massnumber z：charge(=1inGCMS)k：constantV:voltageappliedtoQP 四極桿質(zhì)量分析器m1+m1+m1/z=kV1m2+m3+Ｖ1Ｖ1m/z＝ｋ?離子阱質(zhì)量分析器離子阱質(zhì)量分析器飛行時間質(zhì)量分析器++LVtDetectorDrifttubeExtractiongridSample++飛行時間質(zhì)量分析器++LVtDetectorDrifttu數(shù)據(jù)采集模式當(dāng)電壓掃描時，離子依次進(jìn)入檢測器。測定間隔默認(rèn)為0.5secSCANmode（掃描模式）ＴimeV∝m/z0.5sec0.5secV35V350SCAN質(zhì)譜圖數(shù)據(jù)采集模式當(dāng)電壓掃描時，離子依次進(jìn)入檢測器。SCANmo圖譜認(rèn)識TIC:TotalIonChromatogram總離子流圖MS:MassSpectrum質(zhì)譜圖MC:MassChromatogram質(zhì)量色譜圖MIC:MixedIonChromatogram加和離子流圖（指定質(zhì)量數(shù)范圍內(nèi)的“總”離子流圖）

MS（α-六六六）TIC&MC圖譜認(rèn)識TIC:TotalIonChromatogra色譜圖和質(zhì)譜圖m/zRetentiontimeTICMCMSSpectrum色譜圖和質(zhì)譜圖m/zRetentiontimeTICMCMSIM(SelectedIonMonitoring)mode(選擇離子模式）SIM主要用于定量分析只有特定質(zhì)量數(shù)的離子被檢測根據(jù)目標(biāo)化合物選擇合適的檢測離子相當(dāng)重要。靈敏度取決于所選擇的檢測離子。TimeV∝m/z0.2secV85V97SIM數(shù)據(jù)采集模式質(zhì)譜圖SIM(SelectedIonMonitoring)mSIMModeRetentiontimem/z=72m/z=152m/z=54靈敏度高于

Scan方式SIMModeRetentiontimem/z=72常見干擾的碎片離子常見干擾的碎片離子MS的調(diào)整（調(diào)諧，tuning）所有調(diào)整都可利用工作站軟件完成靈敏度調(diào)整分辨率調(diào)整質(zhì)量數(shù)校正相對強(qiáng)度校正MS的調(diào)整（調(diào)諧，tuning）所有調(diào)整都可利用工作站調(diào)諧用標(biāo)樣（PFTBA）

relativem/z intensity69 100.0131 26.0219 32.0414 2.0502 2.0614 0.4CF3-CF2-CF2-CF2-N-C4F9C4F9調(diào)諧用標(biāo)樣（PFTBA） relativeCF3-CFDI直接進(jìn)樣法直接進(jìn)樣系統(tǒng)繞過了氣相色譜(GC)而直接將樣品注入到離子源中.進(jìn)樣桿樣品杯加熱器捕獲離子源箱（EI,CI,NCI）“O”型環(huán)M+?（M-)DI直接進(jìn)樣法直接進(jìn)樣系統(tǒng)繞過了氣相色譜(GC)而直接將樣品

可分析GC難以分析的化合物.不必考慮氣相色譜的條件而容易地得到質(zhì)譜.直接進(jìn)樣系統(tǒng)最高可達(dá)500℃，5段升溫速率.可配合不同的離子源分析：DI-EI、DI-CI、DI-NCI.直接進(jìn)樣法的特點(diǎn)可分析GC難以分析的化合物.直接進(jìn)樣法的特點(diǎn)操作方法12134樣品加入進(jìn)樣桿進(jìn)樣桿沿導(dǎo)軌插入。(專利產(chǎn)品)進(jìn)樣桿插入到離子源。經(jīng)由：GCMSsolution啟動溫度控制。操作方法12134樣品加入進(jìn)樣桿進(jìn)樣桿沿導(dǎo)軌插入。進(jìn)樣桿插入應(yīng)用實(shí)例1：利血平的分析利血平的分子量608、沸點(diǎn)高，屬于GC分析困難的組分。采用DI可簡單地得到質(zhì)譜，可進(jìn)行鑒定。應(yīng)用實(shí)例1：利血平的分析利血平的分子量608、沸點(diǎn)高，屬于G利血平的DI分析M+HM+C2H5DI-EI譜可通過譜庫檢索鑒定DI-CI譜確認(rèn)分子離子峰，進(jìn)而確定分子量利血平的DI分析M+HM+C2H5DI-EI譜可通過譜庫檢索十溴二苯醚的質(zhì)譜100℃TIC500℃DBDE增塑剤PSDI溫度:100℃-500℃/20℃分IS溫度:250℃使用DI-MS測定聚苯乙烯的十溴二苯醚十溴二苯醚的質(zhì)譜100℃TIC500℃DBDE增塑剤PSDI謝謝！謝謝！島津國際貿(mào)易（上海）有限公司島津GCMS培訓(xùn)島津國際貿(mào)易（上海）有限公司島津GCMS培訓(xùn)第一部分GCMS基本構(gòu)成第一部分GCMS基本構(gòu)成GCMS:氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀GC:氣相色譜（Gaschromatograph）MS:質(zhì)譜（Massspectrometer）GCMS:氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀GC:氣相色譜（Gaschr目的

：分離樣品組分GC組成進(jìn)樣口(樣品氣化)色譜柱(分離)檢測器(FID,MS,···)載氣樣品目的：分離樣品組分GC組成進(jìn)樣口(樣品氣化)色譜柱(離子源透鏡系統(tǒng)四極桿檢測器離子化離子聚焦質(zhì)量分離離子檢測MS組成真空系統(tǒng)離子源透鏡系統(tǒng)四極桿檢測器離子化離子聚焦質(zhì)量分離離子檢測MS質(zhì)譜結(jié)構(gòu)示意圖離子源檢測器四極桿分子渦輪泵電子透鏡質(zhì)譜結(jié)構(gòu)示意圖離子源檢測器四極桿分子渦輪泵電子透鏡547558第二部分GC基礎(chǔ)第二部分GC基礎(chǔ)第三部分MS基礎(chǔ)第三部分MS基礎(chǔ)Interface（接口）接口:GCtoMS的連接部件接口columnMS高真空使用石墨墊圈

密封（85%Vespel+15%石墨）加熱塊Interface（接口）接口:GCtoMS的連接部件接真空-另一重要因素-真空系統(tǒng)確保離子由離子源轉(zhuǎn)移至檢測器++ionair,wateretc.高真空低真空真空-另一重要因素-真空系統(tǒng)確保離子由離子源轉(zhuǎn)移至檢測器排氣系統(tǒng)IonsourceLenssystemRodsystemDetector主泵副泵排氣系統(tǒng)IonsourceLensRodDetecto真空泵(主泵)Turbomolecularpump（渦輪分子泵）旋轉(zhuǎn)葉片使氣體分子向下移動并由出口排出干凈真空啟動和關(guān)機(jī)時間短價格昂貴真空泵(主泵)Turbomolecularpump單泵排氣系統(tǒng)和差動排氣系統(tǒng)

差動排氣系統(tǒng)更有利于高流量分析單泵排氣系統(tǒng)差動排氣系統(tǒng)高真空RPGCGCMS-QP2010Plus單泵排氣系統(tǒng)和差動排氣系統(tǒng)差動排氣系統(tǒng)更有利于高流Ionization（離子化）樣品分子在離子源中離子化根據(jù)樣品條件不同(如氣體或液體)，離子化方法也不同對氣體樣品來說有三種離子化方法EI(ElectronImpact，電子轟擊電離)CI(ChemicalIonization，正化學(xué)電離PCI)NCI(NegativeChemicalIonization，負(fù)化學(xué)電離)Ionization（離子化）樣品分子在離子源中離子化e-e-e-e-e-樣品燈絲++++碎片離子QPEI(電子轟擊電離)分子離子產(chǎn)生：M＋e－→M+＋2e－e-e-e-e-e-樣品燈絲++++碎片離子QPEI(電子轟

最常用的離子化方法

開放式離子源

產(chǎn)生大量碎片離子EI概述最常用的離子化方法EI概述碎片和質(zhì)譜圖分子受到電子（70eV）轟擊，在較低能量的化學(xué)鍵處發(fā)生斷裂?A-B-C-D＋e－

ABCD＋(molecularion)＋2e-

ABC+、D+

AB+、CD+A+、BCD+每一化合物具有特定的質(zhì)譜圖：用于化合物識別（定性）(譜庫檢索)A＋D＋AB＋CD＋ABC＋BCD＋ABCD＋基峰分子離子fragmentions（碎片離子）俵e-ˉ

Mm1m3m2碎片和質(zhì)譜圖分子受到電子（70eV）轟擊，在較低能量的化EI譜圖示例m.w.78m.w.72EI譜圖示例m.w.78m.w.72燈絲e-e-e-e-e-QPCH4

CH5+C2H5+樣品H+-CH4[M+1]-C2H4CI(正化學(xué)電離)燈絲e-e-e-e-e-QPCH4CH5+樣品H+-CH4需要反應(yīng)氣（Reagentgas）

封閉式離子源(離子源內(nèi)壓力約10Pa)碎片少(軟電離)產(chǎn)生準(zhǔn)分子離子（

pseudo-molecularions,M+1）有利于測定分子量CI概述需要反應(yīng)氣（Reagentgas）CI概述

EI和CI譜圖比較毒死蜱（Chlorpyrifos）

M.W.

349EICIEI和CI譜圖比較毒死蜱（ChlorpyrifNCI(負(fù)化學(xué)電離)需要反應(yīng)氣（Reagentgas）

半封閉式離子源(離子源內(nèi)壓力約1Pa)碎片少(軟電離)帶電負(fù)性基團(tuán)的化合物有高靈敏度(如鹵素化合物)e－ＭＸCH4CH3HCH4CH4CH4ＭＸe－電子捕獲反應(yīng)-（Ｘ：高電負(fù)性原子或離子，如鹵素)NCI(負(fù)化學(xué)電離)需要反應(yīng)氣（Reagentgas）NCI質(zhì)譜圖六氯苯

M.W.284NCI質(zhì)譜圖六氯苯M.W.284三種離子源對比圖離子源離子源內(nèi)墊片EI源CI源NCI源EI用墊片CI、NCI用墊片DI進(jìn)樣時，CI、NCI用墊片三種離子源對比圖離子源離子源內(nèi)墊片EI源CI源NCI源EI用

GCMS質(zhì)量分析器磁質(zhì)量分析器四極桿質(zhì)量分析器離子阱質(zhì)量分析器飛行時間質(zhì)量分析器GCMS質(zhì)量分析器磁質(zhì)量分析器磁質(zhì)量分析器磁質(zhì)量分析器四極桿質(zhì)量分析器四極桿質(zhì)量分析器m1+m2+m3+m1+m1/z=kV1m2/z=kV2m3/z=KV3m2+m3+Ｖ1Ｖ1m/z＝ｋ?Vm：massnumber z：charge(=1inGCMS)k：constantV:voltageappliedtoQP 四極桿質(zhì)量分析器m1+m1+m1/z=kV1m2+m3+Ｖ1Ｖ1m/z＝ｋ?離子阱質(zhì)量分析器離子阱質(zhì)量分析器飛行時間質(zhì)量分析器++LVtDetectorDrifttubeExtractiongridSample++飛行時間質(zhì)量分析器++LVtDetectorDrifttu數(shù)據(jù)采集模式當(dāng)電壓掃描時，離子依次進(jìn)入檢測器。測定間隔默認(rèn)為0.5secSCANmode（掃描模式）ＴimeV∝m/z0.5sec0.5secV35V350SCAN質(zhì)譜圖數(shù)據(jù)采集模式當(dāng)電壓掃描時，離子依次進(jìn)入檢測器。SCANmo圖譜認(rèn)識TIC:TotalIonChromatogram總離子流圖MS:MassSpectrum質(zhì)譜圖MC:MassChromatogram質(zhì)量色譜圖MIC:MixedIonChromatogram加和離子流圖（指定質(zhì)量數(shù)范圍內(nèi)的“總”離子流圖）

MS（α-六六六）TIC&MC圖譜認(rèn)識TIC:TotalIonChromatogra色譜圖和質(zhì)譜圖m/zRetentiontimeTICMCMSSpectrum色譜圖和質(zhì)譜圖m/zRetentiontimeTICMCMSIM(SelectedIonMonitoring)mode(選擇離子模式）SIM主要用于定量分析只有特定質(zhì)量數(shù)的離子被檢測根據(jù)目標(biāo)化合物選擇合適的檢測離子相當(dāng)重要。靈敏度取決于所選擇的檢測離子。TimeV∝m/z0.2secV85V97SIM數(shù)據(jù)采集模式質(zhì)譜圖SIM(SelectedIonMonitoring)mSIMModeRetentiontimem/z=72m/z=152m/z=54靈敏度高于

Scan方式SIMModeRetentiontimem/z=72常見干擾的碎片離子常見干擾的碎片離子MS的調(diào)整（調(diào)諧，tuning）所有調(diào)整都可利用工作站軟件完成靈敏度調(diào)整分辨率調(diào)整質(zhì)量數(shù)校正相對強(qiáng)度校正MS的調(diào)整（調(diào)諧，tuning）所有調(diào)整都可利用工作站調(diào)諧用標(biāo)樣（PFTBA）

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