液质四极杆一中子与一质量数为a范围由什么因素决定

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Chapter+1液质原理
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液质联用仪好坏是如何衡量的,一些基本参数如何解释
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液质联用仪好坏是如何衡量的,一些基本参数如何解释
仪器的好坏经常会用一些基本参数衡量,如一下:
m/z范围:10~2,000 amu
分辨率:单位质量分辨,R=2M
扫描速度:最高6,000amu/sec
灵敏度:ESI正离子 利血平 10pg S/N& 500(RMS)
扫描功能:多顺序方式功能 扫描/SIM/正离子/负离子/CID切换,最多可64种方式同时采集数据
有些地方不是很明白,“单位质量分辨,R=2M ”是如何计算的,扫描速度指得是什么,“最高6,000amu/sec ”,是什么意思,灵敏度说“利血平 10pg S/N& 500(RMS) ”&&中10pg,是说的质量么,怎么灵敏度不用浓度来衡量的么。
可能问的有些幼稚,不过确实不懂,还是很想搞明白的,我知道这个里面有高手,希望高手赐教啊,
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以下所说的,都仅仅代表我个人的意见。供参考。
判断仪器“好坏”,并不是只靠参数就可以了。目前,中国流行招标体制,所以,指标变相地成为一个很重的衡量标准,其实,指标在初期,对于不守规则的厂家来说,是个规范,比如大家都得达到一个指标,才能卖给用户。而过分强调指标,对用户也没什么好处。因为两大原因:
一、仪器公司声称的指标,在验收时很多都不进行测定。比如,某些质谱公司说灵敏度有多高,标书上是一种说法,验收时并不是这种做法。气质联用这个现象还好一些,液质联用就完全没有规范。中国的很多仪器公司声称的指标,验收时是不做的。
二、指标的测量都是纯品,在一定的苛刻条件下,而实际作样不是这样的。
有种意见是:因为指标能做到这种程度,也就证明了它潜在有这种能力,比如,有家灵敏度比别人高,就证明了他潜在有这种能力。
但还有种意见是:很多原则不能滥用。有些公司为了过分追求每一个指标,把仪器专门设置一种极限状态来测量某一种指标(比如灵敏度),而这时的分辨率、扫描速度都非常差(实际应用根本不可能)。这时,指标是上来了,过分地上来了,但对用户就一点用都没有了。
在仪器中,质量范围、灵敏度、分辨率、扫描速度有些是相互冲突的指标,所以,片面强调某种指标,对用户没有什么意义。可中国的招标制度,招标时只看指标,仪器到货后,招标公司和政府就完全不管了。严格的用户还想对着指标验收一下,不严格的用户就也甩手掌柜,任凭仪器公司宰割。
我个人对于质谱写指标,验收,建议有几个是比较重要的:
(1)灵敏度,必须在单位质量分辨率下
(2)分辨率,必须指明在哪个具体的质量处
(3)单位质量分辨下的m/z范围
&& 11:09&&专家分&&+3
&&非常详细,太感谢了!
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关于m/z范围
刚才说过一条,必须是单位质量分辨以内的m/z范围
m/z范围跟质量分析器有关
一、四极杆型,最高的极限大约在 amu,但同时,四极杆对大质量数有歧视,所以,过分强调m/z范围没有特别意义,因为这不是四极杆的擅长。
那么,四极杆最擅长做什么呢?就是定量!(关于四极杆,会再贴一帖)
二、离子阱型,最高的极限大约在4000(单位质量分辨下),有些公司说到6,000,甚至说到20,000 amu,其实也是瞎掰,因为这时分辨率极差,m/z 500 和503 都分不开。
离子阱普遍对小质量有歧视(1/3效应),但对大质量(比如1000 amu以上的)反而比四极杆的响应好。
三、飞行时间TOF这是它的强项!单独的TOF做个十几万没什么问题,但在串联了前端的四极杆、离子阱后,二级质谱(MS/MS)的m/z范围就会受到四极杆、离子阱的限制。但如果一定要测定大分子,TOF(或者串联TOF)还是迟早要买一台的。
单从液质联用来说,能做串联质谱(tandam mass)是非常重要的,因为液质的背景干扰比气质大得多,串联质谱就是要去除背景。作为前端的质量选择器,大部分都采用四极杆或者离子阱,所以,现在看来,对于液质联用,m/z范围就不是一个特别重要的指标。最新的AB 5500 Qtrap,m/z上限仅做到1000 amu。因为这类仪器,够用了。
[ 本帖最后由 mass 于
10:33 编辑 ]
&& 11:09&&专家分&&+3
&&太棒了!
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分辨率好像总是个永远讨论不清的话题。
可参见:有机质谱的分辨率
需要强调的是:
1)对于磁质谱,我们如果说分辨率为10000,比常规有机质谱10000的分辨率,要好很多很多。
2)对于四极杆、离子阱,分辨率用10000表示是不科学的,因为它总在变,所以用FWHM或R=nM表示比较好,因为它在基本m/z范围内是不变的。或者,说明是在哪个质量数下测定的,比如在500 m/z时,分辨率优于5000。
3)对于TOF/FT/Orbitrap等,必须指明在哪个质量数下面测定的,也用1 之类的数字来表示。
&& 11:12&&专家分&&+5
&&thank you very much!
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非常感谢,不过还有后面几个问题没有说到呢
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谈扫描速度有没有用?
首先必须声明,扫描速度不是非常重要的一个指标。因为实际获得一种谱图,我们考虑的是duty cycle的时间,也就是采集一张谱图需要多少时间。所以,
考察仪器“快”、“慢”的主要衡量标准,应该是duty cycle时间,而不是扫描速度。
扫描速度,指的是:把规定m/z范围内的离子一个一个“扫描”出质量分析器的能力,表示为:amu/sec。这仅仅指从分析器出来的一段时间,质量分析器不同、工作模式不同,差别就很大。
一、四极杆:
duty cycle时间=扫描时间+扫描之间的间隔时间
对于全扫描,比如 扫描m/z 50~550 amu,扫描速度1000 amu/sec,可知道扫描时间为:
500/秒=500 毫秒,间隔时间为几个毫秒,所以,大约每秒可以采集2张全扫描谱图
对于SIM,比如扫描 m/z 499.5~500.5 amu,扫描速度1000 amu/sec,可知道扫描时间为:
1/秒。间隔时间就比较重要了,为几个毫秒,所以,用SIM,每秒可采集几百张谱图
二、三重四极杆
三、离子阱
TOF是最快的质量分析器,如果只求快,不要求分辨率,可以快到每秒采集几万张全扫描谱图。
如果还要求高分辨率,可以每秒采集1~20张全扫描谱图
就我看来,大家谈到TOF,是比较注重用正确的duty cycle时间来表达仪器快、慢的,这是对的。
其它在讨论四极杆、离子阱时都不注重
谈到四极杆,对定性倒还无所谓,因为转换时间一般都在几个毫秒量级,比如这两年,仪器公司已经把转换时间从20个毫秒,提高到1毫秒的水平。
但对定量,用duty cycle表示,要科学得多,因为在定量时,分析器的扫描速度用的时间已经不是决定duty cycle的时间,MRM通道间的转换时间,已经变成了决定时间。
比如:在MRM单位分辨下(即扫描质量范围为1 amu),扫描速度是1000 amu/sec,扫描时间是1/1000=1 毫秒,如果MRM通道转换时间是20毫秒,那么每秒可采集的谱图数是:.6张;
如果MRM通道转换时间是1毫秒,那么每秒可采集的谱图数是:0张
将会有数量级的巨大提升。
再比如谈到离子阱,上面引用的讲得明白,离子阱duty cycle时间,扫描速度关系很小,主要是注入离子、稳定到阱中的时间。
对离子阱,谈扫描速度有多大,没有啥意思;倒是谈谈把扫描速度降低,分辨率能到达多高有意思。因为在离子阱里,扫描速度一放慢,分辨率就可以大幅提高,甚至可以分辨0.05 amu的质量;
离子阱所谓27,000 amu/sec(或60,000 amu/sec)的扫描速度,不仅对duty cycle 没什么贡献,而且没有人会这么做,因为这时的分辨率差到了3~5个 amu。
[ 本帖最后由 mass 于
14:16 编辑 ]
&& 23:14&&专家分&&+5
&&太详细了。非常感谢。呵呵,真想多给你些分输 ...
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关于灵敏度
灵敏度说“利血平 10pg S/N& 500(RMS) ”&&中10pg,是说的质量么,怎么灵敏度不用浓度来衡量的么。灵敏度是用信噪比来表示的,S/N,信噪比的计算又有峰-峰比和RMS之分(RMS计算的信噪比一般要比峰-峰比计算的高5~10倍)
RMS是在待测峰周围,找一段质量范围,然后做均方根平均,作为噪音高度(强度)。再拿待测峰的高度除以平均高度,即为RMS。
我自己想来,仪器厂家一般都倾向于用RMS来表示,因为验收时各家实验室的气体、水、溶剂都不是很确定,所以,用RMS更合理些,可以尽可能地平均掉(消除掉)这种差别。
而峰-峰比,是寻找待测峰周围一个最高的噪音峰,拿待测峰的高度去比上最强的那个噪音峰。可能药物残留检测时要求如何判定时会用到(o(∩_∩)o...,因为这是法规判定啊,要排除掉任何一种假象)。仪器验收时,不会做这事,因为即使做,也是一针好一针坏,每个实验室的结果都不一样。
质谱的一大特色,就是它是一个质量检测器,峰面积跟质量成正比(记得好像UV紫外是浓度型检测器)。也就是说,我拿1 pg/uL,进样10 uL;跟拿5 pg/uL,进样2 uL相比,如果其它条件都一样,峰面积应该是一样的。
我个人的感觉,从实验人员来说,稀释样品可能比较容易,很容易比较准确;而进样器的定量环一般为20 uL,所以进样10 uL,一定比进样2 uL来得准确一些。
&& 23:15&&专家分&&+5
&&再次感谢。
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关于扫描功能
个人觉得,扫描功能是跟各个分析器原理有关的,就不用一一解释了,有些也是厂家新造出来的词儿。
看扫描功能时,主要是:
(1)如果是同一类型仪器,可以几家不同的厂家比,看差别;看这个差别是不是真正的差别(还是只是各个厂家的叫法不同)。
看看这个差别对自己现在和将来的工作是不是有用?有用就再看看,没用就可以忽略不计。
(2)有些指标是相互冲突的,不同的分析器适用的工作范围也是不同的。
只是就目前趋势来讲,据说国际上正在流行一种同时满足几项高指标,一次实验多做几种扫描的观点,比如:一次实验同时定性定量,在高速度时还可以高分辨等等。
个人想过了很多遍,质谱区别于其它谱的特点是:
可以和色谱很好联用,红外、核磁不行吧?
可以获得丰富的信息量,紫外不行吧?
是分子水平上的测定,而不是仅仅测定物质的表面,显微镜不行吧?
至于灵敏度、分辨率、测量范围(m/z范围)等,都是其它谱学也关心的东西。
跟色谱联用是为了什么呢?——我需要重申一遍
色谱是分析工作的基础。
我们要分析任何东西,都得打破平衡,把东西取出来,然后把它分出来,这就是色谱。
分出来以后,我们才能用各种谱去检测。
估计每个红外专家、核磁专家,都在梦想着把色谱跟红外、核磁很好地联用,但目前做不到。而做到了液相和质谱很好联用的专家们,就获得了Nobel奖(指发明了ESI)。
质谱的信息量是巨大的,这是很多分析手段都不能比的,后面的就不多讲了。
所以,回到主题,判断扫描功能有没有用。就是看它是不是让我们跟色谱联用时,工作的效率提高了?比如以前两次甚至三次实验做的事,现在一次实验就搞定。
&& 23:15&&专家分&&+3
&&couldn't be better!thanks a million!
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原帖由 mass 于
10:50 发表
分辨率好像总是个永远讨论不清的话题。
可参见:有机质谱的分辨率
需要强调的是:
1)对于磁质谱,我们如果说分辨率为10000,比常 ... “有机质谱的分辨率”
中有两处不明白的地方请教:
1、里面谈到有机质谱分辨率中说道“同时,这个分辨率R随质量变化,而DM不变,即M越小,R越大。所以有机质谱并不用R来表示分辨率,而用DM表示。”R随不随质量变化是如何确定的,M越小,R应该也越小才对吧???
2、“FWHM=0.25& & 比如,我们看到的两个峰在半峰高处分开,这时是单位质量分辨,这时的FWHM=0.5”FWHM即测定一个峰半峰高处的全峰宽,这个值是如何得到,如何衡量的???为什么两个峰在半峰高处分开这时的FWHM就是0.5呢???不明白
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R随不随质量变化跟质量分析器的性质有关,不是我们人为来决定的。R的公式则是确定的。我们已知有机质谱中,DM不变,比如在100时测定是0.5,在1000是测定也是0.5,那么,在100时的R=100/0.5=200;在1000时的R==2000
所以,估计那位是笔误,您是对的。
&& 16:00&&专家分&&+3
&&谢谢你及时回应,提供帮助!液质联用(LCMS)
主题:【讨论】【参数解读】解析质谱质量分析器的技术参数及评价
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发表于: 22:56:05
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质谱质量分析器:是将离子束按质荷比进行分离的装置,它的作用是将离子源中形成的离子按质荷比的大小不同分开。它的结构有单聚焦、双聚焦、四极矩、飞行时间和摆线等。也就是我们常说的扇形磁分析器、四极杆分析器、离子阱分析器、飞行时间分析器、傅里叶离子回旋共振变换分析器。◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆列举部分仪器的个别参数,供参考:质量范围:m/z 10-3000amu。质量数稳定性:& ±0.1 m/z最大扫描速率: ≥ 5000 Da/s。质量精度:≤0.1amu动态范围:(有动态与静态之分吗)〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓分割线〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓请您来解析:1、质量范围大小与什么相关?范围大,会影响精确度吗?2、你认为质谱的质量数稳定性应该为多少合适?3、扫描速率对测试有什么影响?4、说说你知道的各质量分析器主要使用领域。5、你认为各种质量分析器的优缺点是什么?6、你的实验室质谱仪都是什么质量分析器,谈谈对它的看法。欢迎大家参与讨论,补充自己想交流的参数,说说自己的认识或者提出自己的疑问!!!往期回顾:
最佳答案:回复于
关于这几个问题谈下自己粗浅的认识:1、质量范围大小与什么相关?范围大,会影响精确度吗?有这样一个公式: Mm=7000000Vm/(f*f*r*r)其中Mm表示最大质量数范围,Vm是RF信号交流分量的最大幅度,f为RF的频率,r为四极场半径。2、你认为质谱的质量数稳定性应该为多少合适?一般认为0.1m/z不会影响定量的准确。3、扫描速率对测试有什么影响?因为目前都是用三重四级杆定量的,所以测试的时候都是MRM模式,这个方式对于扫描速度没有什么关系,它的测试速度的快慢和循环时间相关=dwell time+pause time;当然速度越快的话,能够在MRM定量的时候获得一个相对粗的定性信息,这对测试也是有一定帮助的。4、说说你知道的各质量分析器主要使用领域。四级杆主要是用于定量,离子阱偏重于获得化合物的结构信息,TOF偏重于获得分子量信息。在这里面四级杆速度最快,离子阱和TOF的速度相对慢一些。要想获得一个化合物的真正定性的话,最好是选择离子阱和TOF的结合。5、你认为各种质量分析器的优缺点是什么?第四个问题的回答,放在这里也是合适的呀!6、你的实验室质谱仪都是什么质量分析器,谈谈对它的看法。最要是四级杆和离子阱,但离子阱很少用到。
补充答案:
1、质量范围大小与什么相关?范围大,会影响精确度吗?答:质量范围大小和仪器的整体硬件有关,如RF电压等;范围大应该会影响精确度。2、你认为质谱的质量数稳定性应该为多少合适?答:应该是依据质谱的分辨率来定吧,四极杆和离子阱0.1Da就可以了3、扫描速率对测试有什么影响?答:扫描速率当然是快比慢好了,这样结果更加准确,但是高扫描速率一般精度稍差4、说说你知道的各质量分析器主要使用领域。答:四极杆日常分析用,离子阱适合用于研究开发5、你认为各种质量分析器的优缺点是什么?答:四极杆定量能力强,离子阱定性能力强能轻松实现多级质谱6、你的实验室质谱仪都是什么质量分析器,谈谈对它的看法。答:四极杆和离子阱,日常使用都差不多,离子阱可深入学习的东西更多
只用过四极杆,所以只说四极杆,个人观点,仅供参考。1,质量范围和四极杆加的电压有关,范围越大,精度越差。2,质量数稳定性,要看用途,普通的定量分析±0.1 m/z就可以了,要是定性要求比较高,就用高分辨率质谱,可以到0.0001 m/z。3,扫描速率越快,单位时间内采集数据点数越多,结果越真实。6,实验室里的都是四极杆。因为只用过四极杆,4和5就不说了。
4、说说你知道的各质量分析器主要使用领域。5、你认为各种质量分析器的优缺点是什么? 简单的回复一下4、5的问题吧,不对的地方大家多多指正: 当前来看串联四级杆的气质和液质主要应用在定量为主的领域,比方说国家的商检系统,质量技术监督局系统,高校的检测中心等& 离子阱分析器还主要应用在定性的领域如:药物的结构分析,分离的天然产物结构分析,有机物的合成分析等& 高分辨质谱侧重于做定性分析,因为这种质谱能够给出物质的精确分子量,随着仪器设备水平的提高定量的效果也越来越好了,让大家眼前一亮&
四级杆质谱定量效果好大家公认,但毕竟是低分辨的质谱&
离子阱质谱可以做多级结构的分析,定性效果好,但定量速度没有四级杆高&
高分辨质谱定性是主打,定量效果越来越好,但价格贵啊&
就知道这些了
23:04:34 Last edit by emoc98311
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我是来消灭0回帖的。可是。。。看不懂啊。。没怎么用过质谱啊。
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ID:liwei7893
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质量范围,是指质谱的质量数范围吧?或指质荷比,一般就是指分子量。对不对?
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只用过四极杆,所以只说四极杆,个人观点,仅供参考。1,质量范围和四极杆加的电压有关,范围越大,精度越差。2,质量数稳定性,要看用途,普通的定量分析±0.1 m/z就可以了,要是定性要求比较高,就用高分辨率质谱,可以到0.0001 m/z。3,扫描速率越快,单位时间内采集数据点数越多,结果越真实。6,实验室里的都是四极杆。因为只用过四极杆,4和5就不说了。
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虽然是分析化学的,但是质谱表示没用过,看来得研究研究了
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复旦大学的一本MS 电子课程里,把MS 质量分析器的原理、特点、应用写的很清楚。其它的问题,稍后有空了慢慢整理回复楼主。
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。。。。用过或是测过真实样品这最实在。。。很多时候纸面数据永远是纸面数据
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4、说说你知道的各质量分析器主要使用领域。5、你认为各种质量分析器的优缺点是什么? 简单的回复一下4、5的问题吧,不对的地方大家多多指正: 当前来看串联四级杆的气质和液质主要应用在定量为主的领域,比方说国家的商检系统,质量技术监督局系统,高校的检测中心等& 离子阱分析器还主要应用在定性的领域如:药物的结构分析,分离的天然产物结构分析,有机物的合成分析等& 高分辨质谱侧重于做定性分析,因为这种质谱能够给出物质的精确分子量,随着仪器设备水平的提高定量的效果也越来越好了,让大家眼前一亮&
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离子阱质谱可以做多级结构的分析,定性效果好,但定量速度没有四级杆高&
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关于这几个问题谈下自己粗浅的认识:1、质量范围大小与什么相关?范围大,会影响精确度吗?有这样一个公式: Mm=7000000Vm/(f*f*r*r)其中Mm表示最大质量数范围,Vm是RF信号交流分量的最大幅度,f为RF的频率,r为四极场半径。2、你认为质谱的质量数稳定性应该为多少合适?一般认为0.1m/z不会影响定量的准确。3、扫描速率对测试有什么影响?因为目前都是用三重四级杆定量的,所以测试的时候都是MRM模式,这个方式对于扫描速度没有什么关系,它的测试速度的快慢和循环时间相关=dwell time+pause time;当然速度越快的话,能够在MRM定量的时候获得一个相对粗的定性信息,这对测试也是有一定帮助的。4、说说你知道的各质量分析器主要使用领域。四级杆主要是用于定量,离子阱偏重于获得化合物的结构信息,TOF偏重于获得分子量信息。在这里面四级杆速度最快,离子阱和TOF的速度相对慢一些。要想获得一个化合物的真正定性的话,最好是选择离子阱和TOF的结合。5、你认为各种质量分析器的优缺点是什么?第四个问题的回答,放在这里也是合适的呀!6、你的实验室质谱仪都是什么质量分析器,谈谈对它的看法。最要是四级杆和离子阱,但离子阱很少用到。
你说晕不晕
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大神能讲下线性离子阱吗
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1、质量范围大小与什么相关?范围大,会影响精确度吗?答:质量范围大小和仪器的整体硬件有关,如RF电压等;范围大应该会影响精确度。2、你认为质谱的质量数稳定性应该为多少合适?答:应该是依据质谱的分辨率来定吧,四极杆和离子阱0.1Da就可以了3、扫描速率对测试有什么影响?答:扫描速率当然是快比慢好了,这样结果更加准确,但是高扫描速率一般精度稍差4、说说你知道的各质量分析器主要使用领域。答:四极杆日常分析用,离子阱适合用于研究开发5、你认为各种质量分析器的优缺点是什么?答:四极杆定量能力强,离子阱定性能力强能轻松实现多级质谱6、你的实验室质谱仪都是什么质量分析器,谈谈对它的看法。答:四极杆和离子阱,日常使用都差不多,离子阱可深入学习的东西更多}

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