常見質譜系統及質譜的應用

常見質譜系統：

　　1. 串聯質譜

　　兩個或更多的質譜連接在一起，稱為串聯質譜。最簡單的串聯質譜(MS/MS)由兩個質譜串聯而成，其中第一個質量分析器(MS1)將離子預分離或加能量修飾，由第二級質量分析器(MS2)分析結果。最常見的串聯質譜為三級四極桿串聯質譜。第一級和第三級四極桿分析器分別為MS1和MS2，第二級四極桿分析器所起作用是將從MS1得到的各個峰進行轟擊，實現母離子碎裂后進入MS2再行分析。現在出現了多種質量分析器組成的串聯質譜，如四極桿-飛行時間串聯質譜(Q-TOF)和飛行時間-飛行時間(TOF-TOF)串聯質譜等，大大擴展了應用范圍。離子阱和傅里葉變換分析器可在不同時間順序實現時間序列多級質譜掃描功能。

　　MS/MS最基本的功能包括能說明MS1中的母離子和MS2中的子離子間的聯系。根據MS1和MS2的掃描模式，如子離子掃描、母離子掃描和中性碎片丟失掃描，可以查明不同質量數離子間的關系。母離子的碎裂可以通過以下方式實現：碰撞誘導解離，表面誘導解離和激光誘導解離。不用激發即可解離則稱為亞穩態分解。

　　MS/MS在混合物分析中有很多優勢。在質譜與氣相色譜或液相色譜聯用時，即使色譜未能將物質完全分離，也可以進行鑒定。MS/MS可從樣品中選擇母離子進行分析，而不受其他物質干擾。

　　2. 聯用技術

　　色譜可作為質譜的樣品導入裝置，并對樣品進行初步分離純化，因此色譜/質譜聯用技術可對復雜體系進行分離分析。因為色譜可得到化合物的保留時間，質譜可給出化合物的分子量和結構信息，故對復雜體系或混合物中化合物的鑒別和測定非常有效。在這些聯用技術中，芯片/質譜聯用(Chip/MS)顯示了良好前景，但目前尚不成熟，而氣相色譜/質譜聯用和液相色譜/質譜聯用等已經廣泛用于藥物分析。

　　(1) 氣相色譜/質譜聯用(GC/MS)

　　氣相色譜的流出物已經是氣相狀態，可直接導入質譜。由于氣相色譜與質譜的工作壓力相差幾個數量級，開始聯用時在它們之間使用了各種氣體分離器以解決工作壓力的差異。隨著毛細管氣相色譜的應用和高速真空泵的使用，現在氣相色譜流出物已可直接導入質譜。

　　(2) 液相色譜/質譜聯用(HPLC/MS)

　　液相色譜/質譜聯用的接口前已論及，主要用于分析GC/MS不能分析，或熱穩定性差，強極性和高分子量的物質，如生物樣品(藥物與其代謝產物)和生物大分子(肽、蛋白、核酸和多糖)。

　　(3) 毛細管電泳/質譜聯用(CE/MS)和芯片/質譜聯用(Chip/MS)

　　毛細管電泳(CE)適用于分離分析極微量樣品(nl體積)和特定用途(如手性對映體分離等)。CE流出物可直接導入質譜，或加入輔助流動相以達到和質譜儀相匹配。微流控芯片技術是近年來發展迅速，可實現分離、過濾、衍生等多種實驗室技術于一塊芯片上的微型化技術，具有高通量、微型化等優點，目前也已實現芯片和質譜聯用，但尚未商品化。

　　(4) 超臨界流體色譜/質譜聯用(SFC/MS)

　　常用超臨界流體二氧化碳作流動相的SFC適用于小極性和中等極性物質的分離分析，通過色譜柱和離子源之間的分離器可實現SFC和MS聯用。

　　(5) 等離子體發射光譜/質譜聯用(ICP/MS)

　　由ICP作為離子源和MS實現聯用，主要用于元素分析和元素形態分析。

      質譜的應用

       MS/MS在藥物領域的應用

　　MS/MS在藥物領域有很多應用。子離子掃描可獲得藥物主要成分，雜質和其他物質的母離子的定性信息，有助于未知物的鑒別，也可用于肽和蛋白質氨基酸序列的鑒別。

　　在藥物代謝動力學研究中，對生物復雜基質中低濃度樣品進行定量分析，可用多反應監測模式(multiple reaction monitoring，MRM)消除干擾。如分析藥物中某特定離子，而來自基質中其他化合物的信號可能會掩蓋檢測信號，用MS1/MS2對特定離子的碎片進行選擇監測可以消除干擾。MRM也可同時定量分析多個化合物。在藥物代謝研究中，為發現與代謝前物質具有相同結構特征的分子，使用中性碎片丟失掃描能找到所有丟失同種功能團的離子，如羧酸丟失中性二氧化碳。如果丟失的碎片是離子形式，則母離子掃描能找到所有丟失這種碎片的離子。

　　質譜在藥物領域的主要應用為藥物的定性鑒別、定量分析和結構解析

　　如果一個中性分子丟失或得到一個電子，則分子離子的質荷比與該分子質量數相同。使用高分辨率質譜可得到離子的精確質量數，然后計算出該化合物的分子式，或者用參照物作峰匹配可以確證分子量和分子式。分子離子的各種化學鍵發生斷裂后形成碎片離子，由此可推斷其裂解方式，得到相應的結構信息。

　　質譜用于定量分析，其選擇性、精度和準確度較高。化合物通過直接進樣或利用氣相色譜和液相色譜分離純化后再導入質譜。質譜定量分析用外標法或內標法，后者精度高于前者。定量分析中的內標可選用類似結構物質或同位素物質。前者成本低，但精度和準確度以使用同位素物質為高。使用同位素物質為內標時，要求在進樣、分離和離子化過程中不會丟失同位素物質。在使用FAB質譜和LC/MS(熱噴霧和電噴霧)進行定量分析時，一般都需要用穩定的同位素內標。分析物和內標離子的相對豐度采用選擇離子監測(只監測分析物和內標的特定離子)的方式測定。

　　選擇離子監測相對全范圍掃描而言，由于離子流積分時間長而增加了選擇性和靈敏度。利用分析物和內標的色譜峰面積或峰高比得出校正曲線，然后計算樣品中分析物的色譜峰面積或它的量。