質(zhì)譜是一種與光譜并列的譜學(xué)方法，通常意義上是指廣泛應(yīng)用于各個學(xué)科領(lǐng)域中通過制備、分離、檢測氣相離子來鑒定化合物的一種專門技術(shù)。質(zhì)譜法在一次分析中可提供豐富的結(jié)構(gòu)信息，將分離技術(shù)與質(zhì)譜法相結(jié)合是分離科學(xué)方法中的一項突破性進(jìn)展。在眾多的分析測試方法中，質(zhì)譜學(xué)方法被認(rèn)為是一種同時具備高特異性和高靈敏度且得到了廣泛應(yīng)用的普適性方法。質(zhì)譜儀器一般由樣品導(dǎo)入系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器、檢測器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成。
 

不同質(zhì)荷比的離子經(jīng)質(zhì)量分析器分開后，到檢測器被檢測并記錄下來，經(jīng)計算機(jī)處理后會以質(zhì)譜圖的形式表示出來。在質(zhì)譜圖中，橫坐標(biāo)表示離子的質(zhì)荷比(m/z)值，從左到右質(zhì)荷比的值增大，對于帶有單電荷的離子，橫坐標(biāo)表示的數(shù)值即為離子的質(zhì)量；縱坐標(biāo)表示離子流的強(qiáng)度，通常用相對強(qiáng)度來表示，即把最qiang的離子流強(qiáng)度定為100%，其它離子流的強(qiáng)度以其百分?jǐn)?shù)表示，有時也以所有被記錄離子的總離子流強(qiáng)度作為100%，各種離子以其所占的百分?jǐn)?shù)來表示。那么人們?nèi)绾文軌蚍直娉鲑|(zhì)譜圖的優(yōu)劣呢？不妨看看分辨率、靈敏度、質(zhì)量范圍、質(zhì)量測定準(zhǔn)確性等主要技術(shù)指標(biāo)。
 

一、分辨率
 

分辨率R是指相鄰兩個峰被分離的程度，是質(zhì)譜儀區(qū)別兩個峰的能力指標(biāo)。有多種表示方法。
 

(1)10% 峰谷
 

定義：規(guī)定兩個峰的高度相同，峰谷為峰高的10%，即相鄰兩峰10%峰谷分開才算真正分開。對于兩相鄰峰m，m+⊿m有：R=m/⊿m
 

事實上很難找到這樣一對峰，解決的辦法有兩個，一是人為產(chǎn)生一對峰，這在磁質(zhì)譜儀器中通過調(diào)節(jié)電壓很容易實現(xiàn)。另 種方法是在譜圖上找出兩個峰M1和M2，量出M1峰與M2峰之間的距離d，及M1峰、M2峰的半峰寬W1、W2(半峰寬是指峰的半高處的峰寬)，R=(M1/△M) d/ (W1+W2)。
 

(2) 50%峰寬(FWHM)
 

定義：當(dāng)兩峰靠的很近，兩單峰相交處為峰高的一半時，他們疊加后的峰谷即為單峰高，此時兩個相鄰峰恰好可以分開。對于兩峰M1、M2，R=M/⊿MFWHM。
 

對于不同分子，對分辨率的要求也不同，舉個例子形象說明下。
 

如分辨率很低，如RP=200，三個分子不能分開。
 

當(dāng)儀器分辨率超過2500時，三者才能全部分開。
 

低分辨儀器：R~2000;
 

高分辨儀器：R 10000，F(xiàn)T-ICR-MS的分辨率可達(dá)2*10的6次方。
 

磁質(zhì)譜、飛行時間質(zhì)譜儀、離子回旋共振質(zhì)譜儀屬于高分辨質(zhì)譜。
 

二、靈敏度
 

與其他的分析儀器相同，靈敏度是指樣品量在儀器上產(chǎn)生的信號響應(yīng)量。
 

靈敏度：儀器可以檢測到的最小樣品量；
 

相對靈敏度：儀器可以同時檢測的大組分和小組分含量之比；
 

分析靈敏度：輸入儀器的樣品量與儀器輸出的信號之比。
 

靈敏度的指標(biāo)實際上是儀器綜合性能的反映，因為它與樣品、分辨率、掃描速度、進(jìn)樣方式以及電離方式密切相關(guān)，所以，在提供儀器的靈敏度指標(biāo)時，都需具體指定上述的各項條件。
 

有機(jī)質(zhì)譜儀器通常有兩種方式表達(dá)儀器的靈敏度。
 

(1)直接進(jìn)樣方式。它是將標(biāo)準(zhǔn)固體樣品以一定量直接進(jìn)樣，監(jiān)測該試樣的特征峰，并計算出有多少電荷的離子流產(chǎn)生，靈敏度是以C/ g或A s/ g來表示。
 

(2)氣相色譜進(jìn)樣方式。通過信噪比來表達(dá)靈敏度。在具體測試時，注明用何種離子源、質(zhì)譜儀器的分辨率、質(zhì)譜儀器的掃描速率、儀器的掃描質(zhì)量范圍。
 

三、質(zhì)量范圍
 

即q=1時，能夠測量的最大質(zhì)量數(shù)。
 

不同儀器：
 

四級桿： 1~600Da,1~4000Da
 

磁質(zhì)譜：1~10000Da
 

飛行時間質(zhì)譜：無上限
 

離子阱質(zhì)譜：1~2000Da,1~4000Da
 

不同要求：
 

氣體分析：1~300Da
 

氣相色譜質(zhì)譜：1~800Da
 

有機(jī)質(zhì)譜：1~2000Da
 

生物分子：1~10000Da或更大
 

Da：分子量常用單位，就是將分子中所有原子按個數(shù)求原子量的代數(shù)和。
 

磁質(zhì)譜儀器的質(zhì)量范圍與加速電壓有關(guān)，在儀器最高加速電壓下可測的最高值為范圍指標(biāo)，加速電壓降低，范圍加大，但靈敏度下降。
 

四、質(zhì)量測定準(zhǔn)確性
 

分析離子的精度一般在1~10ppm，ppm表示百萬分之一。
 

五、其他指標(biāo)
 

除了上述指標(biāo)，還有一些隱含在儀器中的。如儀器的穩(wěn)定性，對于高分辨質(zhì)譜儀器來說，電器部件的穩(wěn)定性極其重要，不穩(wěn)定會導(dǎo)致峰的漂移而影響儀器的質(zhì)量測定的準(zhǔn)確性。儀器的線性范圍、掃描速度等等都影響定量分析結(jié)果。

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