質譜介紹及質譜圖的解析

質譜法是將被測物質離子化，按離子的質荷比分離，測量各種離子譜峰的強度而實現分析目的的一種分析方法。質量是物質的固有特征之一，不同的物質有不同的質量譜——質譜，利用這一性質，可以進行定性分析（包括分子質量和相關結構信息）；譜峰強度也與它代表的化合物含量有關，可以用于定量分析。

質譜儀一般由四部分組成：進樣系統——按電離方式的需要，將樣品送入離子源的適當部位；離子源——用來使樣品分子電離生成離子，并使生成的離子會聚成有一定能量和幾何形狀的離子束；質量分析器——利用電磁場（包括磁場、磁場和電場的組合、高頻電場、和高頻脈沖電場等）的作用將來自離子源的離子束中不同質荷比的離子按空間位置，時間先后或運動軌道穩定與否等形式進行分離；檢測器——用來接受、檢測和記錄被分離后的離子信號。

一般情況下，進樣系統將待測物在不破壞系統真空的情況下導入離子源（10-6～10-8mmHg），離子化后由質量分析器分離再檢測；計算機系統對儀器進行控制、采集和處理數據，并可將質譜圖與數據庫中的譜圖進行比較。

一、進樣系統和接口技術

將樣品導入質譜儀可分為直接進樣和通過接口兩種方式實現。

1. 直接進樣

在室溫和常壓下，氣態或液態樣品可通過一個可調噴口裝置以中性流的形式導入離子源。吸附在固體上或溶解在液體中的揮發性物質可通過頂空分析器進行富集，利用吸附柱捕集，再采用程序升溫的方式使之解吸，經毛細管導入質譜儀。

對于固體樣品，常用進樣桿直接導入。將樣品置于進樣桿頂部的小坩堝中，通過在離子源附近的真空環境中加熱的方式導入樣品，或者可通過在離子化室中將樣品從一可迅速加熱的金屬絲上解吸或者使用激光輔助解吸的方式進行。這種方法可與電子轟擊電離、化學電離以及場電離結合，適用于熱穩定性差或者難揮發物的分析。

目前質譜進樣系統發展較快的是多種液相色譜/質譜聯用的接口技術，用以將色譜流出物導入質譜，經離子化后供質譜分析。主要技術包括各種噴霧技術（電噴霧，熱噴霧和離子噴霧）；傳送裝置（粒子束）和粒子誘導解吸（快原子轟擊）等。

2. 電噴霧接口

帶有樣品的色譜流動相通過一個帶有數千伏高壓的針尖噴口噴出，生成帶電液滴，經干燥氣除去溶劑后，帶電離子通過毛細管或者小孔直接進入質量分析器。傳統的電噴霧接口只適用于流動相流速為1～5μl/min的體系，因此電噴霧接口主要適用于微柱液相色譜。同時由于離子可以帶多電荷，使得高分子物質的質荷比落入大多數四極桿或磁質量分析器的分析范圍（質荷比小于4000），從而可分析分子量高達幾十萬道爾頓（Da）的物質。

3. 熱噴霧接口

存在于揮發性緩沖液流動相（如乙酸銨溶液）中的待測物，由細徑管導入離子源，同時加熱，溶劑在細徑管中除去，待測物進入氣相。其中性分子可以通過與氣相中的緩沖液離子（如NH4+）反應，以化學電離的方式離子化，再被導入質量分析器。熱噴霧接口適用的液體流量可達2ml/min，并適合于含有大量水的流動相，可用于測定各種極性化合物。由于在溶劑揮發時需要利用較高溫度加熱，因此待測物有可能受熱分解。

4. 離子噴霧接口

在電噴霧接口基礎上，利用氣體輔助進行噴霧，可提高流動相流速達到1ml/min。電噴霧和離子噴霧技術中使用的流動相體系含有的緩沖液必須是揮發性的。