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在質(zhì)譜(MS)分析中,“分子離子峰”的正確識(shí)別至關(guān)重要,因?yàn)樗苯雨P(guān)系到被測(cè)化合物的分子量與分子式確認(rèn)。下面給出實(shí)用的判斷原則、步驟和注意事項(xiàng),便于在不同電離方式(EI、ESI、APCI 等)和質(zhì)譜條件下選擇分子離子峰。 一、先搞清“分子離子”的常見形式 EI(電子轟擊):常見為分子根離子 M·+(奇電子,分子量與峰的標(biāo)稱值相同)。但易碎裂,分子離子有時(shí)很弱或缺失。 ESI/APCI(電噴/大氣壓電離):常見為偶電子離子,如: 正離子模式: [M+H]+、[M+Na]+、[M+K]+、[M+NH4]+ 等 負(fù)離子模式: [M?H]?、[M+Cl]?、[M+HCOO]? 等 大分子往往出現(xiàn)多重帶電(z>1)峰,需去卷積得到單體分子量。 二、選擇分子離子峰的步驟(實(shí)用流程) 計(jì)算理論分子量(MW)并列出常見可能的 m/z: 正離子:MW+1([M+H]+),MW+23([M+Na]+),MW+39([M+K]+),MW+18([M+NH4]+)等。 負(fù)離子:[M?H]? 為 MW?1,以此類推。 在質(zhì)譜圖中尋找與理論 m/z 匹配的峰(允許質(zhì)量誤差:低分辨率常用0.2–0.5 Da,高分辨率用 ppm 級(jí)別,如≤5 ppm)。 檢查同位素峰與分子離子是否符合元素特征: 含 Cl 的分子:M+2 峰約為 M 的 3/1(35Cl/37Cl)比例;含 Br:M : M+2 ≈ 1:1。 碳同位素:M+1 大小與分子中碳數(shù)(以及其它含 13C 的元素)相符。 比較峰的保留時(shí)間/UV:若有 LC-MS,峰在 LC 保留時(shí)間與目標(biāo)化合物的色譜峰一致,增強(qiáng)可信度。 使用高分辨質(zhì)譜(HRMS)核對(duì)精確質(zhì)量并預(yù)測(cè)分子式(ppm 誤差小且同位素分布匹配則強(qiáng)證據(jù))。 做 MS/MS(碎片化)驗(yàn)證:分子離子進(jìn)行 CID 后應(yīng)產(chǎn)出可解釋的特征碎片(與理論裂解、已知結(jié)構(gòu)相符)。 考慮強(qiáng)度和來源:分子離子通常相對(duì)穩(wěn)定并且位于高 m/z 端,但也可能弱;確認(rèn)不是來自溶劑/背景/雜質(zhì)/同位素峰。 若出現(xiàn)多種可能(例如同時(shí)有 [M+H]+ 和 [M+Na]+),優(yōu)先選擇最常見且能通過 MS/MS 驗(yàn)證的峰;若需報(bào)告分子量,常用去質(zhì)子化/去加離子后得到的中性分子量。 三、常見判別技巧與排除干擾 氮規(guī)則(謹(jǐn)慎使用):對(duì)于無金屬、僅含 C,H,N,O,S,Hal 元素的中性分子,標(biāo)稱質(zhì)量為奇數(shù)通常含有奇數(shù)個(gè) N。注意:對(duì)帶電離子(如 [M+H]+)需調(diào)整解釋。 判斷是否為加合物(adducts):若觀察到間隔 22.989(Na)或 38.963(K)差值的峰,可能是鈉/鉀加合峰。可通過去除 Na/K 源或加入 NH4+ 來抑制或切換加合態(tài)。 排除基線噪聲/背景譜:在空白溶劑或空進(jìn)樣運(yùn)行對(duì)照,確認(rèn)目標(biāo)峰非背景。 若分子離子缺失:可用衍生化(使分子更穩(wěn)定、易成離子)、改變電離模式(從 EI 換 ESI/APCI)、改變?nèi)軇?加試劑(如加入甲酸使 [M+H]+ 更強(qiáng))或使用溫和的離子化條件減少碎裂。 多電荷峰:對(duì)大分子(蛋白、多肽)要識(shí)別不同 z 值的等間隔(1/z)峰并用去卷積軟件得到單體質(zhì)量。 四、實(shí)用參數(shù)與常見數(shù)值(便于快速判斷) [M+H]+ : +1.0073 Da [M+Na]+: +22.9898 Da [M+K]+ : +38.9632 Da [M+NH4]+: +18.0338 Da [M?H]? : ?1.0073 Da 高分辨率匹配誤差常用閾值:≤5 ppm(好);≤10 ppm(可接受) 五、若仍不確定,可采用的確認(rèn)方法 用參考標(biāo)準(zhǔn)品跑同一條件,比較 m/z、保留時(shí)間和 MS/MS 圖譜。 HRMS 精確質(zhì)量與理論分子式匹配并配合同位素分布。 對(duì)峰進(jìn)行窮盡的 MSn(多級(jí) MS)分析,驗(yàn)證裂解路徑。 改變化學(xué)/離子化條件(加酸/加堿、換溶劑、用去離子水玻璃器皿)觀察峰變化,判斷是否為加合峰或碎片。 總結(jié)要點(diǎn)(記憶版) 先計(jì)算/列出候選 m/z(考慮加合和帶電態(tài)); 看質(zhì)量準(zhǔn)確性和同位素分布; 用色譜共流出/UV、MS/MS 或標(biāo)準(zhǔn)品驗(yàn)證; 高分辨或去卷積可解決混合或多電荷問題; 若分子離子弱,嘗試換離子化方式或化學(xué)修飾。 |


