二(èr)手質(zhì)譜(pǔ)儀是(shì)一(yī)種(zhǒng)高(gāo)精(jīng)度的(dí)分(fēn)析儀(yí)器(qì),廣泛(fàn)應用(yòng)於化(huà)學,生物,醫(yī)學,環(huán)境科學及材料(liào)科學(xué)等(děng)領(lǐng)域(yù),用於測定(dìng)物質的分子量,結構信(xìn)息及(jí)元素組(zǔ)成。其核(hé)心(xīn)原(yuán)理基於離(lí)子(zǐ)化後的樣(yàng)品分(fēn)子(zǐ)在(zài)電場或磁場中的運(yùn)動(dòng)行為(wéi)差異(yì),通(tōng)過質(zhì)量分析器(qì)分離並(bìng)檢測不(bù)同(tóng)質荷比(m/z)的離子(zǐ),從(cóng)而(ér)獲(huò)得(dé)樣品的質譜圖。
工(gōng)作原(yuán)理(lǐ):樣品首先被離(lí)子化(如電(diàn)子轟(hōng)擊,電(diàn)噴霧或激(jī)光(guāng)解(jiě)吸),轉(zhuǎn)化(huà)為帶(dài)電(diàn)離子(zǐ)。隨後(hòu),離(lí)子(zǐ)進入(rù)質(zhì)量(liáng)分析(xī)器(如(rú)四(sì)極杆,飛行(háng)時間管(guǎn)或離子阱(jǐng)),在電場或(huò)磁場(cháng)作(zuò)用下(xià)按質荷(hé)比(bǐ)分離(lí)。最(zuì)後(hòu),檢(jiǎn)測器(qì)記(jì)錄離(lí)子(zǐ)的信號(hào)強(qiáng)度,形成(chéng)質譜圖(tú),橫(héng)軸為(wéi)質荷比(bǐ),縱軸為(wéi)相(xiāng)對豐(fēng)度。通過(guò)解(jiě)析質譜(pǔ)峰,可推斷分(fēn)子式(shì),結構(gòu)片段(duàn)及同(tóng)位(wèi)素分布(bù)。
一,化學(xué)與(yǔ)材料科(kē)學(xué)
有機(jī)化(huà)合(hé)物(wù)分析
小分子(zǐ)鑒定:質譜儀可準確測定(dìng)有機(jī)小分(fēn)子(如藥(yào)物,農(nóng)藥(yào),環(huán)境(jìng)汙染物(wù))的分(fēn)子量及(jí)結構(gòu)碎(suì)片(piàn),通(tōng)過(guò)質譜圖解析確(què)認化(huà)合(hé)物(wù)身份(fèn)。
同(tóng)位(wèi)素(sù)分(fēn)析:利(lì)用高分(fēn)辨率質(zhì)譜(pǔ)儀(yí)(如FT-ICR)區分同位素峰(fēng),研(yán)究同位(wèi)素(sù)標(biāo)記化(huà)合物的代(dài)謝途徑(jìng)或(huò)環境遷移(yí)規(guī)律。
反應機理(lǐ)研究(jiū):通過監測(cè)反應中(zhōng)間體的質譜信號,揭示(shì)化(huà)學反應(yīng)的動(dòng)態過程及(jí)機(jī)理。
高(gāo)分子(zǐ)材(cái)料(liào)表征
分子量分布(bù)測定:基(jī)質輔助激光(guāng)解(jiě)吸(xī)電(diàn)離(MALDI)或(huò)凝(níng)膠滲(shèn)透色譜-質譜聯用(yòng)(GPC-MS)可測定聚合(hé)物(wù)(如(rú)塑(sù)料(liào),橡(xiàng)膠)的(dí)分(fēn)子量(liáng)及其分(fēn)布(bù)。
端基(jī)分析:通(tōng)過質譜(pǔ)碎片(piàn)信息確定高分(fēn)子鏈的(dí)端(duān)基結構,指導材料(liào)合成與改(gǎi)性。
無機元素(sù)分析
電感耦合等(děng)離(lí)子體質(zhì)譜(pǔ)(ICP-MS):可(kě)同時(shí)檢測多(duō)種(zhǒng)元(yuán)素(如重(zhòng)金屬,稀土元(yuán)素(sù)),靈(líng)敏度達ppt(萬億分(fēn)之(zhī)一)級,廣泛應用於環境監測(cè),地(dì)質(zhì)勘探及半導(dǎo)體(tǐ)材料(liào)分析。
二,生命(mìng)科學與醫學
蛋白質(zhì)組(zǔ)學(xué)研(yán)究(jiū)
蛋白(bái)質鑒(jiàn)定(dìng):電噴(pēn)霧(wù)電(diàn)離(lí)(ESI)結合(hé)串(chuàn)聯(lián)質(zhì)譜(pǔ)(MS/MS)可實現蛋(dàn)白質(zhì)的酶解(jiě)肽段(duàn)測(cè)序,通過(guò)數據(jù)庫比對(duì)鑒(jiàn)定蛋白(bái)質種類。
翻譯(yì)後(hòu)修(xiū)飾(shì)分(fēn)析(xī):質譜可檢(jiǎn)測磷酸化,糖基(jī)化等(děng)翻譯(yì)後修飾(shì)位(wèi)點(diǎn),揭示蛋(dàn)白(bái)質(zhì)功能調(tiáo)控(kòng)機(jī)製(zhì)。
定量蛋白質組(zǔ)學(xué):通過同位(wèi)素(sù)標(biāo)記(如(rú)TMT,iTRAQ)或無標(biāo)記定(dìng)量(liáng)(Label-free)技術(shù),比較不(bù)同樣本中蛋(dàn)白(bái)質的(dí)相對(duì)表(biǎo)達量。
代謝組學(xué)研(yán)究
小分(fēn)子(zǐ)代謝(xiè)物(wù)分(fēn)析:質譜(pǔ)可檢測生物體(tǐ)液(如血(xiě)液,尿(niào)液(yè))中的代(dài)謝物(wù)(如氨基酸,脂質,糖(táng)類),揭示代(dài)謝通路(lù)變化(huà)與疾病(bìng)關(guān)聯(lián)。
非(fēi)靶向代謝(xiè)組(zǔ)學:無(wú)需預先(xiān)設定(dìng)目標化(huà)合(hé)物(wù),通過高(gāo)分辨(biàn)率質譜(pǔ)全麵篩查代(dài)謝(xiè)物,發(fā)現潛在(zài)生(shēng)物標誌物(wù)。
臨(lín)床(chuáng)診(zhěn)斷(duàn)
新生(shēng)兒篩(shāi)查:串聯質(zhì)譜技術(shù)可同(tóng)時(shí)檢(jiǎn)測新生(shēng)兒(ér)幹血(xiě)片中(zhōng)的(dí)多種(zhǒng)代(dài)謝病相關物(wù)質(zhì)(如氨基酸,酰(xiān)基肉鹼),實現早期(qī)診斷。
藥物(wù)濃度監測(cè):質譜法(如LC-MS/MS)是治(zhì)療藥物(wù)監(jiān)測(TDM)的(dí)金標(biāo)準,可準(zhǔn)確測(cè)定血藥濃度(dù),指(zhǐ)導個(gè)體化用藥(yào)。
腫瘤標誌物(wù)檢(jiǎn)測(cè):質譜(pǔ)可發現(xiàn)與腫(zhǒng)瘤(liú)相關(guān)的蛋白質或(huò)代謝(xiè)物標誌(zhì)物(wù),輔助(zhù)早(zǎo)期(qī)診(zhěn)斷和預(yù)後評估(gū)。
三,環境科(kē)學
汙(wū)染(rǎn)物(wù)檢(jiǎn)測
持久性(xìng)有機汙(wū)染(rǎn)物(wù)(POPs):質譜可檢(jiǎn)測多環(huán)芳烴(PAHs),二(èr)噁英(yīng)等(děng)痕(hén)量汙染(rǎn)物,符合(hé)環保標準(zhǔn)(如EPA方(fāng)法(fǎ))。
農藥殘留分析:通過質(zhì)譜(pǔ)聯用技術(如(rú)GC-MS,LC-MS)檢測食品(pǐn),土(tǔ)壤中的(dí)農藥殘留(liú),保障(zhàng)食(shí)品安全。
微塑(sù)料(liào)分(fēn)析(xī):結(jié)合(hé)熱裂(liè)解-氣相(xiāng)色(sè)譜-質(zhì)譜(pǔ)(Py-GC-MS)可定(dìng)性(xìng)定量分析(xī)微(wēi)塑料的(dí)聚合(hé)物類型(xíng)及含量。
大(dà)氣(qì)與(yǔ)水(shuǐ)質監測(cè)
揮(huī)發(fā)性有(yǒu)機(jī)物(wù)(VOCs):質譜(pǔ)可實(shí)時監(jiān)測大(dà)氣中(zhōng)的VOCs(如苯係(xì)物,醛(quán)酮類(lèi)),評估空氣(qì)質(zhì)量(liáng)。
水質汙染物:質(zhì)譜可(kě)檢測水(shuǐ)體中的藥(yào)物,個人護理(lǐ)品(PPCPs)等(děng)新興汙染物(wù),指導(dǎo)水(shuǐ)處理工藝優化。
四,食品安(ān)全
添(tiān)加劑與非(fēi)法添(tiān)加(jiā)物檢測
合成色素,防腐(fǔ)劑:質(zhì)譜(pǔ)可快速(sù)篩(shāi)查(chá)食(shí)品(pǐn)中的合成色(sè)素(如蘇d紅(hóng))和防(fáng)腐(fǔ)劑(jì)(如苯(běn)甲酸),確(què)保符(fú)合國家標準。
非法(fǎ)添(tiān)加(jiā)物:通(tōng)過(guò)高分辨質譜(pǔ)的非(fēi)靶向(xiàng)篩(shāi)查功(gōng)能,發現食品中未知非法添加物(如三聚(jù)氰胺,塑(sù)化(huà)劑)。
過(guò)敏原檢測(cè)
蛋白(bái)質(zhì)過敏(mǐn)原:質(zhì)譜可(kě)檢測食品中(zhōng)的過敏原(yuán)蛋(dàn)白(如花生(shēng),牛(niú)奶蛋白),避免過(guò)敏風險(xiǎn)。
真偽鑒(jiàn)別(bié)
地理標誌(zhì)產(chǎn)品:通過質(zhì)譜指(zhǐ)紋圖(tú)譜比(bǐ)對,鑒別葡(pú)萄(táo)酒(jiǔ),蜂(fēng)蜜(mì)等產品的產地真(zhēn)實(shí)性。
物種鑒(jiàn)定:DNA條(tiáo)形碼結合質譜技(jì)術(shù)可(kě)鑒(jiàn)定(dìng)肉(ròu)類(lèi),魚(yú)類等(děng)食(shí)品的物種來(lái)源(yuán),打擊(jī)摻(chān)假(jiǎ)行為。
五(wǔ),能(néng)源與(yǔ)地(dì)質領域
石(shí)油與(yǔ)天然氣分析(xī)
原(yuán)油組(zǔ)成(chéng)分析:質譜可(kě)測定原油中(zhōng)飽(bǎo)和烴,芳香烴,瀝(lì)青(qīng)質等(děng)組分(fēn)的含(hán)量,指(zhǐ)導(dǎo)煉油(yóu)工藝優化。
天(tiān)然氣成分(fēn)檢(jiǎn)測:質(zhì)譜可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)天(tiān)然(rán)氣(qì)中(zhōng)的(dí)甲烷,乙烷(wán)等組(zǔ)分(fēn),確(què)保(bǎo)能源質量(liáng)。
地質樣品分析
同位素地質年代(dài)測定:通(tōng)過鈾-鉛(qiān)(U-Pb),銣(rú)-鍶(Rb-Sr)等(děng)同(tóng)位(wèi)素比(bǐ)值(zhí)測(cè)定,確定岩(yán)石或礦(kuàng)物的(dí)年齡。
礦(kuàng)物成(chéng)分(fēn)分(fēn)析:激光剝蝕(shí)-電感耦(ǒu)合等離子體(tǐ)質譜(pǔ)(LA-ICP-MS)可(kě)實現礦(kuàng)物微(wēi)區(qū)原位成分(fēn)分(fēn)析。
