一、質(zhì)譜的基本原理  

質(zhì)譜是一種通過(guò)測(cè)量離子的質(zhì)量-電荷比（m/z，mass-to-charge ratio）來(lái)分析樣品成分的技術(shù)。它的基本過(guò)程包括三個(gè)主要步驟：離子化、離子分離和離子檢測(cè)。

1. 離子化

樣品首先需要轉(zhuǎn)化為帶電離子，因?yàn)橘|(zhì)譜技術(shù)是基于離子行為進(jìn)行分析。

常見(jiàn)的離子化方法包括：

- 電子轟擊離子化（EI）：將樣品分子與高能電子碰撞，使分子電離并產(chǎn)生碎片。這是質(zhì)譜分析中經(jīng)典的方法，適用于小分子。

- 電噴霧離子化（ESI）：通過(guò)噴射液體樣品并在電場(chǎng)下使其帶電，適用于生物分子（如蛋白質(zhì)、核酸）的分析。

- 化學(xué)電離（CI）：通過(guò)引入氣體分子與樣品分子反應(yīng)產(chǎn)生離子。與電子轟擊相比，化學(xué)電離產(chǎn)生的離子較少碎裂。

2. 離子分離

在離子化后，生成的帶電粒子被送入質(zhì)譜分析器。質(zhì)譜分析器的作用是根據(jù)離子的質(zhì)量-電荷比（m/z）將不同的離子分開(kāi)。

常見(jiàn)的質(zhì)譜分析器有：

- 四極桿質(zhì)譜：通過(guò)四極電場(chǎng)控制離子的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定m/z值的選擇性過(guò)濾。

- 飛行時(shí)間質(zhì)譜：通過(guò)測(cè)量離子飛行的時(shí)間來(lái)確定其m/z。較小的離子較快到達(dá)檢測(cè)器，較大的離子較慢。

- 離子阱質(zhì)譜：通過(guò)捕捉離子并逐步釋放它們進(jìn)行分析，能夠進(jìn)行多級(jí)質(zhì)譜分析。

3. 離子檢測(cè)

分離后的離子會(huì)被送到檢測(cè)器，常見(jiàn)的檢測(cè)方法是電子倍增器，它通過(guò)產(chǎn)生多個(gè)電子放大離子的信號(hào)。之后，質(zhì)譜儀將生成質(zhì)譜圖，該圖記錄了每種離子的強(qiáng)度和其對(duì)應(yīng)的m/z值。

  二、常見(jiàn)的質(zhì)譜技術(shù)  

1. GC-MS（氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用）

- 原理：氣相色譜（GC）用于將復(fù)雜樣品分離，分離后的組分進(jìn)入質(zhì)譜儀進(jìn)行分析。適用于分析揮發(fā)性和半揮發(fā)性的有-機(jī)化合物。

- 應(yīng)用：環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全等領(lǐng)域。

2. LC-MS（液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用）

- 原理：液相色譜（LC）用于分離樣品，分離后的組分進(jìn)入質(zhì)譜分析。液相色譜不要求樣品須是揮發(fā)性的，因此能夠處理更廣泛的化合物。

- 應(yīng)用：生物分析、代謝組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝研究等。

3. ICP-MS（電感耦合等離子體質(zhì)譜）

- 原理：ICP源通過(guò)將樣品引入高溫等離子體，使其電離。然后，生成的離子通過(guò)質(zhì)譜分析器進(jìn)行分析，適用于痕量元素的分析。

- 應(yīng)用：環(huán)境監(jiān)測(cè)、地質(zhì)樣品分析、食品安全等。

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