质谱入门:质谱图上有哪些常见的离子?

企业   教育   2024-11-28 07:59   上海  

在液相-质谱联用(LCMS)分析中,质谱图呈现了丰富的离子信息。理解这些离子的类型和形成机制,常见的离子都有哪些,对于化合物的定性分析至关重要,可以帮助我们快速定位目标物!


LCMS中的离子如何形成?

想快速识别目标物的离子,就得了解离子如何形成,来看看LCMS上最常用的电喷雾离子源(ESI)离子的形成过程吧(以小分子化合物为例)~

1.高压电场和气体辅助下,带电液滴喷雾的形式被喷出
2.溶剂蒸发,导致液滴体积减小,电荷密度增加
3.达到Rayleigh极限,发生coulomb爆炸
4.离子蒸发,最终形成气态离子

质谱图上有哪些常见离子?

LCMS离子源使用的是软电离技术,由软电离技术产生的“质子/去质子化或其他离子加合离子”,统称为准分子离子。接下来,来看看全扫描模式下,提取到质谱上会有哪些常见离子~

正模式下,会生成质子或其他阳离子加合离子的带正电的离子,常见的包括(以单电荷物质为例):


1. 质子化分子离子 [M+H]⁺

最常见的离子类型,质荷比加1
常见于含氮等易质子化的化合物

2. 金属离子加合物 [M+Na]⁺、 [M+K]⁺

钠加合离子 [M+Na]⁺,质荷比加23,常见于糖类、醇类化合物

钾加合离子 [M+K]⁺,质荷比加39,与钠加合离子类似,信号强度通常低于钠加合离子

3. 其他加合离子 [M+NH₄]⁺

铵加合离子 [M+NH₄]⁺,质荷比加18,流动相含铵盐时常见,常见于中性或弱极性化合物

4. 聚合离子

[2M+H]⁺:二聚体质子化离子
[2M+Na]⁺:二聚体钠加合离子
浓度较高时易形成

小测试:下图在色谱峰响应最高处,提取到的扣除了背景的质谱图,哪些离子是目标物相关离子该目标物的质荷比是多少呢?评论区来留言吧~

正模式下目标物保留时间未知提取到的质谱图

负模式下,会生成去质子化或其他阴离子加合离子,常见的包括(以单电荷物质为例):


1. 去质子分子离子 [M-H]⁻

最常见的负离子,质荷比减1,适用于羧酸、酚类等易失去质子的化合物

2. 其他加合离子

甲酸根加合物 [M+HCOO]⁻,常见于负模式流动相含甲酸,质荷比加45

乙酸根加合物 [M+CH₃COO]⁻,常见于负模式流动相含乙酸,质荷比加59

3. 卤素加合物

氯离子加合物 [M+Cl]⁻,适用于某些中性化合物,具有氯元素特征性同位素峰


当然,化合物性质的差异,可能还会出现一些“特殊离子”,常见的有:

1. 碎片离子

由前体离子断裂产生,其流出的时间肯定是和前体离子相一致的

2. 同位素离子

自然存在的同位素产生,根据同位素的个数和价态,同位素丰度有一定的比率,非常具有特异性

3. 多价离子

[M+2H]²⁺、[M+3H]³⁺等,常见于蛋白质、多肽分析等化合物

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@图文编辑:邢宇

总结

实际工作中,需要根据目标物的性质和分析目的,选择合适的离子化模式和监测离子,以获得可靠的分析数据。熟悉质谱图中的离子信息,将有助于提高分析工作的质量和效率。
所以系统化的培训非常重要,从硬件到操作,从质谱基础到方法开发,基础进阶一把抓相关系统大课推荐,仪器附带合同名额可用!


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