双聚焦质谱仪。由电场和磁场共同实现质量分离的分析器,同时具有方向聚焦和能量聚焦作用,叫双聚焦质量分析器。双聚焦分析器的优点是分辨率高,缺点是扫描速度慢,操作、调整比较困难,而且仪器造价也比较昂贵。
四极杆质谱仪。由四根带有直流电压(DC)和叠加的射频电压(RF)的准确平行杆构成,相对的一对电极是等电位的,两对电极之间电位相反。当一组质荷比不同的离子进入由DC和RF组成的电场时,只有满足特定条件的离子作稳定振荡通过四极杆,到达监测器而被检测。通过扫描RF场可以获得质谱图。四极杆成本低,价格便宜,虽然目前日常分析的质荷比的范围只能达到3000,但由于分析器内部可容许较高压力,很适合在大气压条件下产生离子的ESI离子化方式,并且,ESI电离最突出特点是产生多电荷,蛋白质和其他生物分子电喷雾电离所产生的电荷分布一般在3000以下,所以四极杆广泛地与ESI联用。另外,三重四极杆由于可以做多级质谱,定量也方便,使用极为广泛。
飞行时间质谱仪。飞行时间质量分析器的特点是质量范围宽,扫描速度快,既不需电场也不需磁场。目前,通过采取激光脉冲电离方式,离子延迟引出技术和离子反射技术,具有很高的灵敏度,已广泛应用于
气相色谱-质谱联用仪,
液相色谱-质谱联用仪和基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪中。
离子阱质谱仪。由一对环形电极(ring electrod)和两个呈双曲面形的端盖电极(end cap electrode)组成。在环形电极上加射频电压或再加直流电压,上下两个端盖电极接地。逐渐增大射频电压的最高值,离子进入不稳定区,由端盖极上的小孔排出。因此,当射频电压的最高值逐渐增高时,质荷比从小到大的离子逐次排除并被记录而获得质谱图。离子阱的特点是结构小巧,质量轻,灵敏度高,而且还有多级质谱功能,对于物质结构的鉴定非常有用。它可以用于GC-MS,也可以用于LC-MS。
傅立叶变换质谱仪。是一种高性能的高分辨质谱仪。亦可直接用FT-MS表示(Fourier-transform mass spectrometry)。它的核心部件是带傅立叶变换程序的计算机和捕获离子的分析室。分析室是一个置于强磁场中的立方体结构。离子被引入分析室后,在强磁场作用下被迫以很小的轨道半径作圆周运动,离子的回旋频率与离子质量成反比,此时不产生可检出信号。如果在立方体的一对面上(发射极)加一快速扫频电压,一对极板施加一个射频电压,当其频率与离子回旋频率相等时则发生满足共振条件时,离子吸收射频能量,运动轨道半径增大,撞到检测器产生可检出信号。这种信号是一种正弦波,振幅与共振离子数目成正比。实际使用中测得的信号是在同一时间内所对应的正弦波信号的叠加。这种信号输入计算机进行快速傅立叶变换,利用频率和质量的已知关系可得到质谱图。傅立叶变换质谱仪集高分辨率、高质量、高准确度、高灵敏度于一身,较好地满足生物医药领域对高性能质谱技术的迫切需求,但仪器也是最复杂、最昂贵的,维护费用也较高。
串联质谱。因早期单个质谱仪基本上都只有准分子离子,没有结构信息,更需要串联质谱法得到结构信息。因此,近年来,串联质谱法发展十分迅速。目前常用的串联技术有以下几种:
四极杆串联。对于目标化合物(已知样品)定量分析,三重串联四极杆质谱是重复性最高,侧重已知常规样品检测应用。混合型串联。能集合两种或多种质谱分析器的优点,得到与傅立叶变换质谱仪非常接近的,在分辨率、准确度、灵敏度等方面更全面、更高的性能,与取得更好的分析效果,尤其是针对对不同的未知样品的扫描分析研究。