质谱仪
基质辅助激光解吸离子化质谱(Matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry,MALDI-MS) 是19 世纪80 年代末问世并迅速发展起来的质谱分析技术。这种离子化方式产生的离子常用飞行时间(time of flight,TOF)检测器检测,因此MALDI常与TOF一起称为基质辅助激光解吸离子化飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)。MALDI-TOF-MS技术,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,从此迈入生物质谱技术发展新时代。该技术的特点是采用被称为“软电离”方式,一般产生稳定分子离子,因而是测定生物大分子分子量的有效方法,广泛地运用于生物化学,尤其对蛋白质、核酸的分析研究已经取得了突破性进展。MALDI-MS 在糖研究中的应用,也显示出一定的潜力和应用前景。另外在高分子化学、有机化学、金属有机化学、药学等领域也显示出独特的潜力和应用前景,已经成为广大科技工作者研究于分析大分子分子质量、纯度、结构的理想工具。其广泛应用于生物化学领域
质谱-样品导入
质谱方法的一个重要特点就是它对各种物理状态的样品都具有非常高的灵敏度,而且在一定程度上与待测物分子量的大小无关。但是,因为质谱仪的质量分析器安装在真空腔里,分析样品只有通过特定的方法和途径才能被引入到离子源,并被离子化,然后被引入质量分析器进行质量分析。一般把所有用于完成这种样品引入任务的部件统称为样品引入系统。而样品引入方式则可分为直接引入法和间接引入法。间接引入法又可细分为色谱引入、膜进样等。
质谱分析原理
直接引入法是将低挥发性样品直接装在探针上,将探针送入真空腔内,然后给探针通大电流加热,使探针的温度急剧上升至数百度(一般不超过 400 ℃),样品分子受热后挥发形成蒸气,该蒸气受真空腔内真空梯度的作用被直接引入到离子源中离子化。由于温度对样品的挥发度影响较大,需精确控制温度,但这也使固体选择性进样成为可能。这种方法主要适合于较低挥发性、热稳定性好的样品。而对于难挥发和热不稳定样品,主要采用解吸电离(DI)的办法。
色谱法是质谱中应用最多的样品间接引入法,这种进样系统的研究热点之一就是质谱和色谱之间的接口技术。GC的样品可通过毛细管直接导入到质谱的离子源。如果GC的载气流量较大,可在离子源前面加一级真空或者采用喷射式分离器来分流载气(如 He 等小分子气体)和富集待测物。
LC-MS 常采用电喷雾技术从色谱流出物中提取样品同时进行样品的引入,该方法的优点在于它不需对仪器进行复杂的维护和调试,而且具有很高的灵敏度和极快的响应速度。除了经典的 GC、LC 被用于质谱样品引入外,超临界流体色谱(SFC)和毛细管电泳(CE)也可与质谱技术联用,大大扩大了样品引入的灵活性。如果采用DI技术,则薄层色谱、纸色谱等都可用到质谱分析中来,在效率允许的情况下,可大大降低成本。