预存有礼
质谱法 (MS) 涉及四个基本步骤：电离、通过质谱仪分离离子、检测以及数据处理和分析。在现代质谱仪中，这些步骤由计算机软件管理。电离后，分析物被传送到质谱仪的真空室中。在这里，质谱仪根据离子的质荷比 ( m/z ) 分离离子。检测器生成代表特定m/z值处的离子丰度的信号，该信号由检测器通过计算机软件处理和记录，然后由计算机软件测量和记录所得信号。
使用某些 MS 技术，串联 MS 可通过分离前体离子并向其赋予内部能量以使其解离，从而产生碎片离子，然后将其作为 MS/MS 碎片离子谱进行测量。串联 MS 通常缩写为 MS/MS 或 MS2。此外，可以分离特定的 MS/MS 产物离子并将其解离为更高阶的产物离子谱（称为 MS3）。可以重复此过程以获得额外的 MS 级别（称为 MS n）。当与色谱法（例如液相色谱、离子色谱或气相色谱）结合使用时，MS 和 MS n是用于化合物鉴定和定量的强大分析工具。
电离
原子和分子必须先电离，然后才能在质谱仪中分离，并通过其质荷比 ( m/z ) 进行检测。电离方法包括大气压化学电离 (APCI)、大气压光电离 (APPI)、电子电离 (EI)、电喷雾电离 (ESI)、化学电离 (CI)、电感耦合等离子体 (ICP) 电离和基质辅助激光解吸/电离 (MALDI)。根据样品特性和实验目标，使用不同的电离方法。
质谱分析仪的类型
质谱分析仪的例子包括单四极杆、三重四极杆、四极杆离子阱、轨道静电离子阱（例如 Thermo Scientific Orbitrap 质谱分析仪）、傅里叶变换离子回旋共振 (FT-ICR)、扇形磁场和飞行时间 (TOF)。不同的质谱分析仪擅长不同类型的实验。例如，四极杆通常用于定量研究，而离子阱则用于定性和结构工作。质谱分析仪还可以组合起来，形成串联、混合或 Thermo Scientific Tribrid质谱仪，用于执行高级实验或提高实验结果和吞吐量。
什么是四极杆质谱分析器？
四极杆质量分析仪使用施加到四个平行棒电极上的直流和射频电压来产生电场，该电场根据特定离子的m/z有选择地稳定或破坏其通过质量过滤器的路径。
什么是三重四极杆质谱分析器？
当使用线性系列的三个四极杆时，由此产生的三级四极杆分析仪能够过滤和分裂离子流。在典型的操作模式下，第一个 (Q1) 和第三个 (Q3) 四极杆充当质量过滤器，而第二个 (Q2) 四极杆通过与中性气体（如氩气、氦气或氮气）碰撞来分离离子。
在此配置中，三重四极杆质谱系统可用于执行选择反应监测 (SRM)。SRM 是一种高度选择性的数据采集模式，其中施加到 Q1 的一组 DC 和 RF 电压选择性地传输以目标前体m/z值为中心的窄m/z范围。选定的前体离子从 Q1 进入 Q2，在此前体离子与中性气体分子碰撞，在称为碰撞诱导解离 (CID) 的过程中产生一系列产物离子。产物离子从 Q2 进入 Q3，在此与特定碎片离子相关的窄m/z范围被过滤以供后续检测。停留时间是三重四极杆质谱仪测量此 SRM 跃迁的离子强度的时间量，通常约为 10 毫秒。
对于靶向筛选和定量，使用 SRM 进行串联 MS 可显著提高选择性、灵敏度，并且如果监测的产物离子可以诊断目标化合物，则可以提高准确和稳定的靶向定量所需的特异性。获得的额外选择性减少了大量样品制备的需要，从而提高了实验效率。
三重四极杆系统提供的选择性水平对于药物检测、食品安全、环境分析以及临床和法医毒理学研究领域的目标化合物分析非常有价值。
什么是四极杆离子阱质谱分析器？
历史上，质谱中使用的大多数四极离子阱都是基于沃尔夫冈·保罗（1989 年诺贝尔奖获得者）发明的模型。保罗型离子阱被称为三维离子阱，它使用频率 (RF) 电场来捕获离子以供分析。这些离子阱利用三个具有双曲面功能的电极来捕获离子：两个端盖电极和一个中央环形电极。通过随时间改变捕获电压的幅度，可以按m/z的顺序将离子扫描出阱，这会导致特定m/z的离子产生不稳定的轨迹或通过使用补充振荡场而被共振弹出。
四极离子阱也可以采用二维几何结构。这种阱通常被称为“线性”离子阱，采用四个平行排列的杆电极，通过向杆电极施加射频电压（提供径向约束）和向杆电极的末端透镜或外段施加直流电压（提供轴向约束），将离子限制在细长的中央通道中。
离子阱的稳定性提供了高灵敏度，并可以通过MS n选择和研究单个离子/分子反应。因此，离子阱非常适合在代谢组学和脂质组学等领域发现和靶向分析分子和分子反应，以及翻译后修饰分析。
什么是 Orbitrap 质量分析器？
Orbitrap 质谱仪是一种基于改进的 Kingdon 离子阱设计的轨道静电离子阱。它由一个中心纺锤状电极和外部桶状电极组成。外部电极横向分成两个对称的半部。静电电压施加在内电极和外电极之一或两者上，产生电场，使注入内电极和外电极之间环形空间的离子围绕中心电极进行轨道运动，并沿着中心轴定义的维度进行谐波“来回”运动。谐波运动的频率是离子m/z的特征。
Orbitrap 分析仪内捕获离子的来回运动会在外电极的两半上产生镜像电流，该电流经过处理后可确定离子的频率和丰度。数百或数千个不同m/z的离子会产生非常复杂的镜像电流（有时称为“瞬态电流”），该电流通过称为傅立叶变换的数学过程进行解析并转换为质谱。Orbitrap 质谱分析仪的高分辨率能力源于对 MHz 速率频率的精确测量以及精确的时间测量。
基于 Orbitrap 的质谱仪用于多种受益于高分辨率/精确质量分析的应用的靶向和非靶向分析，包括生物标志物发现、蛋白质组学、代谢、食品安全和环境测试、临床研究和法医毒理学等领域的未知化合物。
什么是TOF质谱分析仪？
飞行时间 (TOF) 质谱分析仪根据离子在已知距离上的飞行时间分离不同质量的离子。离子被创建，然后由光学元件以相等的动能脉冲输出到飞行管中。由于较轻的离子比相同动能的较重离子行进得更快，因此它们到达检测器的时间可用于确定m/z。
四极杆-TOF 质谱仪将四极杆质量过滤器 (Q1) 和碰撞室 (Q2) 与 TOF 质谱仪相结合，以产生 MS/MS 光谱。Q1 可以传输所有离子，也可以作为质量过滤器根据m/z选择特定离子。离开碰撞室后，离子将按照上述方法通过 TOF 进行分析。
什么是混合质谱分析仪？
可以将各种质谱仪组合到一台质谱仪中，以执行具有不同分离、分辨率和检测目标的高级实验。例如，质谱仪包含一个四极杆质谱过滤器，以便在将前体离子注入 Orbitrap 质谱仪并进行 HRAM 检测之前更好地选择前体离子。Orbitrap 质谱仪可以解析具有几乎相同m/z值的光谱峰。此外，该仪器包含一个 HCD 碰撞室，可以有效地碎裂离子，从而明确确认分子身份。
还有许多其他混合质谱仪结合了不同的质量分析仪，其中包括：
- Q-TOF：四极杆+飞行时间（TOF）
- Q-Trap：四极杆+离子阱
- Q Exactive质谱仪：四极杆+Orbitrap质谱分析仪
这些混合质谱仪结合了每种质谱仪的最佳特性，提供了额外的分析性能和多功能性。
三重质谱仪（如 Thermo Scientific Orbitrap Eclipse 质谱仪）结合了四极杆、线性离子阱和 Orbitrap 质谱分析仪，可用于 MS、MS2、MS n分析，可提供更多的碎片化能力，从而对样品进行更深入的分析
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