质谱技术在过去几十年中受到临床实验室认可并快速发展的最新技术, 近十年来影响了医学及临床实践的诸多领域。

1 分析方法

先将中性分子离子化,再顺次分离和记录各种离子的质荷比和丰度先将中性分子离子化,再顺次分离和记录各种离子的质荷比和丰度( 强度),从而实现分析目的的一种分析方法。

2 质谱构成

不同质荷比的离子经质量分析器分离,而后被检测并记录下来的谱图叫作质谱图,简称质谱。

质谱图的横坐标是质荷比(m/z) ,纵坐标是离子强度;

质谱法(Mass Spectrometry) 即质谱分析法, 一般亦简称为质谱;

质谱仪(Mass Spectrography) : 采用干板记录方式,同时记录下所有离子的质谱仪器。

3 常用的质量单位

Da=Dalton(道尔顿)

质量单位,等于一个碳原子(12C)质量的十二分之一,约为1.66×10-24克;一克约为6×1023道尔顿。

amu=atomic mass unit ,原子质量单位;1amu=1Da

原子量 国际协议赋予其确切的质量为12

原子量(C) = 0.9889(12.0000) + 0.0111(13.0033)= 12.011

一种元素的所有同位素的重量平均值叫作原子量。

同位素及同位素丰度

同位素即具有相同的原子序数而又具有不同的质量数的原子叫作同位素。同位素丰度即自然界中某同位素原子所占的百分数叫做该同位素的天然丰度。

同位素表示法

质量数= 质子+ 中子

4 质谱图的名词和术语

质荷比(mass charge ratio):离子的质量( 以相对原子量单位计) 与它所带电荷(以电子电量为单位计以电子电量为单位计) 的比值, 叫作质荷比,简写为m/z。质荷比是质谱图的横坐标,质荷比是质谱定性分析的基础。

离子丰度 (Abundance of ions):检测器检测到的离子信号强度。

离子相对丰度 (Relative abundance of ions):以质谱图中指定质荷比范围内最强峰为100 %,其它离子峰对其归一化所得的强度其它离子峰对其归一化所得的强度。标准质谱图均以离子相对丰度值为纵坐标;谱峰的离子丰度与物质的含量相关;标准质谱图均以离子相对丰度值为纵坐标;谱峰的离子丰度与物质的含量相关,因此是质谱定量的基础。

总离子流图(Total ions current,TIC):在选定的质量范围内, 所有离子强度的总和对时间或扫描次数所作的图。色质联用时, TIC 即色谱图。

质量色谱图(Mass chromatograph):指定某一质荷比的离子强度对时间或扫描号所作的图。

二维数据(2D Data):液质联用中, 只包含色谱图的数据, 例如用SIR ,MRM 方式采集的数据(没有质谱信息)。

三维数据(3D Data):液质联用中, 同时包含色谱图和质谱图的数据, 例如用Full Scan方式采集的信息(有质谱信息)。

分子离子:分子失去一个电子生成的离子,其质荷比等于分子。其质荷比等于分子。

碎片离子:分子离子裂解所生成的产物离子

母离子与子离子:任何离子进一步裂解产生了某离子, 则前者称为母离子,后者称为子离子。

单电荷离子与多电荷离子:只带一个电荷的离子叫单电荷离子,带两个或两个以上电荷的离子叫多电荷离子, 它们时常具有非整数质荷比。

同位素离子:由元素的重同位素构成的离子叫作同位素离子, 它们在质谱图中总是出现在相应的分子离子或碎片离子的右侧。

全扫描(Full Scan )

检测一段质荷比范围离子的采集方式,由每个采样点提取一张质谱图。

扫描时间 (Scan Time )

Full Scan 方式采集数据的参数, 单位为秒,表示四极杆扫描某一范围质荷比离子的时间。

扫描延迟时间 (Inter Scan Delay)

Full Scan 方式采集数据的参数, 单位为秒,表示两次扫描之间的间隔。

选择离子监测(Selected Ion Record,SIR),选择能够表征某物质的一个质谱峰进行检测。

5 质谱仪器的名词和术语

离子源 (Ion source)

质谱仪器中使样品电离生成离子的部件。如:EI ,FAB,ESI ,APcI 等。

质量分析器 (Mass analyzer)

质谱仪器中使离子按其质荷比大小进行分离的部件。如;四极杆,离子阱,TOF 等。

离子检测器 (Ion detector)

质谱仪器中检测并放大离子丰度的部件。如:光电倍增器,电子倍增器,多通道板检测器等。

信噪比

信噪比(S/N= Signal to Noise Ratio):谱峰(信号)强度与噪音强度的比值

质量范围(Mass range)

质谱仪器能测量的离子质量下限与上限之间的一个范围。离子质量的单位即原子质量单位(amu)。

质量歧视效应(Mass discriminationeffects)

质谱仪器中的一些部件,例如质量分析器、离子检测器,对不同质量的离子产生偏差响应的现象。