質(zhì)譜分析法是通過對被測樣品離子的質(zhì)荷比的測定來進(jìn)行分析的一種分析方法。被分析的樣品首先要離子化，然后利用不同離子在電場或磁場的運動行為的不同，把離子按質(zhì)荷比（m/z）分開而得到質(zhì)譜，通過樣品的質(zhì)譜和相關(guān)信息，可以得到樣品的定性定量結(jié)果。

　　從J.J. Thomson制成第一臺質(zhì)譜儀，到現(xiàn)在已有近90年了，早期的質(zhì)譜儀主要是用來進(jìn)
行同位素測定和無機元素分析，二十世紀(jì)四十年代以后開始用于有機物分析，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)域大大擴展，開始成為有機物分析的重要儀器
。計算機的應(yīng)用又使質(zhì)譜分析法發(fā)生了飛躍變化，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)、運動醫(yī)學(xué)等各個領(lǐng)域。

　　質(zhì)譜儀種類非常多，工作原理和應(yīng)用范圍也有很大的不同。從應(yīng)用角度，質(zhì)譜儀可以分
為下面幾類：

有機質(zhì)譜儀
由于應(yīng)用特點不同又分為：

① 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）。在這類儀器中，由于質(zhì)譜儀工作原理不同，又有
氣相色譜-四極質(zhì)譜儀，氣相色譜-飛行時間質(zhì)譜儀，氣相色譜-離子阱質(zhì)譜儀等。

② 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（LC-MS）。同樣，有液相色譜-四器極質(zhì)譜儀，液相色譜-離
子阱質(zhì)譜儀，液相色譜-飛行時間質(zhì)譜儀，以及各種各樣的液相色譜-質(zhì)譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。

③ 其他有機質(zhì)譜儀，主要有：
基質(zhì)輔助激光解吸飛行時間質(zhì)譜儀（MALDI-TOFMS）、富立葉變換質(zhì)譜儀（FT-MS）；

無機質(zhì)譜儀包括：

① 火花源雙聚焦質(zhì)譜儀。
② 感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）。
③ 二次離子質(zhì)譜儀（SIMS）。

同位素質(zhì)譜儀。

氣體分析質(zhì)譜儀。主要有呼氣質(zhì)譜儀，氦質(zhì)譜檢漏儀等。

　　以上的分類并不十分嚴(yán)謹(jǐn)。因為有些儀器帶有不同附件，具有不同功能。例如，一臺氣
相色譜-雙聚焦質(zhì)譜儀，如果改用快原子轟擊電離源，就不再是氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，而稱
為快原子轟擊質(zhì)譜儀（FAB MS）。另外，有的質(zhì)譜儀既可以和氣相色譜相連，又可以和液相
色譜相連，因此也不好歸于某一類。在以上各類質(zhì)譜儀中，數(shù)量最多，用途最廣的是有機質(zhì)
譜儀。因此，本章主要介紹的是有機質(zhì)譜分析方法。

　　除上述分類外，還可以從質(zhì)譜儀所用的質(zhì)量分析器的不同，把質(zhì)譜儀分為雙聚焦質(zhì)譜儀
，四極桿質(zhì)譜儀，飛行時間質(zhì)譜儀，離子阱質(zhì)譜儀，傅立葉變換質(zhì)譜儀等。
 
APCI:  Atmosphere Pressure Chemical Ionization　大氣壓化學(xué)電離
API:   Atmosphere Pressure Ionization　大氣壓電離
CI:    Chemical Ionization　化學(xué)電離
EI:    Electron Impact　電子轟擊
ESI:   Electrospray Ionization ( Nano ESI )　電噴霧?。{升噴霧）
FAB:   Fast Atom Bombardment　快原子轟擊
FD:    Field Desorption　場解吸
FI:    Field Ionization　場電離
LD:    Laser Desorption　激光解吸
LSIMS: Liquid Second Ion Mass Spectrometry　液體二次離子電離
MALDI: Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization 基質(zhì)輔助激光解吸電離
PD:    Plasma Desorption　等離子體解吸
TSI:   Thermospray Ionization　熱噴霧電離
 
1.電轟擊電離（EI）
一定能量的電子直接作用于樣品分子，使其電離，且效率高，有助于質(zhì)譜儀獲得高靈敏度和
高分辨率。有機化合物電離能為10eV左右，50-100eV時，大多數(shù)分子電離界面最大。70eV能
量時，得到豐富的指紋圖譜，靈敏度接近最大。適當(dāng)降低電離能，可得到較強的分子離子信
號，某些情況有助于定性。

2.化學(xué)電離（CI）
電子轟擊的缺陷是分子離子信號變得很弱，甚至檢測不到?；瘜W(xué)電離引入大量試劑氣，使樣
品分子與電離離子不直接作用，利用活性反應(yīng)離子實現(xiàn)電離，其反應(yīng)熱效應(yīng)可能較低，使分
子離子的碎裂少于電子轟擊電離。商用質(zhì)譜儀一般采用組合EI/CI離子源。試劑氣一般采用
甲烷氣，也有N2,CO,Ar或混合氣等。試劑氣的分壓不同會使反應(yīng)離子的強度發(fā)生變化，所以
一般源壓為0.5-1.0Torr。

3.大氣壓化學(xué)電離（APCI）
在大氣壓下，化學(xué)電離反應(yīng)速率更大，效率更高，能夠產(chǎn)生豐富的離子。通過一定手段將大
氣壓力下產(chǎn)生的離子轉(zhuǎn)移至高真空處（質(zhì)量分析器中）。早期為Ni63輻射電離離子源，另一
種設(shè)計是電暈放電電離，允許載氣流速達(dá)9L/S。需要采取減少源壁吸附和溶劑分子干擾。

4.二次離子質(zhì)譜（FAB/LSIMS）
在材料分析上，人們利用高能量初級粒子轟擊表面（涂有樣品的金屬鈀），再對由此產(chǎn)生的
二次離子進(jìn)行質(zhì)譜分析。主要有快原子轟擊（FAB）和液體二次離子質(zhì)譜（LSIMS）兩種電離
技術(shù),分別采用原子束和離子束作為高能量初級粒子。一般采用液體基質(zhì)負(fù)載樣品（如甘油
、硫甘油、間硝基芐醇、二乙醇胺、三乙醇胺或一定比例混合基質(zhì)等）。主要原理是分子質(zhì)
子化形成MH+離子，其中有些反應(yīng)會形成干擾。

5.等離子解析質(zhì)譜（PDMS）
采用放射性同位素（如Cf252）的核裂變碎片作為初級粒子轟擊樣品，將金屬箔（鋁或鎳）
涂上樣品從背面轟擊，傳遞能量使樣品解析電離。電離能大大高于FAB/LSIMS，可分析多肽
和蛋白質(zhì)。

6.激光解吸/電離（MALDI）
波長為1250-775的真空紫外光輻射產(chǎn)生光致電離和解吸作用，獲得分子離子和有結(jié)構(gòu)信息的
碎片，適于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易氣化的大分子，并引入輔助基質(zhì)減少過分碎裂。一般采用固體基
質(zhì)，基質(zhì)樣品比為10000/1。根據(jù)分析目的不同使用不同的基質(zhì)和波長。

7.電噴霧電離（ESI）
電噴霧電離采用強靜電場（3-5KV），形成高度荷電霧狀小液滴，經(jīng)過反復(fù)的溶劑揮發(fā)-液滴
裂分后，產(chǎn)生單個多電荷離子，電離過程中，產(chǎn)生多重質(zhì)子化離子。

8.ICP離子源（ICP-MS）
輝光放電離子源（GD-MD、惰性氣體質(zhì)譜）
另外，二次離子質(zhì)譜和FAB是不同的離子化方式，LSIMS和SIMS不太一樣。SIMS可以分析無機
，有機樣品，直接將樣品放入真空腔體就可以進(jìn)行分析。