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LCMS基础

(2022-09-08 18:49:59) 下一个

相关概念

 

离子丰度(Abundance of ions):检测器检测到离子信号强度。

 

相对离子丰度(Relative abundance of ions):以质谱图中指定质荷比范围内最强峰(基峰)的强度为100%。其它离子峰对其归一化所得到的强度。标准质谱图均以离子相对丰度值为纵坐标。离子的丰度与物质的含量相关,因此是质谱定量的基础。

 

EI:电子轰击源质谱,常用于GC-MS系统。

 

API:大气压电离源质谱,常用于LC-MS系统。

 

MALDI:基质辅助激光解吸电离源质谱,常用于生物大分子分析。

ESI:Electron Spray Ionization的缩写,意思是电喷雾离子源,是质谱仪中较为常用的一种离子化方式。电喷雾离子源属于一种软电离源,能使大质量的有机分子生成带多电荷的离子。

 

APCI:Atmospheric Pressure Chemical Ionization的缩写,大气压化学电离源 APCI是20世纪90年代后使用的液相色谱和质谱联用的接口技术之一。溶液在气流作用下形成气溶胶,蒸发,电晕放电使溶剂电离,电子转移或电子捕获,使样品带电。

Mass Spectrum (MS) 相关知识

 

离子在电场中加速,在磁场中偏转。正离子源适用于碱性化合物: 含氮化合物更容易粘附氢正离子,在正离子源中容易出分子离子峰。负离子源适合酸性化合物: 酸性化合物更容易轰击掉氢正离子,如酸,酚类化合物。

一、加减分子量峰
常用的MS或者LCMS检测为ESI电离源,当一种化合物不出MS或者MS异常的还可以作ACPI电离源检测,可能会得到相应的结果。
加分子量峰: M+1(H+); M+23(加Na+)2M+23(两分子共用一个钠离子)。

减分子量峰: M-56(脱叔丁基)和M-100(脱Boc),非常常见; M-16(脱NH3)和M-17(脱水)以及(M+2)/2(在电场里面粘附上2个正离子),含烯丙基或苄基的杂原子化合物,很容易出烯丙基或苄基的正离子碎片峰,比较常见。

常见的离子片段
正模式 原因
M+14 在LCMS中羧酸与甲醇成酯,或其他多一个碳的情况
M+18 加NH4
M+19 水合
M+23 加钠离子
M+33 加甲醇
M+39 加钾离子
M+42 加乙腈
M+64 加乙腈加钠离子
2M+1 二聚+氢离子,倍峰
2M+23 二聚+钠离子
一系列相差42的峰 可能为石蜡油污染
一系列相差44的峰 可能为聚乙二醇污染
M-16 脱掉NH3
M-17 脱水
M-44 羧酸和含Cbz的分子常见,重排后脱CO2
M-56 含Boc的分子常见,脱叔丁基
M-100 含Boc的分子常见,脱Boc
(M+2)/2 分子络合两个氢离子,半峰
 
负模式 原因
M-1 [M-H]-
M+X [M+X]-,  X=溶剂或缓冲溶液的阴离子
M+S-1 [M+S-H]-,  S=溶剂

详细内容点击 ---》有机合成路线:LCMS常出现的干扰离子峰总结

 

二、同位素峰

特别注意精确分子量和摩尔分子量的区别:质谱分子量都是用同位素质量计算得到的。Chemdraw精确分子量是高分辨的最高强度峰,是用组成该分子的所有原子在天然界中丰度最高的同位素的质量加和得到的,对有多个同位素的原子,同一个分子碎片就有可能出现多个质谱峰。比如下图中的例子:氯原子有原子量为34.97和36.97两个同位素, 而且天然丰度都是接近3;1, 其质谱图中就会出现155.05和157.05两个分子离子峰, 且强度比接近3:1。自然界中的元素都是各个同位素的混合,因此摩尔分子量是按自然界中同位素的比例平均得到的。平时测MS时,可以直接通过 Chemdraw计算出质谱的分子离子峰。

同位素峰的一个常见应用就是可以直接判断所测的化合物是否含有Cl或Br等具有明显同位素的原子。常见氯和溴同位素的表现: 一个氯峰高比M+2/M=1/3; 一个溴为峰高比M+2/M=1/1), 同时含有多个同位素的表现可以用Chemdraw精确模拟。

另外一些特殊情况下可以通过同位素峰判断是否反应完全,如下图所示:A经过偶联生成B,利用LCMS监测反应,如不仔细看同位素峰,就会误判原料没有反应。正模式下, 原料A[M+H]: 268, 270; 产物B只有[M+H]: 270。

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