質(zhì)譜定性與定量分析方法全解析
質(zhì)譜儀種類很多,不同類型的質(zhì)譜儀主要差別在于離子源。離子源的不同決定了對被測樣品的不同要求,同時,所得信息也不同。質(zhì)譜儀的分辨率同樣十分重要,高分辨質(zhì)譜儀可給出化合物的組成式,對于未知物定性至關重要。因此,在進行質(zhì)譜測試分析前,要根據(jù)樣品狀況和分析要求選擇合適的質(zhì)譜儀。
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目前,有機質(zhì)譜儀主要有兩大類:氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀與液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。今天小編主要從以下三個部分給大家科普一下質(zhì)譜分析方法的基礎知識:
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一. 質(zhì)譜基礎及相關術語
二. 定性(確證)方法
三. 定量方法
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質(zhì)譜基礎及相關術語
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基礎
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1. 質(zhì)譜儀的基本結(jié)構(gòu)
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2.各種離子化方法的使用范圍
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3.質(zhì)譜儀的主要性能指標
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相關術語
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質(zhì)譜峰類型
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? 分子離子
? 必須是化合物譜圖中質(zhì)量最高的離子
? 必須是奇電子離子、符合氮規(guī)則
? 必須能通過丟失合理的中性離子,產(chǎn)生譜圖中高質(zhì)量區(qū)的重要離子
? 準分子離子
? 碎片離子
? 同位素離子
? 由于天然同位素的存在,因此在質(zhì)譜圖上出現(xiàn)M+1,M+2等峰,由這些同位素所形成的峰稱之為同位素峰。
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定性(確證)方法
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基本原則
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目前,色質(zhì)聯(lián)用儀數(shù)據(jù)庫中,一般貯存有近30萬個化合物標準質(zhì)譜圖。因此,GC-MS最主要的定性方式是庫檢索。由總離子色譜圖可以得到任一組分的質(zhì)譜圖,由質(zhì)譜圖可以利用計算機在數(shù)據(jù)庫中檢索。檢索結(jié)果,可以給出幾種最可能的化合物。
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包括:化合物名稱、分子式、分子量、基峰及可靠程度。下表是由計算機給出的某未知物譜圖檢索結(jié)果。
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在分析儀器上的進樣順序是:空白溶劑、陰性控制樣品、要確證的樣品、陽性控制樣品再進樣,最后是陰性控制樣品。
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色譜分離
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1. 保留時間
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氣相色譜(GC)或液相色譜(LC)時,半峰寬應在原來峰寬的90-110%以內(nèi),保留時間的變化應在5%以內(nèi)。
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測試部分中分析物的保留時間(或相對保留時間),應在一個特定的保留時間窗口范圍內(nèi)與校正標準的保留時間相符。保留時間窗口與該色譜系統(tǒng)的分辨能力相當。分析物和內(nèi)標的保留時間之比,應與校正溶液的相對保留時間一致,GC偏差為±0.5%,LC偏差為±2.5%。
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3. 質(zhì)譜檢測
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(1)全掃描scan
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全掃描是對指定質(zhì)量范圍內(nèi)的離子全部掃描并記錄,得到的是正常的質(zhì)譜圖,這種質(zhì)譜圖可以提供未知物的分子量和結(jié)構(gòu)信息??梢赃M行庫檢索。
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用記錄全掃描質(zhì)譜圖進行質(zhì)譜測定時,在標準品參考圖譜中所有相對豐度>10%(分子離子、分子離子的特征加成物、特征碎片離子、同位素離子等)的特征離子都必須檢測。
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(2)選擇離子監(jiān)測SIM
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質(zhì)譜儀還有另外一種掃描方式叫選擇離子監(jiān)測(Selection Moniring SIM)。此種掃描方式是只針對選定的離子進行檢測,而其它離子不被記錄。
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用碎片離子色譜圖進行質(zhì)譜測定時,分子離子最好是一個選擇的檢測離子。選擇的檢測離子并不一定要源于分子的同一部分,每個檢測離子的信噪比應≥3:1。
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? 相對離子豐度最大容許誤差
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? 質(zhì)量碎片類型和識別點的關系
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√ 每個離子計算一次;
√ EI-GC-MS、CI-GC-MS作為不同的技術計算;
√ 用不同反應得到的衍生物,可增加識別點數(shù);
√ 包括:二級離子和多級離子;
√ 可最多結(jié)合三種不同的技術確定最小識別點數(shù)。
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? 各種聯(lián)用技術識別點數(shù)實例
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定量方法
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外標法
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方法
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將待測物質(zhì)A的標準品(特點是純度非常高,有時也可稱之為該物質(zhì)的純品)用某種有機溶劑S稀釋成不同的濃度的標準溶液,分別取等量(一般是等體積)的這些不同濃度的標準溶液進行質(zhì)譜分析。由此可以得到一組樣品量和信號值一一對應的數(shù)據(jù),以其繪制成的曲線稱為標準曲線。現(xiàn)在就有了一把還不錯的尺子,然后就可以去拿要檢測的實際樣品R進行質(zhì)譜分析了。根據(jù)標準曲線就可以由得到的信號值去反推物質(zhì)A在該實際樣品R中的含量了。
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內(nèi)標法
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外標法主要有以下兩方面的局限:1、標樣和待測樣是獨立進行實驗的,實驗間的偶然誤差無法消除;2、標樣和待測樣的基質(zhì)(即除待分析物外的其它成分)不同,基質(zhì)有可能會帶來不同的影響,也會產(chǎn)生誤差。
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那么,如果我們把已知量的標準樣品B直接加入待測樣品A,就可以把標準樣品和未知樣品的測定在同一次實驗和同樣基質(zhì)中完成,也就消除了兩次實驗和基質(zhì)不同造成的誤差,這就是內(nèi)標法。
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1.內(nèi)標物
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基本要求:
(a)試樣中不含有該物質(zhì);
(b)與被測組分性質(zhì)比較接近;
(c)不與試樣發(fā)生化學反應;
(d)出峰位置應位于被測組分附近。
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2.計算式
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標準加入法
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? 先測定出未知樣品的大概值,然后根據(jù)這個測定值去設定標準加入法
? 標準加入法中第一點加入標準溶液為“0”,第二點加入的量約與待測組分的含量大致相等,共3~5個點,以加入的標準溶液的濃度為橫坐標,峰面積為縱坐標繪制工作曲線
? 工作曲線在橫坐標延長線上的交點到坐標原點的距離即為樣品中待測組分的濃度
? 標準加入法可以看作是內(nèi)標法和外標法的結(jié)合
? 由于待測組分以及加入的標準溶液處在相同的樣品基體中,因此,這種方法可以消除基質(zhì)干擾
? 但是,由于對每一個樣品都要配制三個以上的、含樣品溶液和標準溶液的混合溶液,因此,這種方法不適于大批樣品的分析
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基質(zhì)效應
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1.概念
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基質(zhì)效應是指在樣品測試過程中,由于待測物以外的其他物質(zhì)的存在,直接或間接影響待測物響應的現(xiàn)象。
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由于質(zhì)譜檢測的高選擇性,基質(zhì)效應的影響在色譜圖上往往觀察不到,即空白基質(zhì)色譜圖表現(xiàn)為一條直線,但這些共流出組分會改變待測物的離子化效率,引起對待測物檢測信號的抑制或提高。
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2.產(chǎn)生機制
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3.來源
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內(nèi)源性:來源于待測樣品,如,蛋白、脂質(zhì)、多糖、目標組分的類似物,其他色譜共流出物;
外源性:流動相組成、樣品處理過程中帶入、管路、環(huán)境。
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4.評價
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(1)提取后加入法
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是一種靜態(tài)的方法,只能提供基質(zhì)效應在待測成分出峰位置點上的影響信息,但能以具體的數(shù)據(jù)體現(xiàn)基質(zhì)效應對待測成分響應的影響程度;
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(2)灌后加入法
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來源:食品實驗室服務、材料+
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