GC MS氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀概述

2GCMS氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀一、氣相色譜的簡要介紹從J.J.Thomson制成第一臺(tái)質(zhì)譜儀，到現(xiàn)在已有近90年了，早期的質(zhì)譜儀主要是用來進(jìn)展-算機(jī)的應(yīng)用又使質(zhì)譜分析法發(fā)生了飛躍變化，使其技術(shù)更加成熟，使用更加便利。八十年月以后又消滅了一些的質(zhì)譜技術(shù)，如快原子轟擊電離子源，基質(zhì)關(guān)心激光解吸電離源，電噴霧電離源，大氣壓化學(xué)電離源，以及隨之而來的比較成熟的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜儀，富立葉變換質(zhì)譜儀等。在石油化學(xué)工業(yè)中大局部的原料和產(chǎn)品都可承受氣相色譜法來分析；在電力部門中可用來檢查變壓器的埋伏性故障；在環(huán)境保護(hù)工作中可用來監(jiān)測城市大氣和水的質(zhì)量；在農(nóng)業(yè)上可用來監(jiān)測農(nóng)作物中殘留的農(nóng)藥；在商業(yè)部門可和來檢驗(yàn)及鑒定食品質(zhì)量的好壞；在醫(yī)學(xué)上可用來爭論人體陳代謝、生理機(jī)能；在臨床上用于鑒別藥物中毒或疾病類型；在宇宙舴中藥物、刑偵、生命科學(xué)、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用。二、質(zhì)譜的種類為下面幾類：有機(jī)質(zhì)譜儀：由于應(yīng)用特點(diǎn)不同又分為：-質(zhì)譜聯(lián)用儀〔GC-MS〕-四極質(zhì)譜儀，氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜儀，氣相色譜-離子阱質(zhì)譜儀等。-質(zhì)譜聯(lián)用儀〔LC-MS〕-四器極質(zhì)譜儀，液相色譜-離子阱質(zhì)譜儀，液相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜儀，以及各種各樣的液相色譜-質(zhì)譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。③其他有機(jī)質(zhì)譜儀，主要有：〔MALDI-TOFMS〕，富立葉變換質(zhì)譜儀〔FT-MS〕無機(jī)質(zhì)譜儀，包括：①火花源雙聚焦質(zhì)譜儀?！睮CP-MS〕?！睸IMS〕但以上的分類并不格外嚴(yán)謹(jǐn)。由于有些儀器帶有不同附件，具有不同功能。例如，一臺(tái)氣相色譜-雙聚焦質(zhì)譜儀，假設(shè)改用快原子轟擊電離源，就不再是氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，而相色譜相連，因此也不好歸于某一類。在以上各類質(zhì)譜儀中，數(shù)量最多，用途最廣的是有機(jī)質(zhì)譜儀。四極桿質(zhì)譜儀，飛行時(shí)間質(zhì)譜儀，離子阱質(zhì)譜儀，傅立葉變換質(zhì)譜儀等。不同質(zhì)譜機(jī)器的使用：質(zhì)譜儀種類繁多，不同儀器應(yīng)用特點(diǎn)也不同,300℃左右能汽化的樣品，可以優(yōu)先考慮用GC-MS進(jìn)展分析，由于GC-MS使用EI源，得到的質(zhì)譜信息多，可以進(jìn)展庫檢索。毛細(xì)管柱的分別效果也好。假設(shè)在300℃左右不能汽化，則需要用LC-MS分析，此時(shí)主要得分子量信息，假設(shè)是串聯(lián)質(zhì)譜，還可以得一些構(gòu)造信息。假設(shè)是生物大分子，主要利LC-MSMALDI-TOF列。質(zhì)譜儀的區(qū)分率是一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，高區(qū)分質(zhì)譜儀可以供給化合物組成式，這對(duì)于構(gòu)造測定是格外重要的。雙聚焦質(zhì)譜儀，傅立葉變換質(zhì)譜儀，帶反射器的飛行時(shí)間質(zhì)譜儀等都具有高區(qū)分功能。三、氣相色譜儀組成局部由以下五大系統(tǒng)組成：氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分別系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、檢測記錄系統(tǒng)。檢測系統(tǒng)是儀器的核心。離子源：離子源的作用是承受樣品產(chǎn)生離子，常用的離子化方式有：EI是最常用的一種離子源，有機(jī)分子被M+進(jìn)一步碎裂成各種碎片離子、中性離子或游離基，在電場作用下，正離子被加速、聚焦、進(jìn)入質(zhì)量分析器分析。EI特點(diǎn)：⑴、電離效率高，能量分散小，構(gòu)造簡潔，操作便利。析格外有利。⑶、所得分子離子峰不強(qiáng)，有時(shí)不能識(shí)別。將反響氣〔甲烷、異丁烷、氨氣等〕與樣品按確定比例混合，然后進(jìn)展電子轟擊，甲烷分子先被電離，形成一次、二次離子，這些離子再與樣H2，形成〔M-1〕離子。CI特點(diǎn)EI中那么強(qiáng)的能量交換，較少發(fā)生化學(xué)鍵斷裂，譜形簡潔。⑵、分子離子峰弱，但〔M+1〕3、場致離子化〔fieldionization，F(xiàn)I〕 變分子的離子化，如碳水化合物、氨基酸、多肽、抗生素、苯丙胺類等。能產(chǎn)生較強(qiáng)的分子離子峰和準(zhǔn)分子離子峰。4、場解吸離子化〔fielddesorptionionization，F(xiàn)D〕 大、難氣化、對(duì)熱不穩(wěn)定的化合物。chemicalionization，NICI〕MS的根底上進(jìn)展起來的一種離子化方法，其給出特征的負(fù)離子峰，具有很高的靈敏度〔10-15g〕。質(zhì)量分析器：有：1、四極質(zhì)量分析器〔quadrupoleanalyzer〕原理：由四根平行圓柱形電極組成，電極分為兩組，分別加上直流電壓和確定頻率的溝通電壓。樣品離子沿電極間軸向進(jìn)入電場后，在極性相反的電極間振蕩，只有質(zhì)荷比在某個(gè)范圍因此，轉(zhuǎn)變電壓或頻率，可使不同質(zhì)荷比的離子依次到達(dá)檢測器，被分別檢測。2、扇形質(zhì)量分析器磁式扇形質(zhì)量分析器〔magnetic-sectormassanalyzer〕被電場加速的離子進(jìn)入磁場后，運(yùn)動(dòng)軌H，V確定時(shí)，只有某一質(zhì)荷比的離子能通過狹縫到達(dá)檢測器。特點(diǎn)：區(qū)分率低，對(duì)質(zhì)量同、能量不同的離子區(qū)分較困難。3、雙聚焦質(zhì)量分析器〔double-focusingmassassay〕由一個(gè)靜電分析器和一個(gè)磁分析器組成，靜電分析器允許有某個(gè)能量的離子通過，并按不同能量聚焦，先后進(jìn)入磁分析器，經(jīng)過兩次聚焦，大大提高了區(qū)分率。4、離子阱檢測器〔iontrapdetector〕通過底端小孔進(jìn)入檢測器。檢測器：2～314級(jí)倍增器電極，可大大提高檢測靈敏度。為帶正電荷的離子碎片質(zhì)荷比與其相對(duì)強(qiáng)度之間關(guān)系的棒圖。質(zhì)譜圖中最強(qiáng)峰稱100%，其它峰以此峰為準(zhǔn)，確定其相對(duì)強(qiáng)度四、原理氣相色譜原理-固色譜法中以外表積大且具有確定活性的吸附劑作為固定相。當(dāng)多組分的混合樣品進(jìn)入色譜柱后，由于吸附劑對(duì)每個(gè)組分的吸附力不同，經(jīng)過確定時(shí)間后，各組分在色譜柱中的運(yùn)行速度也就不同。吸附力弱的組分簡潔被解吸下來，最先離開色譜柱進(jìn)入檢測器，而吸附力最強(qiáng)的組分最不簡潔被解吸下來，因此最終離開色譜柱。如此，各組分得以在色譜柱中彼此分別，挨次進(jìn)入檢測器中被檢測、記錄下來。質(zhì)譜原理〔m/z〕分開而得到質(zhì)譜，通過樣品的質(zhì)譜和相關(guān)信息，可以得到樣品的定性定量結(jié)果。五、氣相色譜組分流程載氣由高壓鋼瓶中流出，經(jīng)減壓閥降壓到所需壓力后，通過凈化枯燥管使載氣凈化，再峰面積或峰高的大小，可以進(jìn)展定量分析。載氣由高壓鋼瓶中流出，經(jīng)減壓閥降壓到所需壓力后，通過凈化枯燥管使載氣凈化，再峰面積或峰高的大小，可以進(jìn)展定量分析。質(zhì)譜種類六、氣相色譜法的特點(diǎn)氣相色譜法是指用氣體作為流淌相的色譜法。由于樣品在氣相中傳遞速度快，因此樣品器，使得它又具有分析靈敏度高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。七、質(zhì)譜對(duì)樣品的要求七、質(zhì)譜對(duì)樣品的要求質(zhì)譜分析法對(duì)樣品有確定的要求。進(jìn)展GC-MS分析的樣品應(yīng)是有機(jī)溶液，水溶液中的有機(jī)物一般不能測定，須進(jìn)展萃取分別變?yōu)橛袡C(jī)溶液，或承受頂空進(jìn)樣技術(shù)。有些化合物極性太強(qiáng)，在加熱過程中易分解，例如有機(jī)酸類化合物，此時(shí)可以進(jìn)展酯化處理，將酸變?yōu)轷ピ龠M(jìn)展GC-MS分析，由分析結(jié)果可以推想酸的構(gòu)造。假設(shè)樣品不能汽化也不能酯化，那就只能進(jìn)展LC-MS分析了。進(jìn)展LC-MS分析的樣品最好是水溶液或甲醇溶液，LC流淌相中不應(yīng)含不揮發(fā)鹽。對(duì)于極性樣品,一般承受ESI源，對(duì)于非極性樣品,承受APCI源。八、GC-MS的常用測定方法〔totalionizationchromatography，TIC〕——GC圖譜，用于定量。l反復(fù)掃描法〔repetitivescanningmethod，RSM〕——按確定間隔時(shí)間反復(fù)掃描，自動(dòng)測l質(zhì)量色譜法〔masschromatography，MC〕都有與總離子流色譜圖相像的質(zhì)量色譜圖。選擇性離子監(jiān)測〔selectedionmonitoring，SIM〕——對(duì)選定的某個(gè)或數(shù)個(gè)特征質(zhì)量峰2～3個(gè)數(shù)量級(jí)。九、操作流程樣品制備：測出；濃度過大，GC檢測器自動(dòng)關(guān)閉；相關(guān)問題可請(qǐng)教師兄師姐；樣品測試；1、假設(shè)軟件未開啟：點(diǎn)擊桌面的GCMSRealTimeAnalysis的快捷鍵，聽到兩聲“嘟”，說明GCMS連接成功。假設(shè)軟件已開啟：直接進(jìn)入下面操作：2、點(diǎn)擊軟件界面的“Batchprocessing”鍵，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置；鍵，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置；需要設(shè)置參數(shù)：Samplename:Methodfile:E:\MethodFile中載入相應(yīng)的方法文件；Datafile:在各自導(dǎo)師對(duì)應(yīng)的文件夾建相應(yīng)文件夾中，建立文件存放數(shù)據(jù)；Injectvolume:2μLp