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【中國(guó)儀器網(wǎng) 解決方案】1913年J.J.Thomson制成臺(tái)質(zhì)譜儀，用其發(fā)現(xiàn)了20Ne,22Ne同位素。1919年臺(tái)質(zhì)譜儀是英國(guó)科學(xué)家弗朗西斯·阿斯頓于1919年制成的。阿斯頓用這臺(tái)裝置發(fā)現(xiàn)了多種元素同位素，研究了53個(gè)非放射性元素，發(fā)現(xiàn)了天然存在的287種核素中的212種，次證明原子質(zhì)量虧損。他為此榮獲1922年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
早期的質(zhì)譜儀主要是用來(lái)進(jìn)行同位素測(cè)定和無(wú)機(jī)元素分析，二十世紀(jì)四十年代以后開(kāi)始用于有機(jī)物分析，六十年代出現(xiàn)了氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，使質(zhì)譜儀的應(yīng)用領(lǐng)域大大擴(kuò)展，開(kāi)始成為有機(jī)物分析的重要儀器。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用又使質(zhì)譜分析法發(fā)生了奔騰變化，使其技術(shù)更加成熟，使用更加方便。
八十年代以后又出現(xiàn)了一些新的質(zhì)譜技術(shù)，如快原子轟擊電離子源，基質(zhì)輔助激光解吸電離源，電噴霧電離源，大氣壓化學(xué)電離源，以及隨之而來(lái)的比較成熟的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜儀，富立葉變換質(zhì)譜儀等。這些新的電離技術(shù)和新的質(zhì)譜儀使質(zhì)譜分析又取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。目前質(zhì)譜分析法已廣泛地應(yīng)用于化學(xué)、化工、材料、環(huán)境、地質(zhì)、能源、藥物、刑偵、生命科學(xué)、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。
四極桿質(zhì)譜儀，QMS
QMS是常見(jiàn)的質(zhì)譜儀器，定量能力突出，在GC-MS中QMS占絕大多數(shù)。
優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低；維護(hù)簡(jiǎn)單；SIM功能的定量能力強(qiáng)；是多數(shù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中采用的儀器設(shè)備。
缺點(diǎn)：無(wú)串極能力，定性能力不足；分辨力較低(單位分辨)，存在同位素和其他m/z近似的離子干擾；速度慢；質(zhì)量上限低(小于1200u)。
飛行時(shí)間質(zhì)譜儀，TOFMS
TOFMS是速度快的質(zhì)譜儀，適合于LC-MS方面的應(yīng)用。
優(yōu)點(diǎn)：分辨能力好，有助于定性和m/z近似離子的區(qū)別，能夠很好的檢測(cè)ESI電噴霧離子源產(chǎn)生多電荷離子；速度快，每秒2～100張高分辨全掃描(如50～2000u)譜圖，適合于快速LC系統(tǒng)(如UPLC)；質(zhì)量上限高(6000～10000u)。
缺點(diǎn)：無(wú)串極功能，限制了進(jìn)一步的定性能力；售價(jià)高于QMS；較精密，需要認(rèn)真維護(hù)。
三重四極桿質(zhì)譜儀，QqQ
QqQ質(zhì)譜給四極桿質(zhì)譜儀在保留QMS原有定量能力強(qiáng)的特點(diǎn)上，提供了串級(jí)功能，加強(qiáng)了質(zhì)譜的定性能力，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中常作為QMS的確認(rèn)檢測(cè)手段。
優(yōu)點(diǎn)：有串極功能，定性能力強(qiáng)；定量能力非常好，MRM信噪比高于QMS的SIM；是常用的QMS結(jié)果確認(rèn)儀器；除一般子離子掃描功能外，Q還具有SRM、MRM、母離子掃描、中性丟失(Neutral loss)等功能(離子阱不行)對(duì)特征基團(tuán)的結(jié)構(gòu)研究有很大幫助。
缺點(diǎn)：分辨力不足，容易受m/z近似的離子干擾；售價(jià)較高；需要認(rèn)真維護(hù)。
四極離子阱，QTrap
技術(shù)上而言，在傳統(tǒng)Q的四極桿中加入了輔助射頻，可以做選擇性激發(fā)。就功能而言，為Q提供了多級(jí)串級(jí)的功能
優(yōu)點(diǎn)：同時(shí)具備MRM、SRM、中性丟失和多級(jí)串級(jí)功能，非常適合于未知樣品的結(jié)構(gòu)解析。
缺點(diǎn)：分辨力還是低了點(diǎn)。
線性離子阱，Linear Ion Trap
傳統(tǒng)3D離子阱的增強(qiáng)版本
優(yōu)點(diǎn)：相對(duì)于傳統(tǒng)3D離子阱，靈敏度高10倍以上；多級(jí)串級(jí)質(zhì)譜。
缺點(diǎn)：相對(duì)于QqQ，還是不能做MRM、中性丟失等特征基團(tuán)篩選功能。
線型離子阱和三維離子阱的比較
這個(gè)比較可能是很少有的一邊倒的場(chǎng)面——線型離子阱的靈敏度、分辨力、速度、通量等指標(biāo)均優(yōu)于傳統(tǒng)的3D離子阱。
自從2003年Finnigan公司推出了LTQ線型離子阱之后，一時(shí)間眾多廠家的3D離子阱銷量下降很多。3D離子阱的市場(chǎng)被線型離子阱蠶食的非常嚴(yán)重，特別是在中國(guó)質(zhì)譜市場(chǎng)，由于用戶愛(ài)追新潮、求大求好，線型離子阱在中國(guó)賣的很好。以至于在很多時(shí)候Bruker和Agilent的離子阱廣告都看不見(jiàn)了。但是實(shí)際上線型離子阱在國(guó)外并不是非常流行，特別是一些離子阱的老用戶，由于已經(jīng)習(xí)慣了離子阱的指標(biāo)，對(duì)于價(jià)錢(qián)高很多的線型離子阱往往只叫好不出手，寧可買(mǎi)只要3/5價(jià)錢(qián)的LCQ這種老式3D離子阱。
四極桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜，QTOF
QTOF以QMS作為質(zhì)量過(guò)濾器，以TOFMS作為質(zhì)量分析器。
優(yōu)點(diǎn)：能夠提供高分辨譜圖；定性能力好于QqQ；速度快，適合于生命科學(xué)的大分子量復(fù)雜樣品分析。
缺點(diǎn)：成本高；需要仔細(xì)維護(hù)。
離子阱-飛行時(shí)間質(zhì)譜，Trap TOF
以3D離子阱作為質(zhì)量選擇器和反應(yīng)器，結(jié)合了離子阱的多級(jí)質(zhì)譜能力和飛行時(shí)間質(zhì)譜的高分辨能力
優(yōu)點(diǎn)：同時(shí)具有多級(jí)串級(jí)和高分辨能力，適合于未知樣品的定性工作，如糖蛋白的定性。
缺點(diǎn)：由于離子阱容量限制，對(duì)于混合樣品的靈敏度欠佳；定量能力弱。
磁質(zhì)譜，Sector MS
磁質(zhì)譜的定量能力是各種質(zhì)譜中強(qiáng)的?，F(xiàn)在已較少使用，僅用于地質(zhì)元素和痕量二惡英的檢測(cè)。
優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)經(jīng)典、成熟，NIST等MS庫(kù)采用的儀器；分辨力非常好(100k，m/&Delta m FWHM)，干擾少；靈敏度高，定量能力是各種質(zhì)譜中好的。
缺點(diǎn)：體積、重量大；售價(jià)很高；速度慢；維護(hù)復(fù)雜，很費(fèi)電。
傅立葉變換質(zhì)譜儀，F(xiàn)T-ICR-MS
質(zhì)譜中的貴族，質(zhì)量精度超級(jí)好，幾個(gè)月都不需要校正，但是價(jià)格也是貴的讓人心寒啊。傅立葉變換質(zhì)譜儀的分辨能力高，常作為科學(xué)研究的裝備。
優(yōu)點(diǎn)：能夠做多級(jí)串級(jí)，定性能力*；分辨力*；靈敏度很好。
缺點(diǎn)：體積重量大；售價(jià)*；速度也較慢；維護(hù)費(fèi)用非常昂貴。
靜電場(chǎng)傅立葉變換質(zhì)譜，Orbitrap
優(yōu)點(diǎn)：高分辨，60k～120kFWHM，質(zhì)量精度高；相對(duì)FT-ICR而言，價(jià)格稍低(～450kUSD)。
缺點(diǎn)：不能單獨(dú)做串級(jí)；分辨力、靈敏度、質(zhì)量穩(wěn)定性等離FT-ICR還有距離。
Orbitrap和FT-ICR-MS的技術(shù)比較：Orbitrap與原有的“超導(dǎo)磁鐵傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜”(SCFT-ICR-MS，常說(shuō)的FTMS)有類似的地方也有許多不同。Orbitrap相當(dāng)于一臺(tái)輕量級(jí)FTMS，它的維護(hù)簡(jiǎn)單，相當(dāng)于TOF；指標(biāo)方面略遜于FTMS，但是比一般質(zhì)譜要好。Orbitrap的分辨力比FTMS低。兩種質(zhì)譜的采樣速度相當(dāng)，但比TOF和四極桿、離子阱慢的多。Orbitrap和FTMS都可以通過(guò)減少采樣時(shí)間來(lái)提高速度，但這是以犧牲分辨力為代價(jià)的。
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2025第13屆武漢國(guó)際科學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)室裝備展覽會(huì)
展會(huì)城市：武漢市展會(huì)時(shí)間：2025-03-20