圖中a為子離子掃描方式,這種工作方式由MSI選定-質(zhì)量,CAD碎裂之后,由MS2掃描得子離子譜。b為母離子掃描方式,在這種工作方式,由MS2選定一個子離子,MS1掃描,檢測器得到的是能產(chǎn)生選定子離子的那些離子,即母離子譜。C是中性丟失譜掃描方式,在這種方式是MS1和MS2同時掃描。只是二者始終保持一定固定的質(zhì)量差(即中性丟失質(zhì)量),只有滿足相差-固定質(zhì)量的離子才得到檢測。d是多離子反應(yīng)監(jiān)測方式,由MS1選擇一個或幾個特定離子(圖中只選一個),經(jīng)碰撞碎裂之后,由其子離子中選出一特定離子,只有同時滿足MS1和MS2選定的一對離子時,才有信號產(chǎn)生。用這種掃描方式的好處是增加了選擇性,即便是兩個質(zhì)量相同的離子同時通過了MS1,但仍可以依靠其子離子的不同將其分開。這種方式非常適合于從很多復(fù)雜的體系中選擇某特定質(zhì)量,經(jīng)常用于微小成分的定量分析。
2、離子阱質(zhì)譜儀MS-MS工作方式和主要信息
離子阱質(zhì)譜儀MS-MS工作方式
離子阱質(zhì)譜儀的MS-MS屬于時間串聯(lián)型,它的操作方式見上圖,在A階段,打開電子門此時基礎(chǔ)電壓置于低質(zhì)量的截止值,使所有的離子被阱集,然后利用輔助射頻電壓拋射掉所有高于被分析母離子的離子。進入B階段,增加基頻電壓,拋射掉所有低于被分析母離子的離子。以阱集即將碰撞活化的離子。在C階段,利用加在端電極上的輔助射頻電壓激發(fā)母離子,使其與阱內(nèi)本底氣體碰撞,在D階段,掃描基頻電壓,拋射并接收所有CID過程形成的子離子,獲得子離子譜。以此類推,可以進行多級MS分析。由離子阱的工作原理可以知道,它的MS-MS功能主要是多級子離子譜,利用計算機處理軟件,還可以提供母離子譜,中性丟失譜和多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)。
3、傅里葉變換質(zhì)譜儀MS-MS工作方式和主要信息
FTMS的掃描方式是依據(jù)快速掃頻脈沖對所有離子“同時”激發(fā)。具有MS-MS功能的FTMS,其快速掃頻脈沖可以選擇性的留下頻率“缺口”,用頻率“缺口”選擇性的留下欲分析的母離子,其它離子被激發(fā)并拋射到接收極。然后使母離子受激,使其運動半徑增大又控制其軌道不要與接收極相撞。此時母離子在室內(nèi)與本底氣體或碰撞氣體碰撞產(chǎn)生子離子。然后再改變射頻頻率接收子離子。還可由子離子譜中選一個離子再做子離子譜。由于離子損失很少。因此,F(xiàn)TMS可以做到5-6級子離子譜。
4、飛行時間質(zhì)譜儀的源后裂解
離子在飛行過程中如果發(fā)生裂解,新產(chǎn)生的離子仍然以母離子速度飛行。因此在直線型漂移管中觀測不到新生成的離子。如果采用帶有反射器的漂移管,因為新生成的離子與其母離子動能不同,可在反射器中被分開。這種操作方式稱為源后裂解(Post source decomposition ,PSD)。通過PSD操作可以得到結(jié)構(gòu)信息。因此,可以認為反射型TOFMS也具有MS-MS功能。
另外TOF-TOF串聯(lián)質(zhì)譜儀已經(jīng)出現(xiàn)。關(guān)于磁式質(zhì)譜儀串聯(lián)和混合型串聯(lián),小析姐后續(xù)也會進行相應(yīng)的介紹。
十種質(zhì)譜大比拼
1、 四極桿質(zhì)譜儀,QMS
QMS是最常見的質(zhì)譜儀器,定量能力突出,在GC-MS中QMS占絕大多數(shù)。
優(yōu)點: 結(jié)構(gòu)簡單、成本低;維護簡單;SIM功能的定量能力強;是多數(shù)檢測標準中采用的儀器設(shè)備。
缺點: 無串極能力,定性能力不足;分辨力較低(單位分辨),存在同位素和其他m/z近似的離子干擾;速度慢;質(zhì)量上限低(小于1200u)。
2、飛行時間質(zhì)譜儀,TOFMS
TOFMS是速度最快的質(zhì)譜儀,適合于LC-MS方面的應(yīng)用。
優(yōu)點:分辨能力好,有助于定性和m/z近似離子的區(qū)別,能夠很好的檢測ESI電噴霧離子源產(chǎn)生多電荷離子;速度快,每秒2~100張高分辨全掃描(如50~2000u)譜圖,適合于快速LC系統(tǒng)(如UPLC);質(zhì)量上限高(6000~10000u);
缺點:無串極功能,限制了進一步的定性能力;售價高于QMS;較精密,需要認真維護。
3、三重四極桿質(zhì)譜儀,QQQ
QQQ質(zhì)譜給四極桿質(zhì)譜儀在保留QMS原有定量能力強的特點上,提供了串級功能,加強了質(zhì)譜的定性能力,檢測標準中常作為QMS的確認檢測手段。
優(yōu)點:有串極功能,定性能力強;定量能力非常好,MRM信噪比高于QMS的SIM;是常用的QMS結(jié)果確認儀器;除一般子離子掃描功能外,QQQ還具有SRM、MRM、母離子掃描、中性丟失(Neutral loss)等功能(離子阱不行)對特征基團的結(jié)構(gòu)研究有很大幫助.
缺點:分辨力不足,容易受m/z近似的離子干擾;售價較高;需要認真維護.
4、 四極離子阱,QTrap
技術(shù)上而言,在傳統(tǒng)QQQ的四極桿中加入了輔助射頻,可以做選擇性激發(fā);或者就功能而言,為QQQ提供了多級串級的功能.
優(yōu)勢:同時具備MRM、SRM、中性丟失和多級串級功能,非常適合于未知樣品的結(jié)構(gòu)解析.
缺點:分辨力還是低了點.
5、線性離子阱,Linear Ion Trap
傳統(tǒng)3D離子阱的增強版本.
優(yōu)點:相對于傳統(tǒng)3D離子阱,靈敏度高10倍以上;多級串級質(zhì)譜.
缺點:相對于QQQ,還是不能做MRM、中性丟失等特征基團篩選功能.