液質聯用質譜儀器的發展

液質聯用質譜儀器的發展

伴隨著液-質聯用接口技術的發展，質譜儀器本身也在不斷發展，出現了多種類型的質譜檢測器。目前比較常用的質譜儀器有：四極桿質譜儀、四極桿離子阱質譜儀、飛行時間質譜儀和離子回旋共振質譜儀等。

1 四極桿質譜分析儀

目前，四極桿質量濾器的應用仍然最為廣泛。三級四極桿質譜儀的選擇反應監測（selected-reaction monitoring, SRM）模式適于進行常規的和高通量的生物分析。四極桿工藝的改進和強穩定性的射頻（RF）大大提高了質譜的分辨率，分辨質量數的寬度達到0.1Da，提高了分析化合物的選擇性。隨著對三級四極桿質譜中碰撞池的改進，出現了高壓線形加速碰撞池，提高了對傳送離子的能力，降低了物質間的干擾，大大提高了對多組分生物化合物的分析能力。在所有的質譜分析儀中，四極桿質譜儀的定量分析結果的準確度和精密度最好。

2 四極桿離子阱質譜分析儀

在闡明化合物的結構方面，三維的四極桿離子阱得到廣泛的應用。與此相關的革新主要有基質輔助激光解吸離子化源、大氣壓基質輔助激光解吸離子化源、紅外多光子光離解技術的發展，以及使用離子阱分析堿性加合離子與金屬配位產物的研究。近些年，線形二維離子阱的生產，取得了突破性的進展。這種線形二維離子阱與三維離子阱一樣可以對化合物做多級質譜分析，此外還可以積累更多的離子，提高了檢測的靈敏度。在與線形加速碰撞池離子化源連接后，可大大提高靈敏度，避免小分子量碎片的干擾，得到更整潔、美觀的色譜峰。

3 飛行時間質譜分析儀

隨著基質輔助激光解吸離子化技術的出現和計算機的發展，飛行時間質譜儀在20 世紀90 年代得到快速發展。目前，最好的飛行時間質譜分析儀分辨率能夠達到20,000Da，測得分子的質量數準確度非常高。飛行時間質譜儀在很大程度上取代了高分辨雙聚焦磁扇分析儀，但其不能有效地利用選擇離子監測模式進行分析。在高分辨質譜的選擇離子監測模式分析中仍然主要使用雙聚焦質譜儀。為了使用分辨率高的質譜分析化合物的二級質譜圖，人們嘗試將飛行時間質譜與其它質譜串聯使用，目前使用比較多的是四極桿-飛行時間串聯質譜儀，可以幫助我們更準確地了解化合物裂解后離子碎片的質量數。

4 傅立葉變換離子回旋共振分析儀

許多年以來，傅立葉變換離子回旋共振質譜（Fourier-transform ion-cyclotron resonance mass spectrometry, FT-ICR-MS）在氣相離子-分子反應的基礎研究中成為有效的手段。該質譜與ESI 離子源聯接后被廣泛地應用于生物大分子的研究，能夠充分發揮其高分辨率和準確度的優勢。基于傅立葉變換離子回旋共振池內離子的四極激發，該質譜可以選擇地累積非共價鍵復雜化合物的離子，使其能夠分析分子量非常大的生物大分子化合物，如分析分子量高達108Da 的大腸桿菌噬菌體的T4 DNA，成為該質譜儀發展的重要里程碑。該質譜儀通過射頻脈沖消除其它離子的干擾選擇性地捕獲目標離子到離子回旋共振池內，也能夠進行多級質譜分析。當前又有許多新的離子裂解方法應用到傅立葉變換離子回旋共振質譜儀，如碰撞誘導裂解、激光致光裂解或紅外多光子光裂解、表面誘導裂解、黑體紅外輻射裂解、電子捕獲裂解等，又進一步改善了這種質譜儀分析的性能。

除上面描述的常見的幾種接口技術和質譜儀之外，還有其它的一些產品不斷問世。近十年來，人們在液-質聯用技術的研究方面已經將研究的重點轉移到研制適合某種分析領域的強優勢的技術，并加速產品的商業化。總之，液-質聯用分析技術的發展取決于液-質聯用接口技術和質譜分析儀技術的共同發展。通過合適的接口將液相色譜與質譜儀聯接，會獲得具有特殊分析性能的液-質聯用儀器，另外通過接口將質譜與質譜進行串聯，可以彌補各種質譜儀的不足，達到取長補短，協同提高的效果。