质谱

四极杆质谱仪QMSQMS是最常见的质谱仪器，定量能力突出，在GC-MS中QMS占绝大多数。优点： 结构简单、成本低、维护简单； SIM功能的定量能力强，是多数检测标准中采用的仪器设备。缺点： 无串极能力，定性能力不足； 分辨力较低（单位分辨），存在同位素和其他m/z近似的离子干扰； 速度慢，质量上限低（小于1200u）。飞行时间质谱仪TOFMSTOFMS是速度最快的质谱仪，适合于LC-MS方面的应用。优点： 分辨能力好，有助于定性和m/z近似离子的区别，能够很好的检测ESI电喷雾离子源产生多电荷离子； 速度快，每秒2～100张高分辨全扫描（如50～2000u）谱图，适合于快速LC系统（如UPLC）； 质量上限高（6000～10000u）。缺点： 无串极功能，限制了进一步的定性能力； 售价高于QMS； 较精密，需要认真维护。三重四极杆质谱仪QQQQQQ质谱给四极杆质谱仪在保留QMS原有定量能力强的特点上，提供了串级功能，加强了质谱的定性能力，检测标准中常作为QMS的确认检测手段。优点： 有串极功能，定性能力强； 定量能力非常好，MRM信噪比高于QMS的SIM是常用的QMS结果确认仪器； 除一般子离子扫描功能外，QQQ还具有SRM、MRM、母离子扫描、中性丢失（Neutral loss）等功能（离子阱不行）； 对特征基团的结构研究有很大帮助。缺点： 分辨力不足，容易受m/z近似的离子干扰； 售价较高； 需要认真维护。四极离子阱，QTrap 技术上而言，在传统QQQ的四极杆中加入了辅助射频，可以做选择性激发；或者就功能而言，为QQQ提供了多级串级的功能。优点： 同时具备MRM、SRM、中性丢失和多级串级功能，非常适合于未知样品的结构解析。缺点： 分辨力还是低了点。离子阱质谱仪ITMS离子阱质谱仪是最简单的串联质谱，常用于结构鉴定。优点： 成本比QQQ低廉，体积小巧； 具备多级串级能力，适合于分子结构方面的定性研究，能够给出分子局部的结构信息，比QQQ好； 有局部高分辨模式（Zoom Scan），分辨力比四极杆质谱高数倍，达到6000～9000，适合于确定离子质量数。缺点： 定量能力不如QMS和QQQ，所以大多数GCMS不采用离子阱质谱； 不能够像QQQ一样做母离子扫描和中性丢失，在筛选特征结构分子的时候能力不足。线性离子阱，Linear Ion Trap传统3D离子阱的增强版本。优势： 相对于传统3D离子阱，灵敏度高10倍以上多级串级质谱。缺点： 相对于QQQ，还是不能做MRM、中性丢失等特征基团筛选功能四极杆飞行时间串联质谱QTOFQTOF以QMS作为质量过滤器，以TOFMS作为质量分析器。优点： 能够提供高分辨谱图； 定性能力好于QQQ； 速度快，适合于生命科学的大分子量复杂样品分析。缺点： 成本高。离子阱-飞行时间质谱，Trap TOF 需要仔细维护； 以3D离子阱作为质量选择器和反应器，结合了离子阱的多级质谱能力和飞行时间质谱的高分辨能力。优点： 同时具有多级串级和高分辨能力，适合于未知样品的定性工作，如糖蛋白的定性。缺点： 由于离子阱容量限制，对于混合样品的灵敏度欠佳； 定量能力弱。线性离子阱-飞行时间质谱，LIT-TOF 以线性离子阱为质量选择器和反应器，结合了线性离子阱的高灵敏度多级串级能力和飞行时间质谱的高分辨能力。如直接耦合线性离子阱-飞行时间串联质谱。优点： 高灵敏度、高分辨、多级串级； 定量能力强。缺点： 功能复杂，维护复杂。磁质谱Sector MS磁质谱的定量能力是各种质谱中最强的。现在已较少使用，仅用于地质元素和痕量二恶英的检测。优点： 技术经典、成熟，NIST等MS库采用的仪器； 分辨力非常好（100k，m/&Delta m FWHM），干扰少； 灵敏度高，定量能力是各种质谱中最好的。缺点： 体积、重量大； 售价很高，速度慢； 维护复杂，很费电。傅立叶变换质谱仪FT-ICR-MSFourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometer 傅立叶变换质谱仪的分辨能力最高，常作为高端科学研究的装备； 在蛋白组学和代谢组学起到了超强作用。优点： 能够做多级串级，定性能力极好； 分辨力极高，灵敏度很好； 可以有不同的电离源联用实现对不同极性的化合物进行检测。缺点： 体积重量大，售价极高，速度较慢； 维护费用非常昂贵。静电场傅立叶变换质谱，Orbitrap优点： 高分辨，60k～120kFWHM，质量精度高； 相对FT-ICR而言，价格稍低（～450kUSD）。缺点： 不能单独做串级； 分辨力、灵敏度、质量稳定性等离FT-ICR还有距离。

仪器信息网讯 由中国质谱学会主办，中国工程物理研究院核物理与化学研究所承办的“第32届中国质谱学会学术年会”于2012年8月13日至18日在昆明召开。此次大会收到报告、论文200余篇，涉及有机质谱、生物质谱、无机质谱以及同位素质谱、质谱仪器与教育等方面，内容基本反映了近期及最近一年国内国际质谱学工作的进展概况，约超过300位质谱工作者出席了此次大会。本文将在大会期间了解到的质谱技术与市场信息汇总成文，供读者参考。　　一、全球质谱市场年增长率超过10%，中国市场增长更快　　近十年来，质谱行业发展突飞猛进，各种质谱新品的推出也是令人眼花缭乱。据仪器信息网统计，2008～2012年期间各大质谱仪器厂商推出质谱新品已经超过了90台，液质占据了绝大多数 其中三重四极杆质谱最多，约占24%，四极杆飞行时间约占14%。同时质谱市场表现出了强劲的增长势头，据统计，质谱仪在国际市场上每年的增长率超过10%， 2012年市场规模预计达到45亿美元。　　我国属于发展中国家，加上特殊的国情，对于质谱仪的需求增长更快，预计2012年进口各类质谱数量超过6000台 其中绝大部分要依赖进口，大型高端质谱仪基本完全依赖进口。　　二、跨国公司核心技术有新进展，未来竞争日趋激烈　　目前市场需求量较大的质谱类型有三重四极杆质谱、单四极杆质谱、四极杆飞行时间质谱以及离子阱质谱。就质谱本身技术而言，各大质谱厂商都有自己的优势，例如：AB SCIEX的QTRAP技术，显著提高三重四极MS/MS的灵敏度 赛默飞革新的Orbitrap技术，小体积轨道阱结构和高场使其分辨率和速度大幅提高 安捷伦ifunnel双级离子漏斗离子传输器、90度弯曲线性加速碰撞池和六孔惰性毛细管接口，灵敏度大幅提升 Waters StepWave偏轴片状离子透镜组，减少透镜清洗，加大了气容量，离子传输效率更好 Bruker maXis QTOF质谱仪ion cooler六级杆离子冷却装置实现一级与二级质谱的全灵敏高分辨高精度质谱数据采集 LECO公司Citius LC-HRT飞行时间液质联用仪，采用多次往返离子飞行技术，分辨率高达10万 岛津LCMS突出超快理念，正负离子切换15ms，扫描速度达每秒15000质量数 珀金埃尔默Flexar SQ 300 MS强调高性价比，其专利的Field-Free APCI源在小流量下仍能保持很好的灵敏度。　　三、质谱仪器拥有“光辉的未来”，国产厂商渐入角色　　在此次第32届中国质谱年会，出乎很多专家意料的是一年以前还没有一台质谱的天瑞仪器竟然“天不怕地不怕”，一举拿下了冠名此次大会的“钻石赞助商”称号，这在全国性的大型质谱会议上尚属首次，而且刘召贵博士动情的演讲，也使各与会专家学者为之热血沸腾。质谱仪器毕竟不是普通设备，涉及光、机、电、软件等方方面面，同时需要克服国内精加工基础薄弱、经验不足、缺乏高端人才以及日益增加的劳动力成本等困难；天瑞能在同一时间推出三台质谱仪实属不易，其实天瑞早已在世界范围挖掘高端人才，默默研发了至少五年。　　我们回过头来看，过去5年来国内质谱技术和产业的发展，可以用“国家支持力度在加大，企业步伐在加快”来形容。在企业方面，2006年东西分析推出第一台国产商用单四极杆质谱仪，标志着国产商用质谱实现了零的突破，此后陆续有广州禾信推出了国内首台气溶胶飞行时间质谱、舜宇恒平推出了在线质谱、普析通用推出了四极杆气质联用仪、聚光科技推出了离子阱以及便携式质谱，毅新兴业推出了国内首台MALDI-TOF，2012年上半年天瑞仪器推出了气质联用仪以及国内首台液质联用仪和ICPMS。可以看出，国产质谱仪器正由原来的星星之火，渐成燎原之势 甚至一些产品可以与国外产品进行抗衡。在政府层面，2011年国家重大科学仪器设备开发专项资金达13亿元，如此支持力度是前所未有，其中对于质谱的仪器的支持占相当大的比例。　　在此次大会上，中国质谱学会李金英理事长在致辞中表示，国内在精密制造和仪器制造方面有很多欠缺和不足，呼吁大家共同大力推进国内质谱学和仪器设备制造业水平，并且特别赞扬了天瑞在质谱方面取得的突出成绩。显然，不论是在学术领域、政府层面还是企业单位，大家都看到了质谱仪器“光辉的未来”。但是质谱仪器的研发的路上却充满艰辛，其中的酸甜苦辣只有造质谱的人自己知道。禾信副总经理傅忠先生向仪器信息网表示，曾经有一段时间非常艰苦，常常是一笔融资到帐时，前一笔资金刚刚用完 曾经在普析通用质谱新品发布会上，资深研发人员张小华先生当场落泪 天瑞仪器刘召贵博士多次表示卖血也要造质谱。　　四、国内研发团队如雨后春笋，聚焦离子源技术　　根据对历年质谱大会报告的跟踪，会发现关于质谱研发方面的文章和研发团队越来越多，已经形成了数十个年轻的质谱仪器研发团队，例如复旦大学、厦门大学、清华大学、东华理工大学、中科院化学所、中国医学科学院药物研究所、中科院大连化物所、中国计量院等单位近几年在质谱仪器研发领域非常活跃。那么在本次大会上关于质谱仪器研发的成果多数与离子源和质量分析器相关，下面将为大家做一简单介绍。　　北京大学张成森报告中设计了一种新型常压敞开式质谱离子源，多通道旋转电喷雾离子源(MRESI)，通过引入多通道和旋转机制来获得均匀混合的离子流，通过旋转可以使多个通道形成的电喷雾在空间分布均匀并同时进入到质谱检测器，并且多个通道之间的相互作用与所选样品的挥发性有关。质谱多通道旋转电喷雾离子源这一特性可以使其用于在线调控蛋白质离子的电荷分布。　　珀金埃尔默首席科学家沈世达博士在大会上介绍了直接进行离子化的离子源(DSA)。新型的封闭式直接进样分析(DSA)离子源采用“field free” APCI，与APCI相似，只是电晕放电针被探头保护着，所处于蒸汽流中合适的位置，并且与外部的离子入口的电场隔离开来。DSA离子源使样品直接离子化，可作为质量控制快速筛选，适用于气体、固体、粉末、药片、液体、纸张等样品直接分析。　　质谱成像技术正在成为质谱领域的前沿和热点，中国医学科学院药物研究所再帕尔.阿不力孜研究员课题组，针对整体动物大面积生物切片的质谱成像难题，采用课题组前期研发的空气动力辅助离子化(AFAI)技术，建立了一种新型免标记高灵敏的常压敞开式整体动物质谱成像(AFAI-IMS)新技术和新方法。其主要特点：无需在真空下操作，无需使用基质，无需标记和化学复杂前处理。AFAI-IMS有望发展成为创新药物研发领域有力的分析工具和手段。　　核工业北京地质研究院郭冬发研究员课题组自制了热电离飞行时间质谱仪(LA-TOF-MS)，其中大气压飞行时间质谱仪由广州禾信分析仪器有限公司研制(垂直引入反射式)。经过测试证明，该仪器可用于同位素快速测量，并在杂质检测等方面具有一定的应用潜力。　　新型离子源、质量分析器，最终要能够经受住应用的考验。清华大学张新荣教授在常压解吸附离子源DBDI成像方面做了大量前沿和应用性工作，东华理工大学陈焕文教授采用EESI-MS直接分析粘稠样品，并对其机理进行了解释 复旦大学丁传凡教授利用阵列离子阱进行高通量质谱分析，并对通道间的干扰进行了研究。　　中国工程物理研究院机械制造工艺研究所承担着军民两用技术开发任务，该所刘兴宝项目主管在报告中介绍了四极杆质量分析器制造技术进展情况。项目研究工作包括分析器理论模型建立、组建制造工艺、专用加工机床、组件装配工艺及装置、测量技术及装置，质谱测试平台等方面取得了阶段性的进展。初步确定了两种金属极杆材料——特种不锈钢及高纯钼，通过消磨表面微观形貌及磨削过程中极杆受力分析等研究，对极杆磨削工艺参数、工艺流程进行了优化 研究了极杆削磨高精度基准中心孔的制备工艺，实现了单杆圆柱度小于等于1微米，表面粗糙度小于0.1微米。进行了钼极杆6个批次的加工实验，随着制造工艺的逐步优化，批加工产品合格率稳步上升，达80%以上。

培训关键字：有机质谱谱图解析、面授、王光辉、苏焕华授课专家王光辉 中国科学院化学研究所质谱中心研究员，中国最早从事质谱研究的专家之一，参与了国内多项质谱仪器的研发工作，有丰富的理论知识、实践经验和培训教学经验。著有《有机质谱解析》等专著。苏焕华 北京石油化工科学研究院高级工程师,70年代初开始有机质谱应用研究，参与了国内质谱仪器的研发工作，组织过多种质谱应用技术培训，有丰富的教学经验。著有《色谱-质谱联用技术及应用》等专著。范国樑 天津大学材料科学与工程学院、副教授；天津市色谱研究会秘书长；天津市分析测试协会副理事长；中国色谱学会理事。专著"有机结构波谱分析"-质谱部分20万字，天津大学出版社出版。在chromatography A、分析化学（中国）、色谱（中国）等期刊发表论文40多篇。做为项目负责人完成973项目、天津市自然基金、科技部攻关项目十余项。获天津市技术发明奖二、三等奖两项。发明专利10项。 课程内容一、谱图解析基础知识二、离子的丰度三、离子碎裂的基本机理四、常见有机化合物的质谱图特征五、由质谱图推测分子结构六、NIST谱图库检索实用技术注：学员可自带原始数据采集文件，讲师可采用学员的文件作为案例进行分析更多课程内容请直接电话咨询010-51654077-8123。其他信息：培训机构： 信立方培训中心适用对象： 使用有机质谱联用仪进行常规检测、科研或研发的技术人员。费用:3800元/人 开班地点:北京市 开班时间:2015-05-26 培训天数: 共4天地址：外国专家公寓（华严北里8号院外国专家大厦）报名方式：联系人： 安先生Email： job@instrument.com.cn联系电话： 010-51654077-8123传真：010-82051730