气质联用原理及应用

GC-MS的原理及应用温超10210220053◆GC/MS这种重要的分析技术是由气相色谱（GC）和质谱检测器（MS）两部分结合起来所组成的。该技术利用气相色谱的分离能力让混合物中的组分分离，并用质谱鉴定分离出来的组分（定性分析）以及其精确的量（定量分析）。气相和质谱控制、数据的记录、分析都由电脑完成。气质联用具有非常高的灵敏度（10-15克），并且可以分析范围非常广泛，例如农药、环保、药物、兴奋剂等方面的分析。◆GC-MS联用是联用技术中困难较少的一种。在气相色谱和质谱两种技术之间，许多操作特性比较一致，即在气相、灵敏度、扫描时间匹配、连续流动、温度匹配等方面都较适应。最大的差异在于工作气压。GC-MS简介GC-MS技术优势GC-MS简介混合物由一股气流（流动相，又称气相）携带通过一根长长的内壁涂有薄薄的一层液膜（液态固定相）的毛细柱。因为混合物的不同组分与固定相的结合能力不同，因此在柱的末端混合物中的各个组分会逐个的出来（洗脱）而达到分离的目的。不同的样品以不同的速率通过气相色谱柱，因此在不同的时间内流出得到分离。组分流出色谱柱的时间（保留时间）取决于组分与固定相和流动相的溶解性。组分如果在固定相中的溶解度较流动相大，组分将会被固定相保留导致保留时间增长。GC-MS工作原理125010015020025030011109876Time[minutes]气质联用数据是三维的GC-MS工作原理RT:0.00-15.02SM:9B02468101214Time(min)0102030405060708090100RelativeAbundance4.327.4910.6111.975.865.2810.5313.6610.107.4112.397.79NL:2.82E6TICF:MSiis_mix0404_sim_01一起进入柱子1由于色谱柱吸附脱附作用2载气和柱温作用出柱后先后次序GC-MS工作原理—GC(mainlib)1-Naphthalenamine203040506070809010011012013014015005010039515863717789115126140143H2N出了色谱柱以后灯丝能量电子离子源内离子碎片分子离子峰在电子轰击下，有机物分子失去一个电子所形成的离子叫分子离子。M+e=M++2e分子离子峰一定是质谱中质量数最大的峰，它应处在质谱的最右端。碎片离子峰碎片离子是分子离子碎裂产生的。当然，碎片离子还可以进一步碎裂形成更小的离子。同位素离子峰在电子轰击下，样品分子可能有四种不同途径形成离子：1样品分子被打掉一个电子形成分子离子。2分子离子进一步发生化学键断裂形成碎片离子。3分子离子发生结构重排形成重排离子。4通过分子离子反应生成加合离子。GC-MS工作原理—MSE:\azo2005\std0420\azomix27_04164/16/20053:59:17PMmix23+4RT:0.00-15.03SM:9B0123456789101112131415Time(min)020406080100RelativeAbundanceRT:11.96AA:8915895AH:2947157SN:11864.994.917.227.485.588.553.675.848.404.3010.606.5510.5313.6011.6710.4613.107.7610.099.176.3712.1213.78NL:6.37E6TICF:MSICISazomix27_0416azomix27_0416#2386RT:11.96AV:1SB:5163.60-4.45,4.04-4.99NL:1.23E6T:+cFullms[50.00-290.00]6080100120140160180200220240260280m/z0102030405060708090100RelativeAbundance212.19211.18213.21196.17106.06180.1398.29167.16152.16130.17207.09115.0977.09253.30214.2851.05227.22268.12287.24Relativeabundance:相对丰度(强度相对于基峰的比例)基峰:强度最强的峰.RT:保留时间NL:Nominallevel(显著水平)最高信号值TIC:总离子流图F:MsICIS:一种积分方式GC-MS图谱参数E:\azo2005\std0420\azomix27_04164/16/20053:59:17PMmix23+4RT:0.00-15.03SM:9B0123456789101112131415Time(min)020406080100RelativeAbundanceRT:11.96AA:8915895AH:2947157SN:11864.994.917.227.485.588.553.675.848.404.3010.606.5510.5313.6011.6710.4613.107.7610.099.176.3712.1213.78NL:6.37E6TICF:MSICISazomix27_0416azomix27_0416#2386RT:11.96AV:1SB:5163.60-4.45,4.04-4.99NL:1.23E6T:+cFullms[50.00-290.00]6080100120140160180200220240260280m/z0102030405060708090100RelativeAbundance212.19211.18213.21196.17106.06180.1398.29167.16152.16130.17207.09115.0977.09253.30214.2851.05227.22268.12287.24SN:信噪比AA:自动积分的峰面积AH:自动积分的峰高#2386:第2386个扫描点Av:1:一个扫描点Fullms[50.00-290.00]:全扫描质量范围.GC-MS图谱参数F:\AZO\azo_iis\iis_mix0404_sim_014/4/20054:08:32PMmixRT:3.58-17.02SM:9B4567891011121314151617Time(min)050100050100RelativeAbundanceRT:4.32SN:61887RT:7.49SN:46523RT:10.61SN:42731RT:11.97SN:29424RT:5.86SN:24885RT:10.53SN:15729RT:13.66SN:11287RT:10.61SN:3476RT:7.49SN:3107RT:5.86SN:2908RT:4.32SN:2628RT:11.96SN:2367RT:10.54SN:2023RT:13.66SN:1112NL:2.82E6TICF:MSICISiis_mix0404_sim_01NL:7.98E6TICF:MSICISiis_mix_0404_scan_0150100150200250300350m/z020406080100020406080100RelativeAbundance143.13143.15115.14116.18144.1971.6789.13117.21315.12206.28178.37238.15281.41250.27341.50NL:2.71E6iis_mix0404_sim_01#1734RT:7.49AV:1T:+cSIMms[142.50-143.50]NL:4.35E6iis_mix_0404_scan_01#1056RT:7.49AV:1SB:4254.00-4.45,4.04-4.99T:+cFullms[50.00-350.00]RT:7.49SN:46523RT:7.49SN:3107Fullscan：全扫描SIM：对选定的离子进行扫描由于SIM方式灵敏度高，因此适用于量少且不易得到的样品分析。利用SIM方式不仅灵敏度高，而且选择性好，在很多干扰离子存在时，利用SCAN方式得到的信号可能很小，噪音可能很大，但用SIM方式，只选择特征离子，噪音会变得很小，信噪比大大提高。在对复杂体系中某一微量成分进行定量分析时，常常采用SIM扫描方式。由于选择离子扫描不能得到样品的全谱。因此,这种谱图不能进行库检索，利用SIM方式进行GC-MS联用分析时，得到的色谱图在形式上类似质量色谱图。但可以得到任何一个质量的质量色谱图；SIM是选择了一定m/z的离子。扫描时选定哪个质量，就只能实际上二者有很大差别。质量色谱图是SCAN得到的，因此有那个质量的色谱图。SIM&FullscanCasestudySfakia斯法奇亚Chania哈尼亚Zaros扎罗斯Crete克里特岛Andros安德罗斯岛Mani玛尼Epidavros艾皮达沃斯CasestudyExtractionandSamplePreparation◆Propolis,gratedaftercooling,wasextractedwith70%ethanolandevaporatedtodrynessinvacuo◆5mgoftheresiduewasmixedwith50μLofdrypyridineand75μLofBSTFA[二(三甲基硅)-三氟乙酰胺]GC-MSAnalysisTheGC-MSanalysiswasperformedwithaHewlett-Packardgaschromatograph5890seriesIIPluslinkedtoaHewlett-Packard5972massspectrometersystemequippedwitha30mlong,0.25mmi.d.,and0.5μmfilmthicknessHP5-MScapillarycolumnIdentificationandSemiquantificationProcess◆Theidentificationofthecompoundswasperformedusingcomparisonofmassspectraandretentionindexvaluesofreferencecompounds◆ThesemiquantificationofthemaincompoundswascarriedoutbyinternalnormalizationwiththeareaofeachcompoundCasestudyGCchromatogramsofethanolicpropolisextractsfromSfakia斯法奇亚CasestudyGCchromatogramsofethanolicpropolisextractsfromEpidavros艾皮达沃斯CasestudyCasestudyCasestudy结论地中海的蜂胶中含有很多二萜类化合物地中海的蜂胶类型和巴西的蜂胶类型相近，花粉都可能都来自于南洋杉物种GC-MS这种分析技术对于检测混合物中成分分离鉴定具有很好的应用前景参考文献《仪器分析》，高等教育出版社，刘志广《现代仪器分析》(第3版)，中国农业大学出版社，严衍禄GC-MSProfilingofDiterpeneCompoundsinMediterraneanPropolisfromGreeceMILENAPETKOVAPOPOVA,et.alJ.Agric.FoodChem.2010,58,3167–3176