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解析未知樣品的質(zhì)譜圖你在行嗎？

來源：實驗與分析時間：2015-05-28 14:23:45 瀏覽：6483次

本文授權(quán)轉(zhuǎn)載自實驗與分析

解析未知樣品的質(zhì)譜圖你在行嗎？

質(zhì)譜是通過荷質(zhì)比來鑒定不同的分子的，所以，其基本功能就是測定分子量。

通過分子量這一信息能夠獲知的信息有很多，從裂解單個分子的方向出發(fā)，比如基團信息、結(jié)構(gòu)的測定。

現(xiàn)代的很多質(zhì)譜能夠保證分子的完整性，于是可以用來測序，鑒定未知的蛋白質(zhì)，或者比較樣本當(dāng)中蛋白和肽段的豐度分布，用于臨床診斷。

所以，在藥學(xué)上的應(yīng)用，不僅僅可以鑒定某種藥物，也可以鑒定某藥物的代謝過程和形式;可以鑒定跟藥物分子作用的大分子，可以鑒定可能的靶點;可以檢測給藥之后，蛋白水平的變化，從而評價藥效藥理;在蛋白質(zhì)組學(xué)上，質(zhì)譜已經(jīng)是不可或缺的儀器工具了。因此，只有你想不到，沒有它做不到。

所謂質(zhì)譜就是將化合物變成離子狀態(tài)然后檢測離子;質(zhì)譜主要是作為一種分析工具，主要完成兩種任務(wù)，定性和定量。

定性：化合物的質(zhì)荷比就是獨特的標(biāo)簽，串聯(lián)質(zhì)譜可以有二級或多級碎片幫助分析化合物結(jié)構(gòu);定量一級或多級碎片定量可以獲得超高的靈敏度，ppt-ppm,ag級別吧。在藥物研究中的應(yīng)用，簡單說就是定性：天然產(chǎn)物、合成的化學(xué)藥物、藥物代謝物;

定量：目前正在開展的是生物藥的QC將由質(zhì)譜來操刀;目前質(zhì)譜在藥物研究領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛未來將會更加廣泛。

按照分辨率的不同，先來把質(zhì)譜分個類，可以分為高分辨和低分辨。高分辨質(zhì)譜(飛行時間, 靜電軌道阱，離子回旋共振，磁質(zhì)譜)能提供精確分子量信息，從而獲知可能的元素組成(分子式)，獲得第一手的定性信息，在藥物研發(fā)的各個階段來說都是一個強有力的工具，當(dāng)然運行成本高。低分辨質(zhì)譜(四極桿，四極離子阱)只能提供精確到1Da的分子量信息，適合于已知化合物的鑒別和檢測，但是價格便宜，應(yīng)該說相當(dāng)普及了。

質(zhì)譜作為單獨的分析儀器應(yīng)用有限，還要和色譜等其他儀器聯(lián)用才能發(fā)揮最大功效，介紹幾個常見的色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀器:

GC/LC-QQQ, 液相/氣相色譜串聯(lián)四極桿，低分辨，分子量小于3k。能提供一定的分子碎片信息，定量能力強，用于一些需要微量定量的場合，例如體液中的藥物濃度測定等GC/LC TOF，高分辨，分子量可達50萬。特別使用于大分子研究，例如蛋白質(zhì)類離子阱質(zhì)譜，高分辨低分辨都有，主要特點是可以提供多級碎片信息，定性能力最強，定量性能較差，用于藥物代謝，雜質(zhì)研究等。

天然藥化會用的比較多，有些未知結(jié)構(gòu)的化合物用質(zhì)譜還有紅外和核磁共振可以得到化合物的結(jié)構(gòu)，一般未知化合物的結(jié)構(gòu)都會用到質(zhì)譜，有一些高分辨率的質(zhì)譜儀測定一些結(jié)構(gòu)比較簡單的化合物，甚至不需要用到紅外和核磁共振。

老師曾說過，質(zhì)譜的核心就在解譜,質(zhì)譜圖的解析是關(guān)鍵。從質(zhì)譜圖我們獲得的一個個離子相對的數(shù)量和它們各自的分子量，通過峰與峰之間的差值我們可以推斷的是雜原子的種類或者脫落碎片的分子量，再根據(jù)峰與峰高度的比值獲得碳骨架的形態(tài)(部分物質(zhì))，如果存在分子離子峰，可以直接得到物質(zhì)的分子量。由此可以看出，通過質(zhì)譜，可以了解到物質(zhì)的分子量、元素組成、元素比例，甚至可以獲得部分結(jié)構(gòu)上的信息。之后再通過紅外，碳譜氫譜就能將物質(zhì)的結(jié)構(gòu)完全獲得了。

解析未知樣的質(zhì)譜圖，大致按以下程序進行。

一、解析分子離子區(qū)

(1)標(biāo)出各峰的質(zhì)荷比數(shù)，尤其注意高質(zhì)荷比區(qū)的峰。

(2)識別分子離子峰。首先在高質(zhì)荷比區(qū)假定分子離子峰，判斷該假定分子離子峰與相鄰碎片離子峰關(guān)系是否合理，然后判斷其是否符合氮律。若二者均相符，可認(rèn)為是分子離子峰。

(3)分析同位素峰簇的相對強度比及峰與峰間的Dm值，判斷化合物是否含有C1、Br、S、Si等元素及F、P、I等無同位素的元素。

(4)推導(dǎo)分子式，計算不飽和度。由高分辨質(zhì)譜儀測得的精確分子量或由同位素峰簇的相對強度計算分子式。若二者均難以實現(xiàn)時，則由分子離子峰丟失的碎片及主要碎片離子推導(dǎo)，或與其它方法配合。

(5)由分子離子峰的相對強度了解分子結(jié)構(gòu)的信息。分子離子峰的相對強度由分子的結(jié)構(gòu)所決定，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性大，相對強度就大。對于分子量約200的化合物，若分子離子峰為基峰或強蜂，譜圖中碎片離子較少、表明該化合物是高穩(wěn)定性分子，可能為芳烴或稠環(huán)化合物。

例如：萘分子離子峰m/z 128為基峰，蒽醌分子離子峰m/z 208也是基峰。

分子離子峰弱或不出現(xiàn)，化合物可能為多支鏈烴類、醇類、酸類等。

二、解析碎片離子

(1)由特征離子峰及丟失的中性碎片了解可能的結(jié)構(gòu)信息。

若質(zhì)譜圖中出現(xiàn)系列CnH2n+1峰，則化合物可能含長鏈烷基。若出現(xiàn)或部分出現(xiàn)m/z 77，66，65，51，40，39等弱的碎片離子蜂，表明化合物含有苯基。若m/z 91或105為基峰或強峰，表明化合物含有芐基或苯甲酰基。若質(zhì)譜圖中基峰或強峰出現(xiàn)在質(zhì)荷比的中部，而其它碎片離子峰少，則化合物可能由兩部分結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，其間由容易斷裂的弱鍵相連。

(2)綜合分析以上得到的全部信息，結(jié)合分子式及不飽和度，提出化合物的可能結(jié)構(gòu)。

(3)分析所推導(dǎo)的可能結(jié)構(gòu)的裂解機理，看其是否與質(zhì)譜圖相符，確定其結(jié)構(gòu)，并進一步解釋質(zhì)譜，或與標(biāo)準(zhǔn)譜圖比較，或與其它譜(1H NMR、13C NMR、IR)配合，確證結(jié)構(gòu)。