质谱应用

现在质谱的应用很广泛，说说大家身边或使用过的质谱，进样方式，质谱类型，应用领域以及相关应用。

质谱仪最重要的应用是分离同位素并测定它们的原子质量及相对丰度。测定原子质量的精度超过化学测量方法，大约2/3以上的原子的精确质量是用质谱方法测定的。由于质量和能量的当量关系，由此可得到有关核结构与核结合能的知识。对于可通过矿石中提取的放射性衰变产物元素的分析测量，可确定矿石的地质年代。质谱方法还可用于有机化学分析，特别是微量杂质分析，测量分子的分子量，为确定化合物的分子式和分子结构提供可靠的依据。由于化合物有着像指纹一样的独特质谱，质谱仪在工业生产中也得到广泛应用

质谱仪的原理及应用

质谱仪的应用质谱技术发展很快。随着质谱技术的发展,质谱技术的应用领域也越来越广。由于质谱分析具有灵敏度高，样品用量少，分析速度快，分离和鉴定同时进行等优点，因此，质谱技术广泛的应用于化学，化工，环境，能源，医药，运动医学，刑侦科学，生命科学，材料科学等各个领域。质谱仪种类繁多，不同仪器应用特点也不同,一般来说，在300C左右能汽化的样品，可以优先考虑用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]进行分析，因为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]使用EI源，得到的质谱信息多，可以进行库检索。毛细管柱的分离效果也好。如果在300C左右不能汽化，则需要用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]分析，此时主要得分子量信息，如果是串联质谱，还可以得一些结构信息。如果是生物大分子，主要利用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]和MALDI-TOF分析，主要得分子量信息。对于蛋白质样品，还可以测定氨基酸序列。质谱仪的分辨率是一项重要技术指标，高分辨质谱仪可以提供化合物组成式，这对于结构测定是非常重要的。双聚焦质谱仪，傅立叶变换质谱仪，带反射器的飞行时间质谱仪等都具有高分辨功能。质谱分析法对样品有一定的要求。进行[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]分析的样品应是有机溶液，水溶液中的有机物一般不能测定，须进行萃取分离变为有机溶液，或采用顶空进样技术。有些化合物极性太强，在加热过程中易分解，例如有机酸类化合物，此时可以进行酯化处理，将酸变为酯再进行[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]分析，由分析结果可以推测酸的结构。如果样品不能汽化也不能酯化，那就只能进行[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]分析了。进行[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]分析的样品最好是水溶液或甲醇溶液，LC流动相中不应含不挥发盐。对于极性样品,一般采用ESI源，对于非极性样品,采用APCI源。

在医学领域，高价离子治疗癌症比传统的放射性在生理学上有很大的优越性。在材料学领域，高价离子注入制备纳米材料是一个非常前沿的科技，用其处理过的材料拥有良好的特性。此外，高价离子在印刷电路、半导体等方面也有应用。在分析化学领域，可以用质谱通过对高价离子的比值分析来确定纳米粒子的元素组成: 宋体高价离子在做二次离子源方面也有非常大的潜力，因此寻找稳定高价离子来源，对质谱应用领域的拓宽具有重要的意义。人们很早就发现，强激光场与团簇相互作用时能够产生高价离子的现象。随着超短激光脉冲放大技术的发展，强激光与团簇的相互作用已成为一个重要的研究领域。在强激光场作用下团簇能够产生高价离子及高能电子，已出现了很多理论和模型解释这种现象。虽然关于理论研究的比较多，但有关激光电离团簇产生高价离子的应用报道很少。本研究将简单介绍一下激光高价离子的产生机制和在质谱领域中的应用及潜在应用。在激光电离气溶胶方面，利用质谱分析高价离子的比值可以确定元素的组成。在离子源方面，高价离子具有很高的电势，用其电离生物及有机大分子样品将供更多的物质结构信息，因为高价离子电离是利用其高电势，而EI电离是利用电子的能量，存在本质的区别。此外，高价离子还可以应用在二次离子质谱和表面分析上面。

根据之前Sullivan公司发表的一份研究报告，随着蛋白质组学研究领域发生变革以及定制药物市场的兴起，美国市场对质谱仪的需求正在迅速增加。预计在今后几年里，全球质谱仪市场将会强劲增长。 2005年，美国质谱仪市场的总收入为6.957亿美元，而到明年，其市场规模将达到13.9亿美元，直接翻了一倍。 前不久军事医学科学院魏开华研究员和大家分享的关于未来我国质谱仪器市场的发展方向和努力目标，虽然更多是侧重于厂家角度，但对于我们广大的质谱拥有者和使用者来说也可以起到很大程度的借鉴作用。 言归正传，大家把小则数百万大则千万人民币购进的质谱用在什么地方了呢？是否物尽其用？或者让可爱的她专注于某一方向，勤耕细作？请大家积极参与讨论，期待您的精彩回复。回复格式：质谱类型——在进行的应用，建议的应用领域

有机质谱原理及应用

[B][center]质谱的应用--在有机化学工业及研究中的应用 [/center][/B] ⑴有机合成原料及产品的杂质分析 重要的有机化工产品约有数百种，其中有些产量很大，达到数万到数十万吨，在国民经中十分重要。但在质量控制和工艺改进方面还有许多待解决的问题，下面是几个质谱在这方面应用的例子。例一，工业甲醇在我国采用单醇、联醇生产工艺，使用水煤气、天然气、松油等不同原料，所以各厂产品中的杂质品种及含量多有不同。由于杂质成分不明确，给工艺改进、质量提高带来困难。采用色-质谱联用方法，找出了24个化合物，为制订分析标准等工作，提供了依据。例二，丙烯聚合工序中循环使用的溶剂已烷中的杂质，逐渐积累，严重影响催化剂的活性，为了寻找有害成分的变化情况，以便在工艺上采取最佳措施，对已烷进行全面的分析是必要的，但已烷中的组分十分复杂，毛细管色谱分离出80个组分，质谱可以区辩其中大部分化合物，再辅之以色谱保留指数和纯品校正等方法，基本上识别了循环使用后增多的组分化合物。色谱中未能检出的杂质，通过极性硅胶柱，以二甲亚砜为顶替剂，分离烃类。非烃部分，继续用色谱-质谱法分析，找出了其中的微量氧化物。例三，正三十烷醇是近年来引人注目的植物生长素，对农作物有明显的增产效果，它的制备是以天然蜂蜡为原料的成品中伴有多种杂质。一般方法，无法进行分离和确认，场解吸质谱法，正是解决这一难题的理想技术。某工厂研制这种产品，但提不出纯度数据，因而无法投产，使用场解吸质谱技术，不但可以判断二十八醇、三十二醇这样的同系物杂质，而且还找出了各自的单烯、多烯醇的相对含量。产品中存在三十烯分子，经衍生化处理，质谱分析可以判断这杂质是来自原料还是来自加工过程，从而为工艺改进，提供指导性的意见。⑵有机合成中间步骤的监测多数有机合成过程，经历若干个反应步骤，每个步骤的产物，都有纯化和监控副反应的要求，质谱所具有的特性，能迅速地可靠地作出判断。⑶有机反应机理研究中的应用在化学电离质谱中，由于发生分子-离子型反应，除产生准分子离子外，还产生某些特征的碎片离子。研究发现，若干在溶液中进行的离子型反应，也能够在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]中进行。有目的地选择化学反应体，不但有利于结构分析，而且可以阐明反应机理。⑷在聚合物分析研究中的应用因为受到仪器的质量范围和样品汽化、电离各方面的限制、质谱在高分子化合物分析研究方面有难以克服的困难。但其用域仍是多方面的，其中有的还具有特别的优越性。①裂解及裂解产物研究分子量很大的高聚物，虽然不能直接挥发或解吸进行测定，但可以通过热裂解或光裂解的处理，对裂解产物进行处理，从而追溯有关聚合物的成分或结构，裂解-色谱-质谱联用技术（PYR-GC-MS）,利于分离并检测复杂的裂解产物，目前，新的改性共聚物不断涌现，有的第二、三组分含量很低，PYR-GC-MS不仅有鉴定裂解产物的功能，而且灵敏度很高所需试样量少，是特别有吸引力的方法。②低聚物的成分分子量测定低聚物如表面活性剂、增稠剂、粘接剂等品种繁多，是重要的材料。质谱有条件研究分子量在5000以下材料。不仅可以判断其组成，而且可以测定其分子量及分子量分布。③合成树脂添加剂的鉴定合成树脂总是按照使用要求加入数量虽少但非常重要的助剂，如增塑剂，抗氧剂、紫外吸剂，阻燃剂、抗静电剂等，并且往往多种并用。一般鉴定步骤是：溶剂萃取-薄层或柱层色谱柱分离-分子光谱法鉴定。不但化费时间多，而且需要数十数百克样品。用场解吸质谱法，只需极少的萃物（不到1克样品）不经分离，直接测得混合组分分子量。由手册上检索出多种助剂。很少数分子量相同的助剂（如磷酸三苯酯与UV-531的分子量相同），可以取得它们的电子轰击谱，或者和红外光谱并行测定，有助于得到正确的判断。

常见质谱系统：　　1. 串联质谱　　两个或更多的质谱连接在一起，称为串联质谱。最简单的串联质谱(MS/MS)由两个质谱串联而成，其中第一个质量分析器(MS1)将离子预分离或加能量修饰，由第二级质量分析器(MS2)分析结果。最常见的串联质谱为三级四极杆串联质谱。第一级和第三级四极杆分析器分别为MS1和MS2，第二级四极杆分析器所起作用是将从MS1得到的各个峰进行轰击，实现母离子碎裂后进入MS2再行分析。现在出现了多种质量分析器组成的串联质谱，如四极杆-飞行时间串联质谱(Q-TOF)和飞行时间-飞行时间(TOF-TOF)串联质谱等，大大扩展了应用范围。离子阱和傅里叶变换分析器可在不同时间顺序实现时间序列多级质谱扫描功能。　　MS/MS最基本的功能包括能说明MS1中的母离子和MS2中的子离子间的联系。根据MS1和MS2的扫描模式，如子离子扫描、母离子扫描和中性碎片丢失扫描，可以查明不同质量数离子间的关系。母离子的碎裂可以通过以下方式实现：碰撞诱导解离，表面诱导解离和激光诱导解离。不用激发即可解离则称为亚稳态分解。　　MS/MS在混合物分析中有很多优势。在质谱与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]或液相色谱联用时，即使色谱未能将物质完全分离，也可以进行鉴定。MS/MS可从样品中选择母离子进行分析，而不受其他物质干扰。　　　　2. 联用技术　　色谱可作为质谱的样品导入装置，并对样品进行初步分离纯化，因此色谱/质谱联用技术可对复杂体系进行分离分析。因为色谱可得到化合物的保留时间，质谱可给出化合物的分子量和结构信息，故对复杂体系或混合物中化合物的鉴别和测定非常有效。在这些联用技术中，芯片/质谱联用(Chip/MS)显示了良好前景，但目前尚不成熟，而[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]/质谱联用和液相色谱/质谱联用等已经广泛用于药物分析。　　(1) [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]/质谱联用(GC/MS)　　[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]的流出物已经是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]状态，可直接导入质谱。由于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]与质谱的工作压力相差几个数量级，开始联用时在它们之间使用了各种气体分离器以解决工作压力的差异。随着毛细管[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]的应用和高速真空泵的使用，现在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]流出物已可直接导入质谱。　　(2) 液相色谱/质谱联用(HPLC/MS)　　液相色谱/质谱联用的接口前已论及，主要用于分析GC/MS不能分析，或热稳定性差，强极性和高分子量的物质，如生物样品(药物与其代谢产物)和生物大分子(肽、蛋白、核酸和多糖)。　　(3) 毛细管电泳/质谱联用(CE/MS)和芯片/质谱联用(Chip/MS)　　毛细管电泳(CE)适用于分离分析极微量样品(nl体积)和特定用途(如手性对映体分离等)。CE流出物可直接导入质谱，或加入辅助流动相以达到和质谱仪相匹配。微流控芯片技术是近年来发展迅速，可实现分离、过滤、衍生等多种实验室技术于一块芯片上的微型化技术，具有高通量、微型化等优点，目前也已实现芯片和质谱联用，但尚未商品化。　　(4) 超临界流体色谱/质谱联用(SFC/MS)　　常用超临界流体二氧化碳作流动相的SFC适用于小极性和中等极性物质的分离分析，通过色谱柱和离子源之间的分离器可实现SFC和MS联用。　　(5) 等离子体发射光谱/质谱联用(ICP/MS)　　由ICP作为离子源和MS实现联用，主要用于元素分析和元素形态分析。

各位版友及使用质谱类仪器的朋友们：您现在使用的是什么类型的无机质谱仪？是同位素质谱还是同位素稀释质谱？二次离子质谱?离子探针?电感耦台等离子体质谱？激光电离质谱？加速器质谱？火花源质谱？您利用它们都主要应用在什么领域？是同位素地质年代学、同位素地球化学方面还是核科学、农业、医学、环境学、计量学或其他学科的应用？您在使用质谱分析样品过程中有什么问题吗？您一定有好的实用技术经验！真诚请您和大家交流分享您的经验、体会！我们将非常感谢您的积极参与！

飞行时间质谱与单四极杆质谱在应用上的区别

21世纪的最前沿科学之一，随着人类第一张基因序列草图的完成和发展，生命科学的研究也将进入一个崭新的后基因组学，即蛋白质组学时代。正如基因草图的提前绘制得益于大规模全自动毛细管测序技术一样，后基因组研究也将会借助于现代生物质谱技术等得到迅猛发展。本文拟简述生物质谱技术及其在生命科学领域研究中的应用。1 质谱技术质谱（ Mass SPectrometry）是带电原子、分子或分子碎片按质荷比（或质量）的大小顺序排列的图谱。质谱仪是一类能使物质粒子高化成离子并通过适当的电场、磁场将它们按空间位置、时间先后或者轨道稳定与否实现质荷比分离，并检测强度后进行物质分析的仪器。质谱仪主要由分析系统、电学系统和真空系统组成。质谱分析的基本原理用于分析的样品分子（或原子）在离子源中离化成具有不同质量的单电行分子离子和碎片离子，这些单电荷离子在加速电场中获得相同的动能并形成一束离子，进入由电场和磁场组成的分析器，离子束中速度较慢的离子通过电场后编转大，速度快的偏转小；在磁场中离子发生角速度矢量相反的偏转，即速度慢的离子依然偏转大，速度快的偏转小；当两个场的偏转作用彼此补偿时，它们的轨道便相交于一点。与此同时，在磁场中还能发生质量的分离，这样就使具有同一质荷比而速度不同的离子聚焦在同一点上，不同质荷比的离子聚焦在不同的点上，其焦面接近于平面，在此处用检测系统进行检测即可得到不同质荷比的谱线，即质谱。通过质谱分析，我们可以获得分析样品的分子量、分子式、分子中同位素构成和分子结构等多方面的信息。质谱技术的发展质谱的开发历史要追溯到20世纪初J.J.Thomson创制的抛物线质谱装置，1919年Aston制成了第一台速度聚焦型质谱仪，成为了质谱发展史上的里程碑。最初的质谱仪主要用来测定元素或同位素的原子量，随着离子光学理论的发展，质谱仪不断改进，其应用范围也在不断扩大，到20世纪50年代后期已广泛地应用于无机化合物和有机化合物的测定。现今，质谱分析的足迹已遍布各个学科的技术领域，在固体物理、冶金、电子、航天、原子能、地球和宇宙化学、生物化学及生命科学等领域均有着广阔的应用。质谱技术在生命科学领域的应用，更为质谱的发展注入了新的活力，形成了独特的生物质谱技术。 2 生物质谱技术电喷雾质谱技术和基质辅助激光解吸附质谱技术是诞生于80年代末期的两项轨电离技术。这两项技术的出现使传统的主要用于小分子物质研究的质谱技术发生了革命性的变革。它们具有高灵敏度和高质量检测范围，使得在pmol（10-12甚至fmol（10-15的水平上准确地分析分子量高达几万到几十万的生物大分子成为可能，从而使质谱技术真正走入了生命科学的研究领域，并得到迅速的发展。以下主要介绍与生物医学有关的几项质谱技术。电喷雾质谱技术电喷雾质谱技术（Electrospray Ionizsation MassSpectrometry,ESI-MS）是在毛细管的出口处施加一高电压，所产生的高电场使从毛细管流出的液体雾化成细小的带电液滴，随着溶剂蒸发，液滴表面的电荷强度逐渐增大，最后液滴崩解为大量带一个或多个电荷的离子，致使分析物以单电荷或多电荷离子的形式进入[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]。电喷雾离子化的特点是产生高电荷离子而不是碎片离子，使质量电荷比（m/z）降低到多数质量分析仪器都可以检测的范围，因而大大扩展了分子量的分析范围，离子的真实分子质量也可以根据质荷比及电行数算出。电喷雾质谱的优势就是它可以方便地与多种分离技术联合使用，如液一质联用（[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]）是将液相色谱与质谱联合而达到检测大分子物质的目的。基质辅助激光解吸附质谱技术基质辅助激光解吸附质谱技术（MatriX AssistedLaser Desorption /Ionization,MALDI）的基本原理是将分析物分散在基质分子中并形成晶体，当用激光照射晶体时，由于基质分子经辐射所吸收的能量，导致能量蓄积并迅速产热，从而使基质晶体升华，致使基质和分析物膨胀并进入[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]。MALDAI所产生的质谱图多为单电荷离子，因而质谱图中的离子与多肽和蛋白质的质量有—一对应关系。MALDI产生的离子常用飞行时间（Time-of-Flight,TOF）检测器来检测，理论上讲，只要飞行管的长度足够，TOF检测器可检测分子的质量数是没有上限的，因此MALDI-TOF质谱很适合对蛋白质、多肽、核酸和多糖等生物大分子的研究。快原子轰击质谱技术快原子轰击质谱技术是一种软电离技术，是用快速惰性原子射击存在于底物中的样品，使样品离子溅出进入分析器，这种软电离技术适于极性强、热不稳定的化合物的分析，特加适用于多肽和蛋白质等的分析研究。只能提供有关离子的精确质量，从而可以确定样品的元素组成和分子式。而FABMS－MS串联技术的应用可以提供样品较为详细的分子结构信息，从而使其在生物医学分析中迅速发展起来。同位素质谱是一种开发和应用比较早的技术，被广泛地应用于各个领域，但它在医学领域的应用只是近几年的事。由于某些病原菌具有分解特定化合物的能力，该化合物又易于用同位素标示，人们就想到用同位素质谱的方法检测其代谢物中同位素的含量以达到检测该病原菌的目的，同时也为同位素质谱在医学领域的应用开辟了一条思路。3 生物质谱技术的应用随着质谱技术的不断改进和完善，质谱的应用范围已扩展到生命科学研究的许多领域，特别是质谱在蛋白质、医学检测、药物成分分析及核酸等领域的应用，不仅为生命科学研究提供了新方法，同时也促进了质谱技术的发展。质谱与蛋白质分析蛋白质分子量的测定 蛋白质类生物大分子分子量的测定有着十分重要的意义，如对均一蛋白质一级结构的测定，既要测定蛋白质的分子量，又要测定亚基和寡聚体的分子量及水解、酶解碎片的分子量。常规的分子量测定主要有渗透压法、光散射法、超速高心法、凝胶层析及聚丙烯酸胺凝胶电泳等。这些方法存在样品消耗量大，精确度低易受蛋白质的形状影响等缺点。MALI－MS技术以其极高的灵敏度、精确度很快在生物医学领域得到了广泛的应用，特别是在蛋白质分析中的应用，至今已被分析的蛋白质已有数百种之多，不仅可测定各种亲水性、疏水性及糖蛋白等的分子量，还可直接用来测定蛋白质混合物的分子量，也能被用来测定经酶等降解后的混合物，以确定多肽的氨基酸序列。可以认为这是蛋白质分析领域的一项重大突破。蛋白质组研究 蛋白质组是指一个基因组、一个细胞或组织所表达的全部蛋白质成分。蛋白质组的研究是从整体水平上研究细胞或有机体内蛋白质的组成及其活动规律，包括细胞内所有蛋白质的分离、蛋白质表达模式的识别、蛋白质的鉴定、蛋白质翻译后修饰的分析及蛋白质组数据库的构建。质谱技术作为蛋白质组研究的三大支撑技术之一，除了用于多肽、蛋白质的质量测定外，还广泛地应用于肽指纹图谱测定以及氨基酸序列恻定等。肽指纹图谱（ PePtide Mass Fingerprinting,PMF）测定是对蛋白酶解或降解后所得多肽混合物进行质谱分析的方法，对质谱分析所得肽片与多肽蛋白数据库中蛋白质的理论肽片进行比较，从而判别所测蛋白是已知还是未知。由于不同的蛋白质具有不同的氨基酸序列，因而不同蛋白质所得肽片具有指纹的特征。采用肽指纹谱的方法已对酵母、大肠杆菌、人心肌等多种蛋白质组进行了研究。对大肠杆菌经PVDF膜转印的蛋白质的研究表明，三个肽片即可达到对蛋白质的正确识别。而采用原位酶解的方法对酵母蛋白质组研究的结果显示，约90％的蛋白质被识别，其中三十多种新蛋白质被发现，而这些蛋白质是酵母基因组研究中未能识别的开放阅读框架。研究显示，肽指纹谱的方法比氨基酸组成分析更为可靠，这是因为MALDI测定肽质量的准确度为99．9％，而氨基酸组成分析的准确度仅为90％。另外MALDI可以耐受少量杂质的存在，对于纯度不是很高的样品也能得到理想的结果。对肽序列的测定往往要通过串联质谱技术才能达到分析目的，它采用不同的质谱技术选择具有特定质荷比的离子，并对其进行碰撞诱导解高，通过推断肽片的断裂，即可导出肽序列。质谱与核酸研究现代质谱技术自诞生以来在多肽及蛋白质的研究中获得了极大的成功，于是人们开始偿试着特质谱技术用于核酸的研究工作，近年来合成寡核苷酸及其类似物作为反义治疗剂在病毒感染和一些癌症的治疗方面有着良好的前景，寡核苷酸作为药物其结构特征必须进行确证。常规的色谱或电泳技术只能对其浓度和纯度进行分析，而对其碱基组成、序列等结构信息却无能为力。ESI和MALDI质谱技术的出现为寡核苷酸及其类似物的结构和序列分析提供了强有力的方法，它是将被测寡核苷酸样品先用外切酶从3’或5’端进行部分降解，在不同时间内分别取样进行质谱分析，获得寡核苷酸部分降解的分子离子峰信号，通过对相邻两个碎片分子质量进行比较，可以计算出被切割的核苷酸单体分子质量，将其与四个脱氧苷酸的标准分子量进行对照，就可以读出寡核苷酸的序列。由于MALDI技术分辨率的问题，使得其更适合于减基数较少的短链核酸的分析。如何获得高分辨率的DNA质谱图一

在医学领域，高价离子治疗癌症比传统的放射性在生理学上有很大的优越性。在材料学领域，高价离子注入制备纳米材料是一个非常前沿的科技，用其处理过的材料拥有良好的特性。此外，高价离子在印刷电路、半导体等方面也有应用。在分析化学领域，可以用质谱通过对高价离子的比值分析来确定纳米粒子的元素组成高价离子在做二次离子源方面也有非常大的潜力，因此寻找稳定高价离子来源，对质谱应用领域的拓宽具有重要的意义。人们很早就发现，强激光场与团簇相互作用时能够产生高价离子的现象。随着超短激光脉冲放大技术的发展，强激光与团簇的相互作用已成为一个重要的研究领域。在强激光场作用下团簇能够产生高价离子及高能电子，已出现了很多理论和模型解释这种现象。虽然关于理论研究的比较多，但有关激光电离团簇产生高价离子的应用报道很少。本研究将简单介绍一下激光高价离子的产生机制和在质谱领域中的应用及潜在应用。

只知道各种质谱都是应用在有机化合物方面的，那么质谱在无机方面有应用的吗？

质谱仪的应用质谱技术发展很快。随着质谱技术的发展,质谱技术的应用领域也越来越广。由于质谱分析具有灵敏度高，样品用量少，分析速度快，分离和鉴定同时进行等优点，因此，质谱技术广泛的应用于化学，化工，环境，能源，医药，运动医学，刑侦科学，生命科学，材料科学等各个领域。质谱仪种类繁多，不同仪器应用特点也不同,一般来说，在300C左右能汽化的样品，可以优先考虑用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]进行分析，因为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]使用EI源，得到的质谱信息多，可以进行库检索。毛细管柱的分离效果也好。如果在300C左右不能汽化，则需要用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]分析，此时主要得分子量信息，如果是串联质谱，还可以得一些结构信息。如果是生物大分子，主要利用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]和MALDI-TOF分析，主要得分子量信息。对于蛋白质样品，还可以测定氨基酸序列。质谱仪的分辨率是一项重要技术指标，高分辨质谱仪可以提供化合物组成式，这对于结构测定是非常重要的。双聚焦质谱仪，傅立叶变换质谱仪，带反射器的飞行时间质谱仪等都具有高分辨功能。质谱分析法对样品有一定的要求。进行[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]分析的样品应是有机溶液，水溶液中的有机物一般不能测定，须进行萃取分离变为有机溶液，或采用顶空进样技术。有些化合物极性太强，在加热过程中易分解，例如有机酸类化合物，此时可以进行酯化处理，将酸变为酯再进行[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]分析，由分析结果可以推测酸的结构。如果样品不能汽化也不能酯化，那就只能进行[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]分析了。进行[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]分析的样品最好是水溶液或甲醇溶液，LC流动相中不应含不挥发盐。对于极性样品,一般采用ESI源，对于非极性样品,采用APCI源

个人总结了一下，质谱主要应用范围按物质类型可分为有机质谱和无机质谱，个人对无机质谱了解不多，在此主要谈谈有机质谱的应用：按化合物的类型和分子量的大小又可分为生物质谱和小分子有机质谱，再细致些，又包括蛋白质组学、有机结构质谱分析（蛋白质结构、多肽等）、糖结构质谱分析……小分子多用在化药分析鉴定、天然产物解析鉴定、代谢物分析鉴定、环境监测、食品安全、兴奋剂检测、毒物分析等方面另外，无机质谱，就个人了解，主要用在土壤、元素分析，矿物质分析等方面，这个还期待有知情人士补充

质谱技术 (mass spectrometry) 是分离和检测带电粒子质荷比的分析技术。随着离子源及质量分析器技术的变革、质谱仪器设计的快速改进等，质谱技术已成为化学分析领域和生命科学领域非常有效的分析工具，尤其在医学检验中的应用越来越为广泛和深入。　　由于质谱技术的高特异性、高灵敏度、单次分析的快速性与检测信息的丰富性，以及对复杂生物基质分析的高耐受性等特点，临床研究和诊断工作也逐渐倚重于此类重要的新型检测技术。如：质谱技术所能提供的丰富的检测信息，有助于临床更加完整地了解疾病和病理状态，从而为患者提供更为全面和准确的诊疗服务。　　在美国等发达国家，质谱技术已广泛应用于医学检验，基于该技术开发出的临床检测项目已有数百项，但我国目前仍处于起步阶段，检测项目有70余项；应用覆盖面非常广泛，涵盖了罕见和高难度分析，包括微生物鉴定、生化检验（激素检测、药物浓度监测、遗传性疾病检测、营养素检测等) 和分子生物诊断 (蛋白组学、核苷酸多态性、代谢组学) [1-5]；应用范围也在逐步扩展，从生化检验、微生物鉴定，到代谢组学、脂质组学、蛋白组学，再到参考测量程序的建立和校准品赋值，乃至术中应用及床旁检测。　　本文将全面阐述质谱技术在医学实验室中的发展历程，以及在医学检验领域的主要应用情况和特点，同时剖析了质谱技术目前在临床应用中主要痛点和未来可能的发展方向，希望能较为全面地综述质谱技术临床应用的现状与未来。　　一、质谱技术在医学实验室中的发展　　从质谱技术最初进入医学检验领域，至今发展至多领域、宽范围的应用，大约经历了四十年的时间，最早始于20世纪80年代。由于免疫法检测存在假阳性，质谱技术开始从研究性实验室走入临床实验室，如[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]质谱 (gas chromatography mass spectrometry， [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]) 技术起初应用于军事药物监测。推动这种转变出现的是发生在1981年的美国尼米兹号航空母舰事故。尼米兹号是美国海军中最大的一艘核动力航空母舰，1981年5月25日深夜，尼米兹号在准备回收模拟作战归来的机群时发生意外，引发大火，该事故最终造成多人死伤。随后采用免疫法检测飞行员尿液样本时发现，大部分尿检结果中大麻代谢物呈阳性，表明军队中可能存在药物滥用情况。　　因免疫法检测结果本身存在较高的假阳性率，所以需要使用更为特异的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]方法进行确认。而[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]在应用后的10年里使大麻检测阳性率从18%降低至8%，这也促使了质谱技术进入毒理实验室并应用于滥用药物检测和治疗药物监测，临床质谱检测开始萌芽。1988年，美国联邦药品检验局发布强制性指南，要求治疗药物监测必须使用质谱法进行确认，奠定了质谱技术在治疗药物监测中的重要地位[2]。　　随着[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]在医学检验领域应用的逐步增多，免疫法用于类固醇激素检测的缺点也日益凸显，尤其是在测定妇女和儿童体内低浓度睾酮时。但因[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]主要适用于挥发性和热稳定性化合物，样品制备程序复杂，检测通量低，因此限制了其在临床中的应用。20世纪80年代，快原子轰击、电喷雾和辅助激光解析等“软电离”技术的发展，使蛋白质、酶、核酸等生物大分子的检测成为可能，大大拓展了质谱技术在医学检验领域的应用范围[1]。　　20世纪90年代，串联质谱技术开始应用于新生儿筛查。而电喷雾电离接口技术 (electrospray ionization interface technology， ESI) 发展使得两种强有力的分析工具—[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]系统和质谱系统的结合成为了可能，两者的结合也进一步促进了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-串联质谱 (liquid chromatography-tandem mass spectrometry， [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS) 技术在医学检验、临床研究及疾病诊断的应用发展。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]质谱技术的联用能够使非挥发性和热不稳定生物分子电离并在极低的浓度下得到检测，简化了样品制备流程，提高了检测通量，极大缩短了报告周期，因而在临床实验室的常规检测工作中得到了迅猛的发展。　　21世纪初期，质谱技术开始尝试应用于感染性疾病的检测，如血源性感染疾病的分子诊断。基质辅助激光解吸电离技术 (matrix-assisted laser desorption/ionization， MALDI) 的发展则完美地实现了生物大分子的软离子化，通过引入基质分子，使待测分子不产生碎片，解决了非挥发性和热不稳定性生物大分子解吸离子化的问题，便捷地将生物样本引入质谱系统，并结合飞行时间质量分析器 (time-of-flight， TOF) 技术，实现了微生物的快速鉴定分析，鉴定时间可缩短1.45d。相对于传统的微生物检测方法，MALDI-TOF可节省人力和时间，该应用也促进了质谱技术在大分子检测领域的广泛使用，将质谱的应用推上了一个新的台阶。　　2013年，美国食品药品监督管理局 (Food and Drug Administration， FDA) 首次认可使用MALDI-TOF对微生物进行鉴定。另外，近几年还出现了将质谱技术用于实时指导癌症外科手术的前沿应用[2，5]。　　在我国，质谱技术在医学检验中的应用最早也始于治疗药物监测。随后，质谱技术在遗传代谢病检测、营养素检测和微生物鉴定工作中作出的突出贡献，引起行业内的广泛关注。同时其在蛋白组学等研究领域也具有良好的前景，有望成为医学检验领域继基因测序技术之后的下一个革命性技术。

在临床生化检验领域，技术的应用优势明显，也存在较多的挑战和局限性，但技术的不断革新为将解决这些困境，促进技术的应用。在技术应用普及方面，相信行业协会和质谱技术应用较早的临床实验室，将会进一步推动技术应用的规范化和标准化。同时为满足临床在生化检验方面的需求，弥补传统方法的不足，质谱技术在一些特殊检验项目(如内分泌固醇激素方面)的应用优势将更加凸显，并得到扩展和深入，检测结果的快速准确性等各方面也会有进一步提升随着各类专业培训班的成功举办，《临床色谱质谱检验技术》课程在全国高等学校中的开设、逐步推进以及相应教材的出版与应用，专业技术人才的培养也将得到进一步加强。未来的几年，质谱技术在临床生化检验领域的发展会有让人欣喜的表现。在微生物鉴定和核酸检测领域，虽然数据库和分析软件仍不完善，但随着质谱仪的国产化、中国人群菌库和特殊疾病特征的建立以及临床应用的深入，这些问题将会有所改善。而蛋白质鉴定和定量、蛋白组学研究持续深入、质谱成像等新应用不断发展与完善，将为质谱技术的应用带来新的变革。总之，随着技术本身的发展、基础应用以及临床转化应用研究工作的不断深入，质谱技术正在成为医学检验领域非常有前景的、高渗透性的新兴检测技术。

如题，想就质谱的应用前景做一次讨论：自己是做药分的，先就本专业范围内谈一谈自己的一些浅显的看法，个人认为国内大批量的出现液质联用，得益于制药外包事业的蓬勃发展和国内食品安全问题的频繁发生，但在这些领域，质谱主要以液质联用的形式用于定量，质谱主要类型为三重四级杆。外包的兴起，至今大约有十五年的时间而近五、六年，各种组学蓬勃发展，从最初人人皆知的基因组学到蛋白质组学到代谢组学……，这些主要属于科研领域，但推动了MALDI、Orbi的应用，但上述两者仍然不够普及质谱毕竟是一种分析手段，必然会以知识的发展为风向标。比如说在药分领域，药代药动的研究兴起时，三重四级杆和串联离子阱就会被广泛关注……昨天与版内某专家讨论到这个问题，说起这两年中药的大热，推测药学近两年将被广泛用于中药研究。那么在其他领域呢？比如环境监测比如食品安全比如化工……大家对自己所在行业质谱应用的发展有什么样的推测呢？回帖建议格式：自己所在行业推测本行业内质谱应用方向的发展以下是一篇有关LC-MS发展的回顾http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20090831/2089250/

[color=#231815]色谱-质谱联用技术在代谢组学中的应用[/color][color=#231815][color=#333333]代谢组学是对生物体受外部刺激所产生的小分子代谢产物的变化或其随时间的变化进行研究的一门学科,以实现对体液、细胞以及组织提取物等复杂的生物样本中所有代谢产物的定性和定量分析为研究目标。色谱-质谱联用技术在代谢组学的研究中已显示出极大的发展潜力。本文主要综述近年来代谢组学研究中涉及的色谱-质谱联用技术及其数据处理方法,重点介绍各种分离技术的特点及其在应用中的关键问题,并对其在代谢组学应用中的未来发展给予展望。 [/color][/color]

哪位高手有光谱、质谱、色谱的原理区别和应用方面的知识！新手！请多关照谢谢啊！

[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=8668]液相色谱-质谱／质谱联用技术的进展及应用[/url]

看到咱们版面有关于生物质谱应用于各个行业的帖子非常多，整理出来一个集锦帖，这样有助于版友查阅。 希望小伙伴儿们有新的应用方面的内容及时来跟帖补充哦！参与讨论和补充内容都会有积分奖励哦！1.生物质谱技术在蛋白质组学中的应用http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20120429/4005901/ 发帖人：省部重点实验室2.生物质谱技术及其在RNA 检测中的应用http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20120429/4005897/ 发帖人：省部重点实验室3.生物质谱技术应用及进展http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20120429/4005899/ 发帖人：省部重点实验室4.生物质谱技术在细胞生物学中的应用http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20120429/4005891/ 发帖人：省部重点实验室5.生物质谱在国内应用状况如何，有什么前景？http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20110518/3313081/ 发帖人：金水楼台先得月3楼的回答中包含：生物质谱技术及其在核酸领域的应用 跟帖人：lucia_J 生物质谱在检验医学中的应用 生物质谱——蛋白质组研究的关键技术6.生物质谱在糖蛋白结构分析中的应用http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20110321/3197676/ 发帖人：lucia_J7.生物质谱技术原理及其应用与展望http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20060520/430192/ 发帖人：我在故我思8.生物质谱技术帮助发现精神分裂症特征蛋白http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20120429/4005923/ 发帖人：省部重点实验室9.MALDI-TOF生物质谱成像技术的进展http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20110608/3351682/ 发帖人：lucia_J10.霍普金斯大学课件-色谱质谱技术在生物医学研究中的作用http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20110608/3351682/ 发帖人：pharmacy_detect 这么看来，咱们生物质谱的应用很广泛呀！小伙伴儿们，有什么新的应用要来讨论分享哦！

二、质谱技术在医学检验中的主要应用　　1、质谱技术在临床生化检验中的应用　　质谱技术在应用较早的国家已成为继免疫学方法和化学发光法之后的第三大生化检测技术。目前采用质谱技术检测的项目数量虽然与其他两种方法相比还有很大差距，但越来越多的生化检测项目正被转移至质谱技术平台进行检测；质谱技术也成为生化检验领域新兴的发展方向和不可或缺的重要技术[6]。　　质谱技术在临床生化检验中应用最为成熟的项目主要包括：生化遗传检测、治疗药物监测、类固醇激素检测、营养素检测以及毒理学检测。技术高特异性的特点可有效避免结构类似物对检测结果的影响，为临床提供更准确的结果，提高患者的依从性。技术高灵敏度的特点可在很大程度上弥补内分泌类固醇激素检测中，低浓度化合物检测困难和测不准的难题，为疾病的预测和诊疗分型提供准确结果。　　国外许多内分泌实验室已经将大部分体内激素类物质的检测由放射免疫学方法或免疫学方法转换为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS方法，并将质谱技术作为内分泌类固醇激素类物质检测的首选方法。质谱技术一次可检测多种化合物的特点，可提高检测通量、减少样品用量和降低检测成本。如在生化遗传检测中，质谱技术一次可分析60多种氨基酸和酰基肉碱，筛查40余种新生儿遗传代谢病；在营养素检测中一次可分析20种氨基酸、20种脂肪酸、10余种微量元素或5种脂溶性维生素，有效提高了检测通量、减少了样品用量，并提供了丰富的检测信息；在毒理学检测中一次可检测尿液中19种药物，实现了高通量、快速高效的药物筛查技术[7]。　　在临床生化检验领域，质谱技术相比于传统方法的优势较为突出，但随着技术的深入应用与经验的积累，技术应用的缺点也逐步凸显出来，包括质谱技术应用的陷阱问题、实验室日常运行过程中的管理问题以及相关政策法规问题等，主要体现在：　　(1) 质谱技术在分析基质复杂的生物样本时，检测结果易受到基质效应、结构类似物干扰以及质谱信号产生的不稳定所带来的干扰影响；对这些问题认识和预防不当，则质谱的检测结果将存在较大的错误风险；　　(2) 质谱技术相比于免疫学方法和化学发光法，检测的自动化程度较低，对人员依赖性较大；同时各厂家仪器系统还未实现与临床实验室信息管理系统 (LIS) 的接口双向对接，在数据处理和报告发放环节，仍未实现自动化；　　(3) 对于质谱技术应用较成熟的项目，检测数据仍缺乏统一的应用标准[4]；　　(4) 质谱技术检测方法所需的标准物质、试剂和耗材等，目前主要依赖于进口，较多的检测项目受限于这些因素而开展受阻；　　(5) 目前质谱实验室的方法基本为自建方法，标准化和规范化较为薄弱。美国临床实验室标准化协会已发布了临床质谱的使用指南[8]，中华医学会检验医学分会、卫生计生委临床检验中心和《中华检验医学杂志》编辑部也于2017年10月份共同发布了《[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-质谱临床应用建议》[9]，这些都为质谱技术临床检测工作提供良好了的指导和参考；　　(6) 由于质谱技术较为复杂，仪器构成多样化，在实际的应用过程中，需要有经验的专业技术人才进行规范的使用操作，但目前国内相关的技术人才匮乏；质谱实验室的仪器设备昂贵，对于安装条件有特殊要求，建设需要投入大量的资金；这些使得质谱技术临床应用的门槛较高，一定程度上限制了技术的应用；　　(7) 在日常运营过程中仪器的维修服务成本较高，维修周期较长，维修的及时性也存在不能满足临床检测的报告周期固定性的要求；　　(8) 国内对于质谱技术在临床的应用监管还不成熟，相关的检测项目在临床上无收费标准，也在一定程度上限制了技术的应用普及。　　虽然质谱技术的应用仍存在较多缺陷，但随着技术的革新与发展，应用监管的成熟，各项瓶颈将被不断突破，未来随着质谱仪器的各项性能的提升；前处理自动化的实现；检测数据自动输出并实现与实验室信息系统的双向对接，以及结果报告自动预警功能的实现，质谱仪有望像免疫学方法和化学发光法一样，成为临床生化检验中自动化、智能化、易用化的检测平台。　　2、质谱技术在微生物检验中的应用　　近年来，MALDI-TOF技术已成功应用于微生物的鉴定及分型，并逐渐成为微生物鉴定的主流技术，可快速检测和鉴定革兰阳性菌、革兰阴性菌、厌氧菌、分枝杆菌、酵母菌和丝状真菌等[6，10-14]。相比于传统的革兰染色、菌落形态、表型鉴定及分子生物学技术， MALDI-TOF技术具有快速、准确、经济、高通量等优点。MALDI-TOF是基于细菌表面蛋白分子检测的技术，通过测定未知微生物自身独特的蛋白质指纹图谱及特征性的图谱峰，并与数据库中参考菌株的蛋白指纹图谱进行比对，从而实现菌株的鉴定[11]。　　该技术是将完整的微生物细胞直接进行检测，样品制备简单，检测周转时间短，在数分钟内就可以得到一个菌种的测试结果，且分析用菌量极少，而传统方法完成常规细菌鉴定至少需要8~18h或更长时间。MALDI-TOF通过检测细菌胞膜成分或表达的特异蛋白对细菌进行种群的鉴别，敏感性和准确性高，可以区分表型相似或相同的菌株，提供属、种、型水平的鉴定，对临床常见分离菌鉴定到种水平的准确率很高。以16S r RNA基因测序结果为标准，质谱检测结果准确率为90.0%~95.0%[15]，不仅可以识别病原菌，而且有助于发现新的病原菌。此外，质谱技术还用于病原体的药物敏感性检测，常规的药物敏感性实验方法比较费时，局限于少数细菌，MALDI-TOF通过比对耐药菌株和药物敏感菌株间的特征性蛋白和图谱峰及检测耐药菌株与抗生素共培养后的分解产物，可以分析几乎所有的耐药机制。　　研究表明，相比于标准的微生物培养技术，质谱技术可降低约50%的试剂成本和劳动力成本[16]。但是，MALDI-TOF作为一项新兴技术，在微生物鉴定方面也存在着一定的局限性。如对于具有特殊结构的菌种和图谱极为相似的菌种的鉴定区分存在一定的难度、对于一些罕见菌种或新型细菌鉴定困难、对血培养样本中的混合菌种难以准确鉴别等，原因是质谱数据库中标准菌株的图谱有限、质谱峰的数据不充分以及细菌库中无这些菌株[17，18]。　　随着仪器技术参数、质谱数据库及分析软件的不断更新完善，所有的分离株将被逐步的明确鉴定出来。因此，随着质谱技术在临床微生物实验室的应用数据库进一步完善，MALDI-TOF技术必将在微生物鉴定、菌种分型、同源分析、耐药监测等多方面发挥出更大作用，有望成为新一代病原微生物诊断的常规技术。　　3、质谱技术在核酸检测中的应用　　核酸质谱检测技术是在MALDI-TOF原理的基础上，结合引物延伸分析法和碱基特异裂解分析法，针对双链DNA的特性进行了特殊优化，使样品在电离过程中不产生或产生较少的碎片离子，可用于检测核酸的分子量和研究基因组单核苷酸多态性 (single nucleotide polymorphism， SNP) ，是近年来应用于临床核酸检测的新型软电离生物质谱[19]。相比于以凝胶电泳为基础的测序法，质谱技术具有分辨率高、分离速度快、杂质干扰少的优点，被广泛应用于核酸测序、核酸指纹图谱、核酸SNP分析等[20]。　　SNP是指基因组DNA序列上某个位置单个核苷酸碱基的差异，即基因位点的突变，在人群中的发生频率大于1%，是决定个体疾病易感性和药物反应性差异的重要因素，通过分析突变的位点，可预测疾病，并提供诊断意见和指导用药。MALDI-TOF分析检测SNP是根据不同的分子量将等位基因排序，区分和鉴别相对分子量达7000左右 (含20多个碱基) 、仅存在1个碱基差别的不同DNA，可以精准地分辨到碱基种类。　　药物代谢酶遗传多态性是产生药物毒副作用、降低或丧失药物疗效的主要原因之一，通过检测药物代谢酶的基因型可对临床用药方案进行指导和调整，为临床个体化用药提供依据。以往检测药物代谢酶基因多态性通常采用化学法，依赖于核苷酸的互补性对核酸序列进行分析，对于序列的长度、复杂性、反应条件等都具有较高的要求，容易受到不同程度的化学因素干扰，导致检测结果出现偏差。若能将化学和物理方法结合起来对药物代谢酶基因进行检测，将极大提高检测结果的准确性。　　MALDI-TOF是药物代谢酶基因多态性的新型检测方法，其根据核苷酸分子被电离后在真空管中的飞行时间来确定其分子量大小，最终确定核苷酸序列，检测结果仅仅依赖于核酸分子量。经过验证比较，MALDI-TOF检测结果与Sanger测序的结果符合率为100%[21，22]。传统的Sanger测序方法虽然是序列测定的金标准，但其操作步骤繁琐费时和试剂成本高等限制了其临床应用。MALDI-TOF可通过一次实验检测多个标本的多个突变，实现基因型的高通量、快速检测，为个体化用药提供更加多样化的检测手段。　　4、质谱技术在蛋白质组学中的应用　　质谱技术可检测蛋白质的氨基酸组成、分子量、多肽或二硫键的数目与位置及蛋白质的空间构象等，从而实现未知肽段的筛选、测序、肽指纹图谱、蛋白质表达谱、蛋白质翻译后修饰谱、全蛋白完整无损分析等。质谱多样化的前端连接方式极大地促进了研究者对基础蛋白科学领域的认识，但将这些认识转变为对临床实践的有效信息则有相当大的难度。到目前为止，基于质谱技术的将蛋白组学多样性的蛋白和多肽标志物， 成功应用于临床检测的案例并不多见[22]。　　相反，对于已知的、确定的多肽和蛋白标志物即目标蛋白组学，质谱技术得到了较好的应用。目前，已经有一些关于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS用于临床目标多肽和蛋白分析的文章发表，如甲状腺球蛋白 (Tg) 和淀粉样蛋白的鉴定与定量分析等[23-25]。质谱技术在这一领域的应用，在很多情况下均可为临床提供有价值的信息[21]，如对某一分析物的免疫学方法不存在时；已经存在的免疫学方法不能给出某些临床关键问题的答案时；已经存在的免疫学方法存在干扰时；某一分析物存在多个异构体时；对同一分析物的检测，不同的检测方法间存在较大的结果变异性时；已经存在的分析方法流程较为复杂时，质谱技术均可发挥相应作用，弥补免疫学方法的不足。　　质谱技术在医学检验领域中应用的下个目标和挑战，是如何弥补免疫学方法在蛋白和多肽检测方面的局限性。相信随着技术的发展，这方面的突破会越来越多，为临床提供更多的有价值的质谱检测数据。

质谱技术 (mass spectrometry) 是分离和检测带电粒子质荷比的分析技术。随着离子源及质量分析器技术的变革、质谱仪器设计的快速改进等，质谱技术已成为化学分析领域和生命科学领域非常有效的分析工具，尤其在医学检验中的应用越来越为广泛和深入。微信图片_20180912162023.jpg由于质谱技术的高特异性、高灵敏度、单次分析的快速性与检测信息的丰富性，以及对复杂生物基质分析的高耐受性等特点，临床研究和诊断工作也逐渐倚重于此类重要的新型检测技术。如：质谱技术所能提供的丰富的检测信息，有助于临床更加完整地了解疾病和病理状态，从而为患者提供更为全面和准确的诊疗服务。在美国等发达国家，质谱技术已广泛应用于医学检验，基于该技术开发出的临床检测项目已有数百项，但我国目前仍处于起步阶段，检测项目有70余项；应用覆盖面非常广泛，涵盖了罕见和高难度分析，包括微生物鉴定、生化检验（激素检测、药物浓度监测、遗传性疾病检测、营养素检测等) 和分子生物诊断 (蛋白组学、核苷酸多态性、代谢组学) [1-5]；应用范围也在逐步扩展，从生化检验、微生物鉴定，到代谢组学、脂质组学、蛋白组学，再到参考测量程序的建立和校准品赋值，乃至术中应用及床旁检测。本文将全面阐述质谱技术在医学实验室中的发展历程，以及在医学检验领域的主要应用情况和特点，同时剖析了质谱技术目前在临床应用中主要痛点和未来可能的发展方向，希望能较为全面地综述质谱技术临床应用的现状与未来。一、质谱技术在医学实验室中的发展从质谱技术最初进入医学检验领域，至今发展至多领域、宽范围的应用，大约经历了四十年的时间，最早始于20世纪80年代。由于免疫法检测存在假阳性，质谱技术开始从研究性实验室走入临床实验室，如[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]质谱 (gas chromatography mass spectrometry, [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]) 技术起初应用于军事药物监测。推动这种转变出现的是发生在1981年的美国尼米兹号航空母舰事故。尼米兹号是美国海军中最大的一艘核动力航空母舰，1981年5月25日深夜，尼米兹号在准备回收模拟作战归来的机群时发生意外，引发大火，该事故最终造成多人死伤。随后采用免疫法检测飞行员尿液样本时发现，大部分尿检结果中大麻代谢物呈阳性，表明军队中可能存在药物滥用情况。因免疫法检测结果本身存在较高的假阳性率，所以需要使用更为特异的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]方法进行确认。而[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]在应用后的10年里使大麻检测阳性率从18%降低至8%，这也促使了质谱技术进入毒理实验室并应用于滥用药物检测和治疗药物监测，临床质谱检测开始萌芽。1988年，美国联邦药品检验局发布强制性指南，要求治疗药物监测必须使用质谱法进行确认，奠定了质谱技术在治疗药物监测中的重要地位[2]。随着[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]在医学检验领域应用的逐步增多，免疫法用于类固醇激素检测的缺点也日益凸显，尤其是在测定妇女和儿童体内低浓度睾酮时。但因[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]主要适用于挥发性和热稳定性化合物，样品制备程序复杂，检测通量低，因此限制了其在临床中的应用。20世纪80年代，快原子轰击、电喷雾和辅助激光解析等“软电离”技术的发展，使蛋白质、酶、核酸等生物大分子的检测成为可能，大大拓展了质谱技术在医学检验领域的应用范围[1]。20世纪90年代，串联质谱技术开始应用于新生儿筛查。而电喷雾电离接口技术 (electrospray ionization interface technology, ESI) 发展使得两种强有力的分析工具—[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url]系统和质谱系统的结合成为了可能，两者的结合也进一步促进了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-串联质谱 (liquid chromatography-tandem mass spectrometry, [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS) 技术在医学检验、临床研究及疾病诊断的应用发展。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]质谱技术的联用能够使非挥发性和热不稳定生物分子电离并在极低的浓度下得到检测，简化了样品制备流程，提高了检测通量，极大缩短了报告周期，因而在临床实验室的常规检测工作中得到了迅猛的发展。21世纪初期，质谱技术开始尝试应用于感染性疾病的检测，如血源性感染疾病的分子诊断。基质辅助激光解吸电离技术 (matrix-assisted laser desorption/ionization, MALDI) 的发展则完美地实现了生物大分子的软离子化，通过引入基质分子，使待测分子不产生碎片，解决了非挥发性和热不稳定性生物大分子解吸离子化的问题，便捷地将生物样本引入质谱系统，并结合飞行时间质量分析器 (time-of-flight, TOF) 技术，实现了微生物的快速鉴定分析，鉴定时间可缩短1.45d。相对于传统的微生物检测方法，MALDI-TOF可节省人力和时间，该应用也促进了质谱技术在大分子检测领域的广泛使用，将质谱的应用推上了一个新的台阶。2013年，美国食品药品监督管理局 (Food and Drug Administration, FDA) 首次认可使用MALDI-TOF对微生物进行鉴定。另外，近几年还出现了将质谱技术用于实时指导癌症外科手术的前沿应用[2,5]。在我国，质谱技术在医学检验中的应用最早也始于治疗药物监测。随后，质谱技术在遗传代谢病检测、营养素检测和微生物鉴定工作中作出的突出贡献，引起行业内的广泛关注。同时其在蛋白组学等研究领域也具有良好的前景，有望成为医学检验领域继基因测序技术之后的下一个革命性技术。

生物质谱技术应用及进展 　 生物质谱因其高灵敏度、高准确度、快速、易于自动化等特点，在生命科学领域的应用和研究日益广泛。本文就其近年来在蛋白质、核酸、糖类、药物代谢以及微生物检验等方面的应用及进展作一综述。 生物质谱；电喷雾；基质辅助激光解吸附；串联质谱 O657.6 A Applications and progress on bio-mass spectrometry YING WAN TAO，QIAN XIAO HONG National Center of Biomedical Analysis, Academy of Military Medical Sciences, Beijing 100850 For its high sensitivity, accuracy, high speed and easy to automate, bio-mass spectrometry develops very fast . This article reviews its applications and latest progress in the field of proteins/peptides, nucleotides, carbohydrates, pharmaceutical metabolism and microbiology in the past years. bio-mass spectrometry; electrospray ionization; matrix-assisted laser desorption ionization; tandem mass spectrometry　 1 概述 生命科学的发展总是与分析技术的进步相关联，X射线晶体衍射对DNA双螺旋结构的阐述奠定了现代分子生物学的基础，使人类对微观领域的认识迈出了决定性的一步。原位PCR技术的出现使得生命科学在微观领域的研究不再是可望而不可及。大规模、自动化基因测序技术的问世，使本世纪生命科学领域最宏大的研究项目人类基因组计划的实施比预期一再提前。而后基因组时代，即功能基因组和蛋白质组计划的实施所必需的高通量大规模筛选对分析方法又一次提出了挑战。已发展了一百多年的质谱技术，由于其所具有的高灵敏度，高准确度，易于自动化等特点，毫无疑问地成为解决上述问题的关键手段之一。 自1886年Goldstein发明早期质谱仪器常用的离子源，到1942年第一台单聚焦质谱仪商品化，质谱基本上处于理论发展阶段。随后质谱在电离技术和分析技术上的发展和完善，使之很快应用于地质、空间研究、环境化学、有机化学、制药等多个领域。然而，即使在等离子体解吸（plasma desorption, PD)和快原子轰击（fast atom bombardment, FAB)两项软电离质谱技术出现以后，质谱分析的相对分子质量也只是在几千左右。真正意义上的变革以80年代中期出现的两种新的电离技术：电喷雾电离（electrospray ionization, ESI）和基质辅助激光解吸电离（matrix-assisted laser desorption ionization, MALDI）为代表，这两种技术所具有的高灵敏度和高质量检测范围，使得在fmol （10-15）乃至attomole（10-18）水平检测分子量高达几十万的生物大分子成为可能，从而开拓了质谱学一个崭新的领域棗生物质谱，促使质谱技术在生命科学领域获得广泛应用和发展。 2 生物质谱仪 目前商业化的生物质谱仪，其离子化方式主要是电喷雾电离与基质辅助激光解吸电离，前者常采用四极杆质量分析器，所构成的仪器称为电喷雾（四极杆）质谱仪（ESI-MS），后者常用飞行时间作为质量分析器，所构成的仪器称为基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪（MALDI-TOF-MS）。ESI-MS的特点之一是可以和液相色谱、毛细管电泳等现代化的分离手段联用，从而大大扩展了其在生命科学领域的应用范围，包括药物代谢、临床和法医学的应用等；MALDI-TOF-MS的特点是对盐和添加物的耐受能力高，且测样速度快，操作简单。此外可用于生物大分子测定的质谱仪还有离子肼（ion trap, IT）质谱和傅里叶变换离子回旋共振（fourier transform ion cyclotron resonance, FTICR）质谱等。而最近面市最新型的生物质谱仪是液相色谱-电喷雾-四极杆飞行时间串联质谱仪（LC-ESI-MS-MS）与带有串联质谱功能的MALDI-TOF质谱仪，前者是在传统的电喷雾质谱仪的基础上采用飞行时间质量分析器代替四极杆质量分析器，大大提高了仪器的分辨率、灵敏度和质量范围，其商品名有Q-TOF和Q-STAR等；后者是在质谱中加入了源后降解（post-source decay, PSD）模式或碰撞诱导解离（collisionally induced dissociation, CID）模式，从而使生物大分子的测序成为可能。 3 生物质谱的应用 3.1 蛋白质和多肽的分析 3.1.1 分子量测定 分子量是蛋白质、多肽最基本的物理参数之一，是蛋白质、多肽识别与鉴定中首先需要测定的参数，也是基因工程产品报批的重要数据之一。分子量正确与否往往代表着所测定的蛋白质结构正确与否或者意味着一个新蛋白质的发现。生物质谱可测定生物大分子分子量高达400KDa，准确度高达0.1%～0.001%，远远高于目前常规应用的SDS电泳与高效凝胶色谱技术。 3.1.2 肽谱测定 肽谱是基因工程重组蛋白结构确认的重要指标，也是蛋白质组研究中大规模蛋白质识别和新蛋白质发现的重要手段。通过与特异性蛋白酶解相结合，生物质谱可测定肽质量指纹谱(peptide mass fingerprint, PMF)，并给出全部肽段的准确分子量，结合蛋白质数据库检索，可实现对蛋白质的快速鉴别和高通量筛选。PMF常和胶上原位酶解相结合，成为蛋白质组研究中必不可少的一种手段。此外根据肽段质量数变化，可对基因产品的插入、缺失、突变进行对比分析。 3.1.3 肽序列测定技术 构成蛋白质的常见氨基酸有20种，一段3个氨基酸的肽段碎片将有8,000种可能的排列方式，4个氨基酸将有160,000种排列方式，即一个特定的4个氨基酸序列的出现概率为1/160,000。因此，即使对于一个相当大的蛋白质组来说，五、六个氨基酸残基的序列片段已具有很高的特异性。串联质谱技术可直接测定肽段的氨基酸序列，从一级质谱产生的肽段中选择母离子，进入二级质谱，经惰性气体碰撞后肽段沿肽链断裂，由所得到的各肽段质量数差值推定肽段序列，用于数据库查寻，称之为肽序列标签技术（peptide sequence tag, PST），目前广泛应用于蛋白质组研究中的大规模筛选。较之传统的Edman降解末端测序技术，生物质谱具有不受末端封闭的限制、灵敏度高、速度快的特点。另外，一种间接的肽序列测定技术即肽阶梯序列技术（peptide ladder sequence），通过末端酶解或化学降解，产生一组相互之间差一个氨基酸残基的多肽系列，经MALDI-TOF-MS鉴定后，由所得到的肽阶梯图中各肽段的分子量差值确定末端的氨基酸序列，从而用于数据库查寻。

了解了单级质谱和串联质谱的原理和可以用在什么物质上，但是对于他们的应用特点还是不是很清楚，在数据处理上有什么优缺点吗？

[size=4][font=[color=#DC143C]黑体]同位素质谱的学科应用与发展[/color][/font][/size]同位素质谱在我国农业、医学、环境 学、海洋学、石油、化工、冶金等方面的应用也日益广泛。近年来，同位素质谱学在高分辨率、高准确度、高灵敏度研究方面上了新的台阶，而且在同位素精确质量测定、化学溯源与世界水平接近。学科应用与发展包括：　　（1）同位素地质学方面　　同位素质谱是同位素地质学发展的重要实验基础。当前我国同位素质谱技术已深入到矿床同位素地球化学、岩石年代学、有机稳定同位素地球化学、无机稳定同位素地球化学等各个方面，并在国家一系列重大攻关和研究课题中发挥重大作用，如金矿和石油天然气研究、水资源开发等。　　（2）核科学与核工业方面　　同位素质谱最初是伴随着核科学与核工业的发展而发展起来的。主要研究领域：　　1）超低丰度同位素杂质的分析：核工业的迅速发展和我国核产品不断进入国际市场，对超低丰度同位素杂质分析提出了很高的要求；　　2）燃耗及核燃料纯度分析：采用同位素稀释质谱法（IDMS）分析核燃料UO2、 UO3、U3O8中的B、Pb、Sm、Y、Eu、Th等；　　3）U、Li等同位素标准参考物质的研制。　　（3）核物理研究方面　　包括原子质量的精确测测定；测定原子核的结合能和敛集曲线；测定放射性同位素的半衰期；同位素丰度和原子量的精确测量；发现天然反应堆；在高能核物理研究中的应用同位素质谱测量在高能核物理研究工作中主要有以下几项应用： 　　研究能量在100兆电子伏以上的个子与靶子作用所发生的核反应机理； 　　研究发生在星球表面和大陆空间及陨石上的宇宙线照射形成的核反应机理； 　　探讨核反生成的短寿命粒子与质量关系； 　　测定高能粒子与靶子作用的核反应截面和碎片粒子产额； 　　高能质谱测定常集中在对稀有氧化和碱金属的分析工作上。　　（4）标准参考物质的研制发明方面　　标准参考物质的研制是衡量一个国家分析工作水平的重要标志。同位素稀释质谱（IDMS）是唯一微量、痕量和超痕量元素权威测量法。因为IDMS可以通过天平称重和同位素丰度比的质谱测量，将化学成分分析转化为同位素丰度的质谱测量。IDMS具有绝对测量性质；灵敏度高；方法准确；测量的动态范围宽；样品制备不需要严格定量分离；测量值能够直接溯源到国际基本单位制的物质量基本单位——摩尔。　　（5）在临床医学方面　　进行营养学、药理学和临床医学方面的研究；利用IDMS法测定人体血、尿、发中的微量元素，进行病情诊断和病理研究工作。如医用同位素质谱分析方法主要有CO2呼气检查、4He和重水示踪原子等方法。利用He示踪原子方法，检验肺功能障碍性病变患者，已获得明显效果。应用重水作示踪剂，检测人体肺水肿患者，给出与正常人不同变化曲线。　　（6）在生物学和化学研究工作中的应用　　稳定性同素示踪原子方法，正在越来越多的领域里代替了放射性示踪原子方法，从而扩大了示踪原子的应用范畴。如应用稳定性同位素示踪原子方法，采用含有18O的重氧水H218O作示踪原子，进行质谱分析，最后证明绿色植物放出的氧气，主要来源于根部吸入的水分，而不是光合作用放出的氧气。　　用18C方法证明了光合作用不仅能在光照条件下进行，耐用也能在黑暗条件下以缓慢的速度进行。 　　用征水和重氧水浇灌植物，然后定时采集植物各部位的水进行分析，发现些树木运送水分的速度高达每小时14 m。 　　用重水作标记，探测人体水的循环，发现吸入少量重水以后，经两个小时即在人体所有各器官达到平衡，即重水成分已均匀分布。两个星期以后完全排出体外。为此，在某些从事放射性物质研究的机构里，给工作人员发放茶叶，以加速体内水分流通，有利于排出少量放射性物质。 　　在化学领域中，早在30年以前，就已经应用D 、18O和18N等同位素作示踪原子，研究有机化合物的结构和成分变化情况。　　（7）环境科学中的应用　　近年来同位素质谱在环境科学的应用日益受到重视，尤其在大气、土壤、水质及生态环境研究均发挥重要作用。 应用稳定性同位素丰度变化，研究和指示环境污染源和污染程度，在环保工作中的重要意义。如利用测定铅同位素比的方法，很容易判明汽油生产厂家及其对大气的污染程度；在环保工作中，还使用同位素稀释方法测定各种水抽中有害的微量元素含量，用以监测水质质量。　　（8）在农业增产方面的应用　　现在，有许多农业研究机构和大学，购买高精度同位素质谱计，以从事合理用肥、果实营养、固氮分析、农药毒性、家畜气候对作物的影响等多方面的研究工作。而且随着世界人口的增加，提高粮食单产的问题越发显得重要，所以农业研究工作有着极为广阔的前途。　　⑴合理使用肥料；　　⑵农药毒性的研究；　　⑶用轻水灌溉；　　⑷研究气候对作物的影响。如用18O作示踪原子，研究温度和农作物生长和成分的影响表明，灌溉水只供给植物组织中15%的氧，其余85%的氧只能从空气中的CO2取得；　　（5）固氮酶的研究。如用15N作示踪原子研究固氮作用，发现各种固氮酶能够将土壤中的氮固定下来，有效地克服了氮的蒸发和流失作用，然后再把它固定下来的氮当中的20%排给水稻利用。还发现了水稻根际粪产碱菌和阴沟肠细菌的固氮作用，并能将氮转移给水稻。这些均为我国农业研究工作者发现的廉价固氮酶，有一定的经济价值。质谱分析为固氮研究提供了可靠的数据。　　与原子能和地质研究工作相比较，农业上应用同位素方法从事科研工作，正处于方兴未艾阶段，随着人类社会发展，对农业的要求越来越高，今后大力开展和普及用现代化方法研究农业增产和改善果实质量的工作前途无限广阔。　　（9）其他应用　　如石油、冶金、电子等方面。

二维液相和质谱分析都是分析复杂体系的有力工具，我以前应用二维液相和质谱联用做过一些植物萜类化合物的分析，现在正在做多酚类化合物和糖苷类化合物的研究。在工作中，发现在阀切换时，总有系统峰出现，虽然不影响分析，但有点难看，如果大家有消除系统峰的好办法请告诉我。大家应用二维液相和质谱联用做的东东交流一下，看看有那些问题。下面是一份二维液相质谱分析在蛋白质组学分析中应用的专题报告，244页，内容丰富，与大家分享一下。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=129341]二维液相质谱分析在蛋白质组学分析中应用[/url]

二、质谱技术在医学检验中的主要应用1、质谱技术在临床生化检验中的应用质谱技术在应用较早的国家已成为继免疫学方法和化学发光法之后的第三大生化检测技术。目前采用质谱技术检测的项目数量虽然与其他两种方法相比还有很大差距，但越来越多的生化检测项目正被转移至质谱技术平台进行检测；质谱技术也成为生化检验领域新兴的发展方向和不可或缺的重要技术[6]。质谱技术在临床生化检验中应用最为成熟的项目主要包括：生化遗传检测、治疗药物监测、类固醇激素检测、营养素检测以及毒理学检测。技术高特异性的特点可有效避免结构类似物对检测结果的影响，为临床提供更准确的结果，提高患者的依从性。技术高灵敏度的特点可在很大程度上弥补内分泌类固醇激素检测中，低浓度化合物检测困难和测不准的难题，为疾病的预测和诊疗分型提供准确结果。国外许多内分泌实验室已经将大部分体内激素类物质的检测由放射免疫学方法或免疫学方法转换为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS方法，并将质谱技术作为内分泌类固醇激素类物质检测的首选方法。质谱技术一次可检测多种化合物的特点，可提高检测通量、减少样品用量和降低检测成本。如在生化遗传检测中，质谱技术一次可分析60多种氨基酸和酰基肉碱，筛查40余种新生儿遗传代谢病；在营养素检测中一次可分析20种氨基酸、20种脂肪酸、10余种微量元素或5种脂溶性维生素，有效提高了检测通量、减少了样品用量，并提供了丰富的检测信息；在毒理学检测中一次可检测尿液中19种药物，实现了高通量、快速高效的药物筛查技术[7]。在临床生化检验领域，质谱技术相比于传统方法的优势较为突出，但随着技术的深入应用与经验的积累，技术应用的缺点也逐步凸显出来，包括质谱技术应用的陷阱问题、实验室日常运行过程中的管理问题以及相关政策法规问题等，主要体现在：(1) 质谱技术在分析基质复杂的生物样本时，检测结果易受到基质效应、结构类似物干扰以及质谱信号产生的不稳定所带来的干扰影响；对这些问题认识和预防不当，则质谱的检测结果将存在较大的错误风险；(2) 质谱技术相比于免疫学方法和化学发光法，检测的自动化程度较低，对人员依赖性较大；同时各厂家仪器系统还未实现与临床实验室信息管理系统 (LIS) 的接口双向对接，在数据处理和报告发放环节，仍未实现自动化；(3) 对于质谱技术应用较成熟的项目，检测数据仍缺乏统一的应用标准[4]；(4) 质谱技术检测方法所需的标准物质、试剂和耗材等，目前主要依赖于进口，较多的检测项目受限于这些因素而开展受阻；(5) 目前质谱实验室的方法基本为自建方法，标准化和规范化较为薄弱。美国临床实验室标准化协会已发布了临床质谱的使用指南[8]，中华医学会检验医学分会、卫生计生委临床检验中心和《中华检验医学杂志》编辑部也于2017年10月份共同发布了《[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-质谱临床应用建议》[9]，这些都为质谱技术临床检测工作提供良好了的指导和参考；(6) 由于质谱技术较为复杂，仪器构成多样化，在实际的应用过程中，需要有经验的专业技术人才进行规范的使用操作，但目前国内相关的技术人才匮乏；质谱实验室的仪器设备昂贵，对于安装条件有特殊要求，建设需要投入大量的资金；这些使得质谱技术临床应用的门槛较高，一定程度上限制了技术的应用；(7) 在日常运营过程中仪器的维修服务成本较高，维修周期较长，维修的及时性也存在不能满足临床检测的报告周期固定性的要求；(8) 国内对于质谱技术在临床的应用监管还不成熟，相关的检测项目在临床上无收费标准，也在一定程度上限制了技术的应用普及。虽然质谱技术的应用仍存在较多缺陷，但随着技术的革新与发展，应用监管的成熟，各项瓶颈将被不断突破，未来随着质谱仪器的各项性能的提升；前处理自动化的实现；检测数据自动输出并实现与实验室信息系统的双向对接，以及结果报告自动预警功能的实现，质谱仪有望像免疫学方法和化学发光法一样，成为临床生化检验中自动化、智能化、易用化的检测平台。2、质谱技术在微生物检验中的应用近年来，MALDI-TOF技术已成功应用于微生物的鉴定及分型，并逐渐成为微生物鉴定的主流技术，可快速检测和鉴定革兰阳性菌、革兰阴性菌、厌氧菌、分枝杆菌、酵母菌和丝状真菌等[6,10-14]。相比于传统的革兰染色、菌落形态、表型鉴定及分子生物学技术， MALDI-TOF技术具有快速、准确、经济、高通量等优点。MALDI-TOF是基于细菌表面蛋白分子检测的技术，通过测定未知微生物自身独特的蛋白质指纹图谱及特征性的图谱峰，并与数据库中参考菌株的蛋白指纹图谱进行比对，从而实现菌株的鉴定[11]。该技术是将完整的微生物细胞直接进行检测，样品制备简单，检测周转时间短，在数分钟内就可以得到一个菌种的测试结果，且分析用菌量极少，而传统方法完成常规细菌鉴定至少需要8~18h或更长时间。MALDI-TOF通过检测细菌胞膜成分或表达的特异蛋白对细菌进行种群的鉴别，敏感性和准确性高，可以区分表型相似或相同的菌株，提供属、种、型水平的鉴定，对临床常见分离菌鉴定到种水平的准确率很高。以16S r RNA基因测序结果为标准，质谱检测结果准确率为90.0%~95.0%[15]，不仅可以识别病原菌，而且有助于发现新的病原菌。此外，质谱技术还用于病原体的药物敏感性检测，常规的药物敏感性实验方法比较费时，局限于少数细菌，MALDI-TOF通过比对耐药菌株和药物敏感菌株间的特征性蛋白和图谱峰及检测耐药菌株与抗生素共培养后的分解产物，可以分析几乎所有的耐药机制。研究表明，相比于标准的微生物培养技术，质谱技术可降低约50%的试剂成本和劳动力成本[16]。但是，MALDI-TOF作为一项新兴技术，在微生物鉴定方面也存在着一定的局限性。如对于具有特殊结构的菌种和图谱极为相似的菌种的鉴定区分存在一定的难度、对于一些罕见菌种或新型细菌鉴定困难、对血培养样本中的混合菌种难以准确鉴别等，原因是质谱数据库中标准菌株的图谱有限、质谱峰的数据不充分以及细菌库中无这些菌株[17,18]。随着仪器技术参数、质谱数据库及分析软件的不断更新完善，所有的分离株将被逐步的明确鉴定出来。因此，随着质谱技术在临床微生物实验室的应用数据库进一步完善，MALDI-TOF技术必将在微生物鉴定、菌种分型、同源分析、耐药监测等多方面发挥出更大作用，有望成为新一代病原微生物诊断的常规技术。3、质谱技术在核酸检测中的应用核酸质谱检测技术是在MALDI-TOF原理的基础上，结合引物延伸分析法和碱基特异裂解分析法，针对双链DNA的特性进行了特殊优化，使样品在电离过程中不产生或产生较少的碎片离子，可用于检测核酸的分子量和研究基因组单核苷酸多态性 (single nucleotide polymorphism, SNP) ，是近年来应用于临床核酸检测的新型软电离生物质谱[19]。相比于以凝胶电泳为基础的测序法，质谱技术具有分辨率高、分离速度快、杂质干扰少的优点，被广泛应用于核酸测序、核酸指纹图谱、核酸SNP分析等[20]。SNP是指基因组DNA序列上某个位置单个核苷酸碱基的差异，即基因位点的突变，在人群中的发生频率大于1%，是决定个体疾病易感性和药物反应性差异的重要因素，通过分析突变的位点，可预测疾病，并提供诊断意见和指导用药。MALDI-TOF分析检测SNP是根据不同的分子量将等位基因排序，区分和鉴别相对分子量达7000左右 (含20多个碱基) 、仅存在1个碱基差别的不同DNA，可以精准地分辨到碱基种类。药物代谢酶遗传多态性是产生药物毒副作用、降低或丧失药物疗效的主要原因之一，通过检测药物代谢酶的基因型可对临床用药方案进行指导和调整，为临床个体化用药提供依据。以往检测药物代谢酶基因多态性通常采用化学法，依赖于核苷酸的互补性对核酸序列进行分析，对于序列的长度、复杂性、反应条件等都具有较高的要求，容易受到不同程度的化学因素干扰，导致检测结果出现偏差。若能将化学和物理方法结合起来对药物代谢酶基因进行检测，将极大提高检测结果的准确性。MALDI-TOF是药物代谢酶基因多态性的新型检测方法，其根据核苷酸分子被电离后在真空管中的飞行时间来确定其分子量大小，最终确定核苷酸序列，检测结果仅仅依赖于核酸分子量。经过验证比较，MALDI-TOF检测结果与Sanger测序的结果符合率为100%[21,22]。传统的Sanger测序方法虽然是序列测定的金标准，但其操作步骤繁琐费时和试剂成本高等限制了其临床应用。MALDI-TOF可通过一次实验检测多个标本的多个突变，实现基因型的高通量、快速检测，为个体化用药提供更加多样化的检测手段。4、质谱技术在蛋白质组学中的应用质谱技术可检测蛋白质的氨基酸组成、分子量、多肽或二硫键的数目与位置及蛋白质的空间构象等，从而实现未知肽段的筛选、测序、肽指纹图谱、蛋白质表达谱、蛋白质翻译后修饰谱、全蛋白完整无损分析等。质谱多样化的前端连接方式极大地促进了研究者对基础蛋白科学领域的认识，但将这些认识转变为对临床实践的有效信息则有相当大的难度。到目前为止，基于质谱技术的将蛋白组学多样性的蛋白和多肽标志物， 成功应用于临床检测的案例并不多见[22]。相反，对于已知的、确定的多肽和蛋白标志物即目标蛋白组学，质谱技术得到了较好的应用。目前，已经有一些关于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS用于临床目标多肽和蛋白分析的文章发表，如甲状腺球蛋白 (Tg) 和淀粉样蛋白的鉴定与定量分析等[23-25]。质谱技术在这一领域的应用，在很多情况下均可为临床提供有价值的信息[21]，如对某一分析物的免疫学方法不存在时；已经存在的免疫学方法不能给出某些临床关键问题的答案时；已经存在的免疫学方法存在干扰时；某一分析物存在多个异构体时；对同一分析物的检测，不同的检测方法间存在较大的结果变异性时；已经存在的分析方法流程较为复杂时，质谱技术均可发挥相应作用，弥补免疫学方法的不足。质谱技术在医学检验领域中应用的下个目标和挑战，是如何弥补免疫学方法在蛋白和多肽检测方面的局限性。相信随着技术的发展，这方面的突破会越来越多，为临床提供更多的有价值的质谱检测数据。【参考文献】[1]潘柏申.迎接质谱技术进入检验医学领域[J].中华检验医学杂志, 2017, 40 (10) :733-736.[2] Jannetto PJ, Fitzgerald RL.Effective use of mass spectrometry in the clinical laboratory[J].Clin Chem, 2016, 62 (1) :92-98.[3] 韩丽乔, 庄俊华, 黄宪章.质谱技术及其在临床检验中的应用[J].检验医学, 2013, 28 (3) :252-256.[4] 张自强, 李岩.质谱技术在临床生化检测中的应用[J].检验医学, 2015, 30 (5) :407-409.[5] 李水军, 王思合.[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-串联质谱技术的临床应用进展[J].临床检验杂志, 2016, 34 (12) :881-884.[6] Vogeser M, Seger C.Quality management in clinical application of mass spectrometry measurement systems[J].Clin Biochem, 2016, 49 (13-14) :947-954.[7] 王思合, 程雅婷, 赵蓓蓓.临床色谱质谱检验技术[M].北京:人民卫生出版社, 2017.[8] 沈立松, 马妍慧.质谱技术在检验医学中的应用现状和前景[J].诊断学理论与实践, 2012, 11 (5) :536-538.[9] 中华医学会检验医学分会, 卫生计生委临床检验中心.[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-质谱临床应用建议[J].中华检验医学杂志, 2017, 40 (10) :770-779.[10] Van Veen SQ, Class ECJ, Kuijper EJ.High-throughput identification of bacteria and yeast by matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry in conventional medical microbiology laboratories[J].J Clin Microbiol, 2010, 48 (3) :900-907.[11] Robert PR, Brosnikoff C, Turnbull L, et al.Multicenter evaluation of the vitek 2 anaerobe and Coryne bacterium identification card[J].J Clin Microbiol, 2008, 46 (8) :2646-2651.