高效液相色谱质谱联用HPLC-MS实验含思考题.doc

液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）的各种模式探索一、实验目的1、了解LC-MS的主要构造和基本原理；2、学习LC-MS的基本操作方法；3、掌握LC-MS的六种操作模式的特点及应用二、实验原理1、液质基本原理及模式介绍液相色谱-质谱法（Liquid Chromatography/Mass Spectrometry，LC-MS）将应用范围极广的分离方法——液相色谱法与灵敏、专属、能提供分子量和结构信息的质谱法结合起来，必然成为一种重要的现代分离分析技术但是，LC是液相分离技术，而MS是在真空条件下工作的方法，因而难以相互匹配LC-MS经过了约30年的发展，直至采用了大气压离子化技术（Atmospheric pressure ionization，API）之后，才发展成为可常规应用的重要分离分析方法现在，在生物、医药、化工、农业和环境等各个领域中均得到了广泛的应用，在组合化学、蛋白质组学和代谢组学的研究工作中，LC-MS已经成为最重要研究方法之一质谱仪作为整套仪器中最重要的部分，其常规分析模式有全扫描模式（Scan）、选择离子监测模式（SIM）一）全扫描模式方式（Scan）：最常用的扫描方式之一，扫描的质量范围覆盖被测化合物的分子离子和碎片离子的质量，得到的是化合物的全谱，可以用来进行谱库检索，一般用于未知化合物的定性分析。

实例：（Q1 = 100-259m/z）（二）选择离子监测模式（Selective Ion Monitoring，SIM）：不是连续扫描某一质量范围，而是跳跃式地扫描某几个选定的质量，得到的不是化合物的全谱主要用于目标化合物检测和复杂混合物中杂质的定量分析实例：（Q1 = 259m/z）本实验采用三重四极杆质谱仪（Q1：质量分析器；Q2：碰撞活化室；Q3：质量分析器），由于多了Q2、Q3的存在，在分析测试的模式上又多了四种选择：（三）子离子扫描模式（Product Scan）：第一个质量分析器固定扫描电压，选择某一质量离子（母离子）进入碰撞室，发生碰撞解离产生碎片离子，第二个质量分析器进行全扫描，得到的所有碎片离子都是由选定的母离子产生的子离子，没有其它的干扰主要用于化合物结构分析实例：（Q1 = 259m/z；Q3 = 100-259m/z）（四）母离子扫描模式（Precursor Scan）：第一个质量分析器扫描电压选择母离子（如分子离子），进入碰撞室碰裂后，第二个质量分析器固定扫描电压，只选择某一特征离子质量，该特征离子是由所选择的母离子产生的，由此得到所有能产生该子离子的母离子谱。

主要用于同系物的分析实例：（Q1 = 100-300m/z；Q3 = 259m/z）（五）中性丢失扫描模式（Neutral Loss）：第一个质量分析器扫描所有离子，所有离子进入碰撞室碎裂后，第二个质量分析器以与第一个质量分析器相差固定质量联动扫描，检测丢失该固定质量中性碎片（如质量数15、18、45）的离子对，得到中性碎片谱主要用于中性碎片的分析实例：（Q1 = 100-300m/z；Q3 = 82-282m/z）（六）多反应监测模式（MRM）：第一个质量分析器选择一个（或多个）特征离子，经过碰撞解离，到达第二个质量分析器再进行选择离子检测，只有符合特定条件的离子才能被检测到，因为是两次选择，比单四极质量分析器的SIM方式选择性、排除干扰能力、专属性更强，信噪比更高主要用于定量分析实例：（Q1 = 259m/z；Q3 = 138m/z）2、实验内容简介邻苯二甲酸酯(简称PAEs)是一类重要的环境内分泌干扰物，常被用作塑料的增塑剂，也可用作农药载体近年来，随着工业生产和塑料制品的广泛使用，邻苯二甲酸酯不断进入环境，普遍存在于土壤、底泥、大气、水体和生物体等环境样品中，成为环境中无所不在的污染物。

据报道，邻苯二甲酸酯类具有较弱的环境雌激素成分，具有影响生物体内分泌和导致癌细胞增殖的作用环境内分泌干扰物是指能改变机体内分泌功能，并对机体、后代或（亚）种群产生有害效应的环境物质由于环境内分泌干扰物对人和动物有种种不良影响，对环境内分泌干扰物的研究已成为国际关注的焦点我国也正在逐渐重视有关环境内分泌干扰物的研究三、仪器与试剂1、仪器液相系统：Varian Pro Star；自动进样器：Varian 410自动进样器；质谱仪：Varian 310 LC-MS/MS三重四极杆质谱仪（ESI离子源）；色谱柱：Varian Inertsil 3 ODS-3（150mm×2mm，3μm）2、试剂甲醇：HPLC色谱纯；超纯水：Millipore Express超纯水系统制备；标准溶液：用甲醇配制邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)混合标准溶液（0.1ppm）四、实验步骤1、条件设置色谱条件：流动相（90%甲醇+10%水）；流速（0.2ml/min）；扫描时间（7min）；离子源模式：电喷雾电离（ESI），正离子模式；扫描条件：Detector：1000V；Needle：5000V；Shield：600V；Spray Chamber Temperature：50℃；Nebulizing Gas Pressure：55psi；Drying Gas Pressure：18psi，Drying Gas Temperature (℃)：250℃，Capilary Voltage 30(V)，Coll.Energy 30(v)；质量分析器：三重四极杆；进样体积：10ul。

2、实验测定按实验操作规程完成仪器开机、参数设置及测定根据表1中的数据，设置m/z，选择各种扫描模式（全扫描、选择离子扫描、子离子扫描、母离子扫描、多反应监测模式）进行测定3、数据处理表1 待测物质的母离子和主要子离子DMPDEPDBP母离子（m/z）195.1223.1279.1子离子（m/z）163.1149.1149.1（一）全扫描模式方式（Scan）：（二）选择离子监测模式（Selective Ion Monitoring，SIM）：（三）子离子扫描模式（Product Scan）：（四）母离子扫描模式（Precursor Scan）：（五）多反应监测模式（MRM）：4、思考题1、各扫描模式中m/z分别如何设定？（一）全扫描模式方式（Scan）：100-300m/z;（二）选择离子监测模式（Selective Ion Monitoring，SIM）：279m/z;（三）子离子扫描模式（Product Scan）：Q1=279m/z,Q2=100-279m/z;（四）母离子扫描模式（Precursor Scan）：Q1=149-300m/z ,Q2=149m/z;（五）多反应监测模式（MRM）：Q1=279m/z,Q2=149m/z;2、比较各模式的测定结果，讨论各模式在测定中的作用。

一）全扫描模式方式（Scan）：扫描的质量范围覆盖被测化合物的分子离子和碎片离子的质量，得到的是化合物的全谱，一般用于未知化合物的定性分析二）选择离子监测模式（Selective Ion Monitoring，SIM）：跳跃式地扫描某几个选定的质量，得到的不是化合物的全谱主要用于目标化合物检测和复杂混合物中杂质的定量分析三）子离子扫描模式（Product Scan）： 对碰撞解离产生碎片离子，第二个质量分析器进行全扫描，得到的所有碎片离子都是由选定的母离子产生的子离子，没有其它的干扰主要用于化合物结构分析四）母离子扫描模式（Precursor Scan）： 第一个质量分析器根据某一特征离子质量扫描电压，确定该特征离子是由哪种所选择的母离子产生的，由此得到所有能产生该子离子的母离子谱主要用于同系物的分析五）多反应监测模式（MRM）：比其他模式更具有排他性、排除干扰能力、专属性更强，信噪比更高主要用于定量分析3、结合HPLC等其它色谱分析技术及实验，讨论LC-MS的优势及在社会中所能起到的作用答：应用广泛，既能分离物质还能作精确分析，而且分析速度快，分离效率高，自动化等特点。

但表面活性剂不能进去，不能测无机离子可用于食品检测，药物杂质的质控等！。