一、什么是LC-MS?
LC-MS(液相色譜儀-質(zhì)譜儀,Liquid Chromatograph-Mass Spectrometer)是液相色譜(LC)與質(zhì)譜(MS)的結(jié)合,簡稱液質(zhì)聯(lián)用。液質(zhì)聯(lián)用工作原理:首先是將樣品在高效液相色譜中被離子化,按離子的質(zhì)荷比(m/e或m/z)分離,然后再進(jìn)入質(zhì)譜檢測器中檢測每一個(gè)離子譜峰的分子量信息,從而實(shí)現(xiàn)分析目的的一種分析方法。LCMS可以對化合物分子進(jìn)行定性分析及粗略的定量分析!原理過程參考動(dòng)圖解析16種實(shí)驗(yàn)室儀器(UV、IR、MS、NMR、SEM等)工作原理中的第四個(gè)質(zhì)譜分析法MS。三、譜圖的表示方法 縱坐標(biāo):檢測器檢測到的離子信號(hào)強(qiáng)度橫坐標(biāo):質(zhì)荷比(m/e或m/z)以棒狀圖或條狀圖形式表示離子的相對峰強(qiáng)度隨質(zhì)荷比的變化規(guī)律。1、質(zhì)量色譜圖:指定某一質(zhì)量(或質(zhì)荷比)的離子,其強(qiáng)度隨時(shí)間的變化。 質(zhì)量色譜圖確定特征離子,一般用于復(fù)雜混合物分析和痕量分析比較有用。當(dāng)樣品濃度很低或反應(yīng)中產(chǎn)物含量很少在LCMS上看不到峰時(shí),可以根據(jù)分子量大小輸入[M+1]+或[M+23]+等數(shù)值來提取要的m/z值。在選定的質(zhì)量范圍內(nèi),所有離子強(qiáng)度的總和隨時(shí)間或掃描次數(shù)所做的圖,也叫TIC圖??傠x子流圖反映的是分子離子的吸收信號(hào)強(qiáng)弱。3、質(zhì)荷比(m/e或m/z)圖: 表現(xiàn)得數(shù)值就是所謂的m/z值,可以是[M]+,[M/2+H]+,[M-1]+,[M+1]+,[M+23]+,[M+39]+,[2M+1]+,[2M+23]+等數(shù)值。 四、常見術(shù)語 1、質(zhì)荷比(m/e或m/z):離子質(zhì)量(以相對原子量單位計(jì))與它所帶電荷(以電子電量為單位計(jì))的比值。 2、峰:質(zhì)譜圖中德離子信號(hào)通常稱為離子峰或簡稱峰。3、離子豐度:檢測器檢測到的離子信號(hào)強(qiáng)度。4、基峰:在質(zhì)譜圖中,指定質(zhì)荷比范圍內(nèi)強(qiáng)度最大的離子峰為基峰。五、提供的信息 1、準(zhǔn)分子離子峰及其相對峰強(qiáng)度所謂準(zhǔn)分子離子就是分子離子[M]+,這是由于某些化合物受到溶液中離子的影響,容易形成陽離子加合物。小分子化合物在API質(zhì)譜上使用正離子模式經(jīng)常觀察到質(zhì)子的加合物[M+H]+,即M+1的分子量。 1) 其它準(zhǔn)分子離子峰:[M+Li]+,[M+Na]+,[M+K]+,[M+NH4]+,[M+H3O]+等。2) 季銨鹽是離子型化合物,它的準(zhǔn)分子離子峰就是分子離子[M]+。正離子模式:極性小分子和堿性分子(含堿性氮原子的分子)常采用正離子模式進(jìn)行LCMS分析。陰離子模式:能電離出質(zhì)子的酸性化合物如酸、酚、磺酰胺等,LCMS檢測到的是去質(zhì)子的分子離子峰[M-H]+。2、碎片離子峰及其相對峰強(qiáng)度 化合物分子在離子源轟擊下發(fā)生化學(xué)鍵斷裂產(chǎn)生離子碎片,在LCMS中表現(xiàn)的就是離子碎片峰。正離子模式下常常會(huì)產(chǎn)生離子碎片峰的多見于帶-Boc、-tBu、-Bn、-COOR、R-NH2、R-OH甚至R-CN這一類雜原子化合物。常見化合物離子碎片峰:大多數(shù)元素都有一定自然豐度的同位素組成,當(dāng)分子上含有鹵素X(X= Cl, Br)時(shí),分子離子峰總伴隨有同位素峰,其相對豐度取決于所存元素的種類、數(shù)量及其天然豐度。同位素峰的存在可以用來判斷鹵素跳舞的個(gè)數(shù)及反應(yīng)是否成功。常見氯和溴的同位素峰峰型及m/z值大?。?/p> 4、二聚及多聚峰 在LCMS中有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)[2M]+,[2M+H]+,[2M+Na]+等的m/z 值,當(dāng)樣品濃度過高或底物本身容易以二聚形式存在時(shí)就會(huì)增加產(chǎn)生二聚峰的概率。 5、雙電荷及多電荷離子峰 有的分子部分結(jié)構(gòu)中含有較多雜原子(如N,O,S原子等)的化合物有時(shí)會(huì)帶兩個(gè)或多個(gè)電荷,這時(shí)就會(huì)檢測到雙電荷或多電荷離子峰。 6、提供分子量,元素組成及結(jié)構(gòu)信息 7、用于測定相對分子質(zhì)量、化合物分子式及結(jié)構(gòu)式 按照流動(dòng)相和固定相的相對極性大小可分為正相色譜(固定相極性<流動(dòng)相)和反相色譜(固定相極性>流動(dòng)相)。實(shí)驗(yàn)室用到的LCMS和HPLC一般均是反相色譜。 H2O>MeOH>i-PrOH>MeCN,常用體系為A相-B相體系(即H2O-MeCN體系)。a) 酸性流動(dòng)相:A相和B相分別加0.1-1%的TFA或FA或HCl b) 堿性流動(dòng)相:水相中加入一定量的氨水 c) 中性流動(dòng)相:水相中加入一定量的NH4CO3或AcNH4。一定要根據(jù)底物性質(zhì)和官能團(tuán)的耐受性選擇合適的制備體系?。?br>50-100AB>30-90AB>10-80AB>0-60AB>0-30ABa) 5-95AB:常用于反應(yīng)監(jiān)測 b) 0-30AB(極性大洗脫能力弱):用于極性大的化合物的監(jiān)測c) 50-100AB(極性小洗脫能力強(qiáng)):用于極性小的化合物的監(jiān)測七、液質(zhì)聯(lián)用的作用 1、不揮發(fā)性化合物的分析測定
2、極性化合物的分析測定 3、熱不穩(wěn)定化合物的分析測定 4、大分子量化合物(如蛋白質(zhì),多肽,多聚物等)化合物的分析測定
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