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1、现代分析测试技术实验报告指导书指导老师：成绩：实验名称：液相色谱-质谱联用法测定XXXX姓名： 专业：XX化学 学号：一、实验目的1 了解LC-MS （液相色谱-质谱）联用仪的基本使用方法2初步了解液-质联用仪的主要部件的结构和性能 3学习仪器测试条件的设置方法 4了解液体样品的测量要求及通过测量可获得的信息。5初步学会仪器操作和使用谱图分析软件二、实验原理液相色谱与质谱联用技术（liquid chromatography-mass spectrometer, LC-MS） 是以高效液相色谱为分离手段，以质谱为鉴定工具的分离分析方法，实现对复杂混 合物更准确的定量和定性分析。液相色谱-质谱联用
2、技术是在GC-MS基础上发展起 来的两谱联用技术，弥补了 GC-MS应用的局限性，适用于不挥发性、极性较大或 热不稳定化合物的分析测试。LC-MS联用仪主要由液相色谱系统、接口装置（LC和MS之间的连接装置， 同时也是离子源），质谱分析器、真空系统和计算机数据处理系统组成。使用 LC-MS 联用仪分析样品的基本过程是：样品通过液相色谱系统进样，由 色谱柱进行分离，然后进入离子源（接口）。在离子源中，样品由液相中的离子或分 子转变成气相中的离子，其后被聚焦于质量分析器中，根据质荷比而分离。最后， 离子信号被转变为电信号，由电子倍增器检测，检测信号被放大后，传输至计算机 数据处理系统。真空系统能够
3、保证质谱仪在高真空状态下工作，减少本底的干扰， 避免发生不必要的离子-分子反应。计算机控制仪器的所有功能，并完成数据处理任 务。1液相色谱系统液相色谱-质谱联用仪的液相色谱系统与一般的液相色谱系统相同，只是检测器 由常用的紫外检测器变为质谱检测器（两者可以单独使用，也可以并、串联同时使 用）。LC-MS分析对流动相的要求高于普通的液相色谱，因为LC-MS的检测灵敏度 不但和分析物的性质有关，与流动相的组成（如有机相的比例、缓冲液浓度和溶液 的 pH 等）及流速也有很大关系。流动相的基本要求是不能含有非挥发性盐类（如 磷酸盐缓冲液和离子对试剂等），挥发性电解质（如甲酸、乙酸、氨水等）的浓度也 不
4、要超过 10 mmol/L。2接口和离子化方式离子源也是LC-MS的接口装置，是LC-MS联用的关键部件，其主要作用是去 除溶剂并使样品离子化。目前，几乎所有的 LC-MS 联用仪都使用大气压电离源作为 接口装置和离子源。大气压电离源（Atmosphere pressure Ionization，API）包括电 喷雾电离源（Electrospray Ionization，ESI）和大气压化学电离源（Atmospheric Pressure Chemicel Ionization，APCI）两种，二者之中电喷雾源应用最为广泛。蕭发* Raleigh Coulomb療发*戡分折高于极限 ESI 的
5、主要部件是一个多层套管组成的电喷雾喷咀。最内层是液相色谱流出物 外层是喷射气，喷射气常采用大流量的氮气，其作用是使喷出的液体容易分散成微 滴。另外，在喷嘴的斜前方还有一个补助气喷咀，补助气的作用是使微滴的溶剂快 速蒸发。在微滴蒸发过程中表面电荷密度逐渐增大，当增大到某个临界值时，离子 就可以从表面蒸发出来。离子产生后，借助于喷咀与锥孔之间的电压，穿过取样孔 进入质谱仪的质量分析器。3质量分析器 质量分析器是质谱仪的核心，它能够将离子源产生的离子按照其质荷比（ m/z， 其中 m 为离子的质量数， z 为离子携带的电荷数）的不同，通过离子在空间位置、时间先后或轨道稳定性方面的不同进行分离，以便得
6、到按质荷比大小顺序排列而成 的质谱。目前在液相色谱 -质谱联用仪中常使用的质量分析器有四极杆质量分析器（quadrupole mass analyzer）,离子阱质量分析器Gon trap）,飞行时间质量分析器 （ time of flight， TOF）。端帽离子云| nra-jnd离子阱整体离子阱分解图环电极LCiKHallraneuafcgry dipalnr ampFtuiJ亡工作步骤:隔离离子阱的主体是一个环电极和上下两端盖电极，环电极和上下两端盖电极都是 绕 Z 轴旋转的双曲面，形成了离子阱。电极之间以绝缘物隔开，但两个端盖极是等 电位的，端盖极上有小孔，以进入和排出样品离子。在离
7、子阱中，处于稳定的离子， 运动幅度不大，能长期储存在离子阱中。处于稳定区之外的离子，由于运动幅度过 大，会与环电极或端盖极相碰撞而消亡。通过设定实验参数，可以使质荷比从小到 大的离子由端盖极上的小孔排出而被记录，由此得到了质谱。接地扫描.&1匸：打碎CID（碰撞诱导解离）iiZsctan I rue离子阱的LC/MS/MS三、仪器与试剂1仪器 美国安捷伦公司6320 Ion Trap LC-MS（1）高效液相色谱仪（美国Agilent 1200型，含低压四元泵，在线脱气，柱温 箱， DAD 检测器，色谱工作站）。（ 2） 6320 Ion Trap （离子阱质谱仪）2 试剂（1）正己烷（色谱纯
8、试剂，Burdick & Jackson）（2）甲醇（色谱纯试剂，Burdick&Jackson）（3）超纯水（由Milli-Q超纯水系统制备）(4)样品：XXXX (用0.45 pm针式过滤器过滤)流动相使用前均需用0.45 pm滤膜过滤(分有机系和水系两种)。四、实验步骤1 环境：555C,相对湿度小于70%。2仪器校正：按仪器操作说明书进行调整，使得到的标准谱图在允许误差之内, 关注质量轴精度,质量轴稳定度,扫描分辨率,灵敏度。3测定过程( 1)开机：a打开液氮罐自增压阀门，确认液氮罐的输出压力为055-069MPa(80-100psi) (一般06Mpa),调节高纯He钢瓶减压表输出压
9、力至少0.35 MPa (一般建议0.55Mpa 或80Psi),确认前级泵的气镇阀处于关闭状态。b 启动电脑，进入Windows后，然后依次从上往下打开液相色谱仪LC1200 各模块前左下方的电源开关,打开 G6320 Trap 左侧的主电源开关和仪器前面左下 角的电源开关,此时听到一声电磁阀的声音,前级泵启动,然后涡轮泵开始工作, 等待大概 1min 左右。c打开IE画面，在地址栏输入192.168.254.10,选择ServiceVacuum SystemContinue UpdateVentVacSys观察IE画面上的各项指标，等所有的指标 都通过后，点击电脑屏幕桌面上的LC-MSda
10、t图标，再点击Instrument 1 Online图 标，启动LC-MS Trap,观察仪器状态和真空情况，待仪器高真空到达2X10-5mBar 以下,此时可以正常使用操作仪器了。(2) 设定液相色谱和质谱参数：a选择合适的色谱柱、流动相，设置流动相梯度程序、柱温以及紫外检测器参 数。b选择离子源模式(Positive正或Negative负模式)，设置质谱参数(Nebulizer、 Drying gas、Dry Temp Target Mass等)。c数据采集的范围及条件设置。(3) 本底检查：按设定的色谱条件运行一遍空程序以检查基线和本底，若发现 柱子不干净则应冲洗柱子和质谱仪，直至基线平
11、稳无峰为止。( 4)测试样品a.待工作站显示仪器状态为“Ready”时，设置样品信息，进样。按“ Start” 键，PC机自动采集数据。b测试样品完毕后，冲洗色谱柱，流动相中如含有挥发性缓冲盐，必须用5% 甲醇或5%乙腈过渡，冲洗排出流路中可能有的缓冲液。（5）关机：a确认前级泵上灰色的气镇阀（Gas Blast Vave）处于关闭状态。b首先关掉LC流量，将泵流量设置到0然后再次点击选择Of,依次点击 柱温箱和检测器选择Of。然后在MSD Control画面点击左侧Shutdown，让电离 源冷却,再次确认前级泵气镇阀已经关闭。c打开IE画面，在地址栏输入192.168.254.10，同开机画面，选择Service VacuumSystem Continue Update Vent VacSysd等待大概15min,待涡轮泵转速降下来，关闭IE画面，关掉Trap仪器左 下角电源开关，关闭左侧主电源开关，关闭PC以及液氮罐和He气钢瓶。4分析数据 （1）调出谱图，根据定性及定量分析的需要，分别打开离子色谱图和质谱图， 进行分析。（ 2）若谱图未达到要求，需重新改变色谱、质谱条件。五、实验数据六、数据分析与讨论
