API5000training液质培训教材

API 5000 Operator Training,API5000 操作培训,API,5000,Operator Training,什么是液质联用(LC/MS),LC: 液湘色谱仪,MS: Mass Spectrometer,一种能够生成离子,在气态中根据质荷比的不同把它们分离并进行检测的仪器.,Average mass of all natural isotopes,Carbon Abundance Integer Mass,12C = 12.0000 Da 98.91%12,13C = 13.0034 1.09%13,(12.0000)(0.9891) + (13.0034)(.011) = 12.011,Element Mass,Signal(质荷比),= (MW(分子量)+N)/N,(N = 电荷数),用液相或注射泵将样品注 入质谱.,1. 样品注入,样品在离子源内电离,带电离子在接口内进行去溶剂,聚集,冷却进入质量分析器,2. 离子化,四极杆用于传输离子或选择母离子和子离子,.离子通过聚焦和传输进入下一组四极杆,3. 质量分析器四极杆,检测器记录离子的信号. 然后将信号传输到电脑绘制成色谱图.,4. 离子检测和数据分析,Q0,Q1,Q3,DF,CEM,OR,SK,EXIT,Q2 (LINAC),系 统 组 成,5.真空系统,样品注入方式,连续注射,样品放在注射器中或静态的针内,用注射泵或电场引力, 样品流连续并恒定地流入离子源喷口,通常用于安装时调谐, 质量校正 和标准样品质谱方法的优化,流动注射分析,用手动进样器和液相泵,注入样品,由流动相带入离子源喷口,通常安装5ul的定量环,液质联用,用液相的泵,流速从 nL/min 到 mL/min,样品可能是纯品或者是混合物,流动相带着样品经过色谱柱分离后进入质谱的离子源,Turbo V,tm,离子源 ( API 3200, API 4000, 和 API 5000),辅助气加热头,TIS or APCI 喷雾针,液体进入口,垂直精密调节旋钮,水平精密调节旋钮,两通或三通,离子源排气口,喷雾针出口,APCI电晕针,Turbo V,TM,离子源,Turbo V Probes,在使用时调节喷雾针出套管1-3mm,电喷雾,(EI),-,IonSpray,tm,从进样口进来的样品液体被雾化气吹成雾滴,加于喷嘴上的高压电使雾滴带电,带电雾滴去溶剂后生成样品离子,电喷雾 -,TurboIonSpray,Curtain Gas (CUR),Evaporation,Coulomb Explosion,Ion Spray Voltage (IS),Nebulizing Gas (GS1),LC Flow,Formation of Charged Droplets,Orifice (DP),Mass Analyzer,Vacuum,Atmospheric Pressure,TurboHeater (TEM) /Heated Gas (GS2),TIS 工作原理同EI,不同的是TIS有辅助加热气(GS2),可加大去溶剂的速度,可用于比较大的液体流量,Reaction with analyte molecules,Corona Discharge Needle (NC),Ionization of solvent molecules,Orifice (DP),Mass Analyzer,X = Solvent Molecule,M = Analyte,Curtain Gas (CUR),Vacuum,Atmospheric Pressure,LC Flow,Formation of clusters,Heated Nebulizer (TEM),Nebulizing Gas (GS1),APCI 三步离子化的过程:,电晕针放电使离子源内的 N,2,或 O,2,带电,N,2,或 O,2,转移电荷到气态溶剂分子上,带电的气态溶剂分子转移电荷到气态样品上,大气压化学电离源 (APCI),aka: Heated Nebulizer,Turbo V,TM,离子源的APCI,API3200, 4000, 和5000的离子源体是TIS 和APCI共用的,TIS和APCI的互换不用工具,只用手就可以完成.,放电针位置调节钮,单手操作即可,放电针一直在离子源体内,Pressures due to Differential Pumping,气帘气档板与小孔板,有,机械泵抽真空,Q1 region,10 Torr,Q0,Entrance,Potential,(EP)入口电位,6-8 mTorr,Atmospheric Pressure大气压,Curtain plate,气帘气档板,Orifice,Hole小孔,Curtain gas气帘气,Skimmer,(Grounded )接地,Orifice plate,小孔板 Declustering,Potential,(DP)去簇电压,1-2 Torr,API 3200/API 4000 仪器的接口,Interface,Orifice,Qjet,Orifice和QJet,四极杆的示意图,不稳定的离子,稳定的离子,离子源,检测器,直流和交流控制电信号,四极杆的原理,在四极杆上有三种电压,RF, 固定频率的交流电 (1MHz on API 2000;816 KHz on API 5000; 1.2288MHz on API 5000),Filtering DC (FDC), 在每组杆之间的电压差.,用于选择离子,决定分辨率.,Rod Offset Voltage (ROV), 低的直流电定义了离子轴向飞行的动力.,“RF Only” 的意义:,没有FDC; 只有RF, & Rod Offset,只是传输离子,没有分辨率,180 phase shift,电信号180度相移,= ions离子簇,1. 离子簇被吸引到 “B” 极.,2. RF 电压极性反转, 所有的离子簇被吸引到 A 极.,3. RF 电压极性反转, 所有的离子簇被吸引到 B 极,.,4. RF 电压极性反转, 所有的离子簇被吸引到 A 极.,.,B,A,B,A,RF,RF,RF,RF,180 phase shift电信号180度相移,180 phase shift,电信号180度相移,End View后视图,B,A,B,A,四极杆原理之RF,A,B,B,A,RF only-A rods & B rods,are 180 out of phase,只加交流信号-A杆与B杆信号,强度相同,相位差180度,Q0, Q2 & Stubbies always RF only.,Q3 RF only if selecting in Q1. Q1 RF only if selecting in Q3,A,B,B,A,To Detector,去检测器,A,A,B,B,离子簇在离子通道的运动模式,A极和B极上的,RF交流电压及ROV直流偏置电压使离子簇以螺旋运动的方式前进,RF only-A rods & B rods,are 180 out of phase,只加交流信号-A杆与B杆信号,强度相同,相位差180度,四极杆原理之FDC,四极杆原理之ROV(IE),离子能量(IE),影响分辨率和峰形,降低IE = 分辨率变好,灵敏度降低,提高IE = 分辨率变差,灵敏度提高,Q1离子能量= n(Q0 - RO1);n电荷数,Q1 IE1 =Q0-RO1= 0.5-2eV,Q3离子能量= n(RO2 - RO3); n电荷数,Q3 IE3 =RO2-RO3= (1-6eV),Q1 的离子能量(IE1),IE =0.5 V,分辨率好而灵敏度差,IE = 2.0 V,分辨率差而灵敏度好.,分辨率的定义,FWHH:半峰高处的峰宽,API Resolution Specification,Unit = 0.7 (0.1 amu FWHH),High = 0.5 (0.1 amu FWHH),Low = 1.1 (0.1 amu FWHH),Open= 3-5 amu,在调节完分辨率后需要做质量校正,四极杆原理之灵敏度和分辨率,灵敏度和分辨率是相互影响,相互制约的.,分辨率差则灵敏度高,分辨率好则灵敏度低,Low,Resolution (, 1.5-2 amu FWHH),Unit,Resolution (,= 0.7 amu FWHH),High,Resolution (,=,0.5 amu FWHH),离子检测器 (Channel Electron Multiplier),检测器电压的调节,如果检测器电压增加100V,信号至少增加2030%.则需要增加检测器电压,API5000的扫描方式,Q1 &,Q3,扫描模式,Q1 全扫描 (Q1 MS):,Q1 作为单极质量分析器,Q1 scan 主要用于确定母离子,单个质量扫描范围,Q1 多离子监测 Multiple Ion (Q1 MI),集中在感兴趣离子附近的小范围,用于定量,在两种 Q1 scans模式下, Q3 处于 RF-only 模式,Q3 传输所有的离子到检测器,对于Q3 scan 模式-用 Q3 替代Q1,对于 Q3 scans ，Q2 是离子源. 用,少量的 CAD 气作碰撞聚焦,Q3 full scan 用于校准 Q3,Q1,Scan,Q3,Scan,Q1 Q2 Q3,923,532,1221,300 1500,923,532,1221,300 1500,Q1 和 Q3 Scan Start/Stop Mode,Q1 Q2 Q3,Q1,Scan,Q3,Scan,Q1 和 Q3 MS Scans Multiple Ion Mode,MS/MS 扫描方式,MS/MS的扫描方式,Product Ion产物离子扫描,提供母离子的碎片离子信息,Precursor Ion,提供了产生特定子离子的母离子的信息,Neutral Loss,提供了产生特定中性丢失碎片的母离子的信息,MRM (Multiple Reaction Monitoring),用于定量. 具有高灵敏度和高选择性,在所有的 MS/MS 模式中,Q3 处于质量过滤器模式,Q3,能够扫描，或者固定在某一质量数,Q2,产生进入,Q3,的离子,MS/MS Product Ion Scan,CAD,gas,923,Q1 Q2 Q3,Precursor selected,in Q1,Precursor,Fragments in Q2,Product Ions,Scanned in Q3,923/226,923/497,923/502,200 1200,502,497,226,MS/MS Precursor Ion Scan,1289,923,609,532,Precursor scanned,in Q1,Precursor,Fragments in Q2,Product Ion,selected in Q3,1289/609,200 1500,Q1 Q2 Q3,MS/MS MRM (Multiple Reaction Monitoring),765,335,923,532,Q1 Q2 Q3,Precursor selected,in Q1,Precursor,Fragmented in Q2,Product Ion,Focused in Q3,923/765,532/335,Any Questions?,