质谱仪如何工作以及我们的租约如何为您节省时间和金钱

电离是用来产生气相离子，适合在质量分析仪的决议。为了使质谱仪电离被分析的样品或分析物，需要离子源。这个离子源就是质谱仪系统产生离子的方式。之后，离子通过磁场或电场直接传输到质量分析仪。

电离技术在确定可以使用ms分析哪种类型的样品方面发挥了至关重要的作用，这取决于你分析的是什么，你必须使用特定类型的电离。电电离和化学电离用于蒸汽和气体，而基质辅助激光解吸/电离(MALDI)和电喷雾电离用于固体或液体生物样品。

在MS中有两种电离分类。

电离源的选择极为重要，通常分为“硬”和“软”两种。

硬离子使分子破裂，而软离子很少或没有破裂。硬电离的一个例子是电电离，简称EI。这种技术产生了高度的碎片化，并产生了深入的质谱，可以提供深刻的、关键的信息。与分子质量相比，这种类型的电离倾向于具有较低的m/z值。

另一方面，软电离包括化学电离(CI)、电喷雾电离(ESI)和MALDI等过程。

质量分析仪根据离子的质荷比(m/z)进行分离或分解。这个组件是MS系统分离离子的方式。

MS中使用的分析仪一般有六种类型:

• 飞行时间(ToF)
• 四极
• 离子阱
• 磁性行业
• 静电行业
• 离子回旋共振

每种类型都有其优点和缺点。虽然有些提供高分辨率和动态范围，但它们可能昂贵且笨重。其他可能提供高灵敏度和可重复性，但缺乏您所需的扫描速度。

没有一种分析仪适合所有的分析，其优点或局限性会对您的实验室产生重大影响。因此，了解每种类型的不同原理、特性和特征对于选择最适合您的需求并提供最佳功能的类型至关重要。

作为任何系统的关键元素，光谱仪的探测器用于检测分离的离子并将其转换为可测量的信号。分离的离子被测量，这些测量结果被发送到一个数据系统，该系统创建了一个质谱，一个每个离子的m/z比和它们的相对丰度的图形表示，与它们的强度相对应。

有几种类型的检测器可用。您使用的类型取决于多种因素，包括空间信息保留和动态范围，以及光谱仪设计和应用需求。它们包括:

• 照相底片探测器
• 法拉第探测器(或法拉第杯)
• 电子倍增器(EM)或二次电子倍增器(SEM)
• 戴利探测器
• 图像电流检测技术
• 焦平面阵列探测器
• Cryodetectors

许多不同类型的探测器提供高灵敏度，以及线性和定量响应。然而，有些检测器是为非常特定的功能而设计的。在选择仪器时，噪声、均匀性和计数单个或多个质量也是重要的考虑因素。

离子检测技术还没有受到离子源和质量分析仪那么多的关注。传统的模拟(法拉第探测器)和电子倍增器(EM)探测器已经使用了几十年，尽管离子探测技术已经取得了进步，但它们一直是增量式的。尽管如此，由于探测离子的基本需要，这是一个重要的领域。

样品可以通过几种方式引入质谱系统，这取决于实验设置。

对于生命科学领域的许多研究人员和科学家来说，MS几乎总是意味着液相色谱-质谱(LC-MS)、气相色谱-质谱(GC-MS)、电感耦合等离子体-质谱(ICP-MS)以及其他几种集成分析解决方案。

由于质谱仪通常缺乏任何分析前端，将这些系统与色谱技术集成已成为分析研究的基础。然而，独立的设备仍然可以被发现用于纯固体和液体化合物的分析，或者作为不需要与彼此或它们所在的基质分离的化学专用分析仪。

此外，串联质谱(MS/MS)用于提高两个设备分析化学样品的整体能力。这些耦合系统可以单独使用，也可以与GC或LC系统一起使用。

质谱法被广泛应用于各个领域。它的应用通常包括:

• 蛋白质组学:蛋白质鉴定和表征，肽测序，和绘制许多细胞器。
• 代谢组学:代谢指纹和分析，脂肪组学研究，癌症筛查和诊断，以及生物燃料的生产和使用。
• 药物分析:药物测试和发现，药物代谢，药物降解，产品分析，临床前开发，药代动力学和药效学分析。
• 临床诊断:治疗药物监测，生物标志物发现和分析，疾病检测和风险评估，以及生物样本的直接分析。
• 法医分析:痕迹、纤维和头发分析，纵火调查，爆炸物和枪击残留物，以及药物鉴定和滥用确认。
• 环境分析:农药筛选和定量，自来水检测，土壤污染分析，二氧化碳和污染监测。

Richard A. Yost和Christie G. Enke于1978年在《美国化学学会杂志》上发表的关于三重四极杆质谱仪的报告被认为是质谱仪仪器的诞生。

然而，当他们开始尝试将分析仪器完全电脑化时，他们并没有开始制造质谱仪。已有40多年历史的三重四极杆质谱仪使科学家能够将质谱作为一种分析化学技术。在Enke和Yost的工作之前，MS主要被有机和物理化学家使用。自从两人的报告发表以来，三重四极杆质谱仪已经成为定量质谱的主力。