LCMSMS技术培训第3集,液质联用分析常见的离子类型和谱图

以AB SCIEX 6500为例，如何理解总离子流图，质量色谱仪，准分子离子，碎片离子，多电荷离子，同位素离子，质谱图，液质联用谱图？

在质谱分析中，AB SCIEX 6500 是一种高性能的质谱仪，广泛应用于液质联用（LC-MS）分析。以下是对这些概念的详细解释：

1. 总离子流图（TIC）

总离子流图是质谱分析中的一种图形表示方法，它显示了在一定时间范围内，所有检测到的离子的总信号强度随时间的变化情况。

原理：在液质联用分析中，样品被逐滴注入到质谱仪中，质谱仪会连续扫描并记录所有离子的信号强度。TIC 是将每个扫描周期中所有离子的信号强度相加，得到一个总信号强度，并将其随时间的变化绘制出来。

作用：TIC 可以直观地反映样品中各组分的洗脱情况，帮助确定目标化合物的保留时间和大致的浓度变化趋势。通过观察 TIC 的峰，可以初步判断样品中是否存在目标化合物以及其大致的含量。

2. 质量色谱图的定义

质量色谱图是通过固定质荷比（m/z），横坐标为保留时间，纵坐标为离子强度来生成的色谱图。这种图表能够更好地描述特定化合物的信息，并进行定量分析‌

应用

质量色谱图在分析化学中有着广泛的应用，特别是在色谱-质谱联用技术中。通过质量色谱图，可以更好地理解特定化合物的分离和检测情况，这对于复杂样品的分析尤为重要‌

3. 准分子离子（[M+H]+ 或 [M-H]-）

准分子离子是指在质谱分析中，样品分子通过电离过程形成的一种离子形式。

原理：在质谱分析中，样品分子被电离后，通常会形成一个带电的离子。对于正离子模式，样品分子可能会获得一个质子（H⁺），形成 [M+H]+ 离子；对于负离子模式，样品分子可能会失去一个电子或获得一个负电荷，形成 [M-H]- 离子。

作用：准分子离子是质谱分析中非常重要的特征离子，它反映了样品分子的分子质量。通过检测准分子离子的质荷比（m/z），可以推断出样品分子的分子量。

4. 碎片离子

碎片离子是指在质谱分析中，样品分子在电离过程中发生裂解，形成的较小的离子碎片。

原理：当样品分子被电离后，分子内部的化学键可能会断裂，导致分子分裂成多个较小的碎片。这些碎片也会带电，并被质谱仪检测到。

作用：碎片离子的质荷比（m/z）可以提供样品分子的结构信息。通过分析碎片离子的模式，可以推断出样品分子的官能团、键的连接方式等结构特征。这对于未知化合物的结构鉴定非常重要。

5. 多电荷离子

多电荷离子是指在质谱分析中，一个分子同时带有多个电荷的离子。

原理：在某些电离方式（如电喷雾电离，ESI）中，样品分子可能会获得多个电荷。例如，一个分子可能会带有多个质子（H⁺），形成多电荷离子 [M+nH]ⁿ⁺。

作用：多电荷离子的质荷比（m/z）会比单电荷离子小得多，这使得质谱仪能够检测到较大的分子（如蛋白质等生物大分子）。通过分析多电荷离子的质荷比，可以计算出分子的实际质量。

6. 同位素离子

同位素离子是指由于样品分子中存在同位素原子而形成的离子。

原理：自然界中许多元素存在同位素，例如碳有¹²C 和¹³C，氢有¹H 和²H（氘）。当样品分子中含有这些同位素时，电离后会形成不同质量的离子。例如，含有¹³C 的分子会比含有¹²C 的分子重1个质量单位。

作用：同位素离子的存在会在质谱图上形成同位素峰簇。通过分析同位素峰簇的强度比，可以推断出样品分子中同位素的含量，还可以帮助确认分子的结构和组成。

7. 质谱图

质谱图是质谱分析中的一种图形表示方法，它显示了离子的质荷比（m/z）与离子的相对强度之间的关系。

原理：质谱仪将检测到的离子按照质荷比（m/z）从小到大排列，并记录每个离子的信号强度。质谱图的横坐标是质荷比（m/z），纵坐标是离子的相对强度。

作用：质谱图是质谱分析的核心结果，通过分析质谱图上的峰，可以确定样品分子的分子量、结构信息等。例如，准分子离子峰可以提供分子量信息，碎片离子峰可以提供结构信息。

8. 液质联用谱图

液质联用谱图是指在液质联用（LC-MS）分析中，结合液相色谱和质谱信息生成的图形。

原理：液相色谱用于分离样品中的各个组分，质谱仪用于检测每个组分的分子质量和结构信息。液质联用谱图将液相色谱的保留时间和质谱的质荷比（m/z）信息结合起来，形成一个二维图形。

作用：液质联用谱图可以直观地显示样品中各组分的分离情况和质谱特征。通过分析液质联用谱图，可以确定目标化合物的保留时间和分子量，同时还可以通过碎片离子等信息推断其结构。这对于复杂样品的分析和未知化合物的鉴定非常有帮助。

总结

在AB SCIEX  6500质谱仪的分析中，总离子流图（TIC）用于观察样品中各组分的洗脱情况；质量色谱图结合了液相色谱和质谱的优势，用于分离和检测样品中的组分；准分子离子、碎片离子、多电荷离子和同位素离子是质谱分析中常见的离子类型，它们分别提供了分子量、结构、大分子检测和同位素信息；质谱图和液质联用谱图是质谱分析的结果展示形式，通过分析这些图形，可以全面了解样品的化学组成和结构特征。