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色谱质谱联用技术(四)

发布时间:2018-06-12 09:06 作者:周世红
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2、进样系统:气相色谱仪(GC)、高效液相色谱仪(HPLC)和直接进样器(DI)都可以作为质谱仪(MS)的进样器,但是当用气相色谱仪或液相色谱仪(LC)作为进样系统时应包括接口。也就是说,进样系统要能高效反复地将样品引入到离子源中,但不能使其内部真空度明显下降。将气相色谱仪作为进样系统时一般就称为气相色谱质谱联用仪,简称气质联用仪;液相色谱仪与质谱仪连接时称为液相色谱质谱联用仪,简称液质联用仪;质谱仪与质谱仪连接时称为串联质谱仪。D1(图5—66)作为进样器在质谱分析中是很实用的,有些组分热解或分子量大,可用薄层色谱、柱层析等方法分离纯化后,不通过色谱柱而直接进样分析。

3、电离系统(离子源) 离子源是质谱仪的心脏,其功能是将引入到离子源室的气态样品分子转化成离子。可以将离子源看作一台比较高级生成单电荷正离子的裂解反应器,样品在其内部发生一系列的特征降解反应,分解作用在很短时间(<1μs)内发生,以利于快速获得质谱。

由于离子化所需要的能量随化合物分子结构不同差异很大,因此对于不同分子结构的化合物应选择不同的离子化方法,即不同离子源或样品的离子化系统(表5—20)。通常给样品较大能量的电离方法称为硬电离方法,如电子轰击电离;而给样品较小能量的电离方法为软电离方法,如化学电离、电喷雾电离等。软电离方法适用于易破碎或易电离的样品。硬电离方法,如电子轰击电离(70ev)获得的质谱图可以利用本地或网络标准质谱数据库进行检索识别,而化学电离、电喷雾电离、大气压化学电离获得的质谱图则不能进行谱库检索,只有通过获得高精度的质量数缩小分子式范围确认。解吸电喷雾电离(DESI)在农药残留分析上的应用已有报道,预测将来可能主要用于筛查步骤。

下面重点介绍电子轰击离子源、化学电离离子源、电喷雾电离离子源和大气压化学电离离子源。

(1)电子轰击离子源:电子轰击离子源(electlrOn impact,EI)是研究最早、技术最成熟、应用最广泛的离子源,是台式气相色谱质谱联用仪四极质谱仪最基本的配置。其构造原理如图5—67所示,电子由直热式阴极(多用铼丝制成)发射,在电离室和正极之间施加70 V直流电压(有些型号仪器可以调整电压),使电子得到加速而进入电离室中。当这些高能电子束从试样分子中撞出一个电子而产生正离子,即电子束能产生各种能态的M专,若产生的分子离子带有较大的内能(转动能、振动能、电子跃迁能),可以通过碎裂反应释放能量,如:

式中,M为待测分子,M+为分子离子,M1+和M2+等为较低质量的离子。

分子中各种化学键的能量最大为几十电子伏特,电子轰击的能量远远超过普通化学键的键能,过剩的能量会引起分子多个键的断裂,可以提供分子构成的重要官能团的信息。但是对于极性大,难气化,热稳定性差,相对分子质量较大的化合物,在加热和电子轰击下,分子易破碎,给不出完整的分子离子信息,难于解析。

参考资料:农药残留分析

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