首先来了解一下什么是四级杆,在质谱仪器中质量分析器是核心,四级杆即是其中的一个类型。

质谱仪通常包括三个部分:离子源、质量分析器和检测器。质量分析器是质谱的核心元件,决定着生物质谱的灵敏度、分辨率、质量准确度和生成大量信息的碎片离子谱图的能力。目前在生物质谱领域有四种基本的质量分析器:飞行时间、四极杆、离子阱和傅利叶变换离子回旋共振,它们的设计和性能不尽相同,各有其优点和劣势。这些分析器可以独立使用,也可以串联使用以发挥各自的优点。

单四级杆质量分析器是由四根严格平行并与中心轴等间隔的圆柱形或双曲面柱状电极构成的正负两组电极,加上直流电压(DC)和射频电压(RF)而产生动态电场。四级杆利用磁场、磁场和电场的组合,将来自离子源的离子束中不同质荷比的离子按照空间位置,时间先后顺序等形式进行分离。


四极杆质谱仪有多种组合类型,早期主要是单级四极杆质谱仪,该仪器与ESI或APCI离子源联用可以对分析物进行定性和定量分析。单级四极杆质谱仪依靠选择离子监控(SIM)方式完成定量分析,但是单级四极杆不能进行真正意义上的串级质谱分析(MS/MS),只能通过源内裂解模式得到部分碎片离子而实现类似MS/MS的功能。多级四极杆的发展使四极杆质谱具有了强大的分析功能,可以实现所有的MS/MS扫描方式,包括子离子扫描、母离子扫描、中性丢失扫描等。

三重四级杆是将三组四级串联起来的质量分析器,第一组和第三组四级是质量分析器,中间一组四级是碰撞活化室。三重四级杆也具有样品不需要进行衍生化、在单个分析中实现确认定量、在复杂的基质样品的低检测限等优势。三重四极杆是目前普遍使用的四极杆质谱,第一级四极杆选母离子,第二级四极杆作为碰撞室对母离子进行碰撞解离,第三级四极杆作为质量分析器完成离子分析。三级四极杆采集到的MS/MS质谱图信息量大,并且较少发生重排反应。

因此三重四级杆的质量适用范围也更宽,灵敏度和重现性也更好有效的避免假阳性,但是价格也更贵。