质谱发展史

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质谱技术与质谱仪

质谱技术与质谱仪

名称
简称
类型
离子化试剂
应用年代
电子轰击离子化 (Elextron Bomb Ionization)
EI
气相
高能电子
1920
化学电离 (Chemical Ionization)
CI
气相
试剂离子
1965
场电离 (Field Ionization)
FI
气相
高电势电极
1970
场解吸 (Field Desorption)
特点: 分子离子峰(或准分子离子峰)强度较大,而碎片离子峰很少; 图谱较简单。
+
+
气体分子
试样分子
+
准分子离子
电子
(M+1)+、(M+17) +、(M+29) +
与FI类似的有场解吸源,它把样品溶液置于阳极发射器的表面,并将溶剂蒸发除去,在强电场中,样品离子直接从固体表面解吸并奔向阴极。FD是一种软电离技术。
质谱仪器较为精密,价格昂贵,工作环境要求较高。
由于分子离子峰可以提供样品分子的相对分子量的信息,所以质谱法也是测定分子量的常用方法。
分析速度快、灵敏度高、高分辨率的质谱仪可以提供分子或离子的精密测定。
4
3
二、质谱技术的基本原理
化合物通过汽化引入离子化室;
在离子化室,组分分子被一束加速电子碰撞(能量约70eV),撞击使分子电离形成正离子; M —— M+ + e 或与电子结合,形成负离子 M + e —— M—
式中Rc为离子在电场分析器的运动曲率半径,E为分析器的电场强度。则 离子运动的轨道半径可以通过外加静电场加以控制。只有能动相同的离子才能通过中间狭缝,实现能量聚焦,然后再进行方向聚焦。

质谱发展史

质谱发展史

质谱分析法1.质谱仪的发展史•1911年: 世界第一台质谱装置(J.J. Thomson)•40年代: 用于同位素测定和无机元素分析•50年代:开始有机物分析(分析石油)•60年代:研究GC-MS联用技术•70年代:计算机引入•80年代:新的质谱技术出现:快原子轰击电离子源,基质辅助激光解吸电离源,电喷雾电离源,大气压化学电离源;LC-MS联用仪,感应耦合等离子体质谱仪,富立叶变换质谱仪等目前质谱分析法已广泛地应用于化学、化工、材料、环境、地质、能源、药物、刑侦、生命科学、运动医学等各个领域。

2、质谱分析法是按照离子的质核比(m/z)大小对离子进行分离和测定从而对样品进行定性和定量分析的一种方法。

质谱法的主要作用是:(1)准确测定物质的分子量(2)根据碎片特征进行化合物的结构分析分析时,首先将分子离子化,然后利用离子在电场或磁场中运动的性质,把离子按质核比大小排列成谱,此即为质谱。

有机质谱中的各种离子1)分子离子(molecular ion)样品分子失去一个电子而电离所产生的离子,记为M+。

2)准分子离子(quasi-molecular ion)准分子离子常由软电离产生,一般为M+H +、M-H +。

3)碎片离子(fragment ion)泛指由分子离子破裂而产生的一切离子。

狭义的碎片离子指由简单断裂产生的离子。

4)重排离子(rearrangement ion)经重排反应产生的离子,其结构不是原分子结构单元。

5)母离子(parent ion)与子离子(daughter ion)任何一离子进一步产生某离子,前者称为母离子,后者称为子离子。

6)亚稳离子(metastable ion)是从离子源出口到检测器之间产生的离子。

7)奇电子与偶电子离子(odd- and even-electron ion)具有未配对电子的离子称为奇电子离子,不具有未配对电子的离子称为偶电子离子。

8)多电荷离子(multiply-charged ion)失掉两个以上电子的离子称为多电荷离子。

质谱仪发展史

质谱仪发展史

质谱仪发展史质谱仪是一种用于分析物质成分的仪器,它的发展历程经历了多个阶段。

以下是对质谱仪发展史的简要概述:1.早期发展质谱仪的概念最早可以追溯到19世纪末期,当时英国科学家汤姆逊提出了将气体引入磁场中,利用不同粒子的质量与速度的差异实现粒子分离的方法。

这种方法后来被称为“质谱仪”。

然而,早期的质谱仪技术存在很多局限性,例如无法实现对复杂样品的分析等。

2.第二次世界大战时期在第二次世界大战期间,质谱仪得到了进一步的发展和应用。

战争的需求推动了分析技术的发展,质谱仪开始被广泛应用于对军需品的检测和研究中。

在战争期间,一些科学家对质谱仪进行了改进和优化,提高了其准确性和灵敏度。

3.1945年以后的发展1945年以后,随着科技的进步和实验室设备的改进,质谱仪的技术得到了进一步的发展。

新型的质谱仪开始出现,例如双聚焦质谱仪和飞行时间质谱仪等。

这些新型质谱仪具有更高的分辨率、灵敏度和准确性。

此外,计算机技术的进步也为质谱数据的处理和分析提供了便利。

4.现代质谱仪技术现代质谱仪技术采用了多种新型技术和方法,例如电喷雾离子化、大气压化学电离和基质辅助激光解吸电离等。

这些方法的应用使得质谱仪可以实现对更多样品的准确分析,尤其适用于复杂样品的分析。

同时,现代质谱仪技术的操作也更加简便和自动化。

5.应用领域扩展随着质谱仪技术的不断发展和完善,其应用领域也在不断扩展。

如今,质谱仪被广泛应用于化学、生物学、医学、环境科学、地球科学、材料科学等多个领域。

例如,在化学领域中,质谱仪被用于研究化学反应的机理和合成产物的结构;在生物学领域中,质谱仪被用于蛋白质组学和代谢组学的研究;在医学领域中,质谱仪被用于药物开发和疾病诊断等。

6.未来发展趋势未来,质谱仪技术的发展将更加注重高灵敏度、高分辨率和高度自动化的方向。

随着人工智能和机器学习技术的发展,智能化和自动化程度更高的新型质谱仪将陆续出现。

此外,随着环境问题和健康问题的日益突出,质谱仪在环境监测和医学诊断等领域的应用也将更加广泛。

质谱仪发展历史

质谱仪发展历史

质谱仪发展历史质谱仪是一种高精度的分析仪器,能够通过分析物质的质量来研究物质的成分、结构和性质。

本文将介绍质谱仪的发展历史,主要涵盖以下方面:起源及早期发展、1910年、1912年、质谱学领域里程碑、1934年、1943年、技术进步与新应用、20世纪50年代、20世纪60年代末、20世纪90年代、新时代的技术突破与应用扩展、2002年以及现代发展与趋势。

一、起源及早期发展质谱仪的起源可以追溯到19世纪末期,当时科学家们开始研究如何通过分析物质的质量来研究物质的成分和结构。

英国物理学家汤姆森(J.J.Thomson)在1897年发现了电子,为质谱仪的发展奠定了基础。

随后,英国物理学家阿斯顿(F.W.Aston)在20世纪初期发明了第一台真正意义上的质谱仪。

二、1910年第一台实用质谱仪诞生,由阿斯顿在剑桥大学研制成功。

这台仪器被用于分析有机化合物的成分,为有机化学领域的研究提供了强有力的工具。

三、1912年英国物理学家道布森(F.W.Dobbson)发现了质谱学中的重要原理——道布森效应,为质谱仪的发展作出了重要贡献。

这一发现揭示了离子在电场中的运动轨迹与质量有关,为质谱仪的进一步发展提供了理论基础。

四、质谱学领域里程碑随着时间的推移,质谱学领域不断取得突破性进展。

1927年,阿斯顿研制出第一台单聚焦质谱仪;1946年,第一台双聚焦质谱仪问世;1952年,电子捕获检测器(ECD)被应用于质谱分析;1955年,离子源被引入到质谱分析中,为后续质谱技术的发展奠定了基础。

五、1934年在工业和化学领域,质谱仪得到了广泛应用。

这一时期,人们开始利用质谱仪分析各种有机化合物和无机化合物,为化学工业的发展提供了强有力的支持。

六、1943年质谱仪的快速检测技术取得了重要进展。

美国科学家科克伦(W.H.Cochrane)发明了飞行时间质谱仪(TOF),使得质谱仪的检测速度得到了极大的提升。

这一技术至今仍在广泛应用。

质谱简介

质谱简介

电子对较易失去一个电子而带正电荷。所以正电荷在杂原子上;如果分
子无杂原子,但有π键,则π电子较易失去一个电子,所以正电荷在π
键上;如果分子中既无杂原子,也无π键则正电荷一般在分支的碳原子
上;对于复杂分子,电荷位置不易确定的,则“
”表示。
2. 亚稳定离子峰
当样品分子在电离室生成 (或 )后,一部分离子被电场加速经质 量分析器到达检测器。另一部分在电离室内进一步被裂解为低质量的离 子,还可能一部分经电场加速进入质量分析器后,在到达检测器前的飞 行途中裂解为离子 ,这种离子称为亚稳定离子,由于它是在飞行途 中裂解产生的,所以失去一部分动能,因此其质谱峰不在正常的 位 置上,而是在 较低质量的位置上,这种质谱峰称为亚稳定离子峰, 此峰所对应的质量称为表观质量m*:
第四章 质谱
质谱法是通过对样品的分子电量后所 产生离子的质荷比 及其强度的测量来 进行成分的结构分析的一种仪器分析方法。
首先,被分析样品的气态分子,在高 真空中受到高速电子流或其它能量形式的 作用, 失去外层电子生成分子离子,或 进一步发生化学键的断裂或重排,生成多 种碎片离子 。然后,将各种离子导入质 量分析器,利用离子在电场或磁场中的运 动性质,使多种离子按不同质荷比的大小 次序分开,并对多种的离子流进行控制、 记录,得到质谱图。最后,得到谱图中的 各种离子及其强度实现对样品成分及结构 的分析。
旋共振质谱等。
不管何种质谱仪, 其基本结构都为六个 部分组成,为右图所 示。
即进样系统、离子源、质量分析器、检测系统、记录(数据处理)系统、高真空系统。
2. 基本原理和过程
具有一定压力的气态有机分子,在离子源中通过一定能量(70ev)的电 子轰击或离子分子反应等离子化方式,使样品分子失去一个电子产生正离 子, 继而还可裂解为一系列的碎片离子,然后根据这些离子的质荷比(m/ze) 的不同,用磁场或磁场与电场等电磁方法将这些正离子进行分离和鉴定。 由此可见质谱最简单形式的三项基本功能是: (1)气化挥发度范围很广的化合物; (2)使气态分子变为离子(除了在气化过程中不产生中性分子而直接产生 离子的化合物); (3)根据质荷比(m/ze)将它们分开,并进行检测、记录。由于多电荷离子 产生的比例比单电荷离子要小得多,通常取z等于1,e为常数(1个电子的 电荷),因而就表征了离子的质量。这样,质谱就成为了产生并称量离子 的装置。

质谱的发展历程

质谱的发展历程

质谱的发展历程
质谱的发展历程可以追溯到19世纪末,当时科学家们开始研究如何将物质分解成更小的粒子并测量其质量。

以下是质谱技术的主要发展历程:
1.1910年:英国物理学家J.J. Thomson成功研制出世界上第一台质谱仪,这台仪器能够测量出带电粒子的质量。

2.1919年:Francis William Aston在剑桥大学卡文迪实验室设计出第一台速度聚焦型质谱仪,该仪器能够测量出同位素的质量,并发现了许多元素的同位素。

3.1920年代:质谱技术开始应用于有机化合物分析,特别是高分子化合物的分析。

4.1930年代:质谱技术开始应用于气体分析,包括气体混合物的分离和鉴定。

5.1940年代:质谱技术开始应用于生物样品的分析,如氨基酸、蛋白质和糖类的分析。

6.1950年代:质谱技术开始应用于生物大分子的分析,如DNA和RNA的分析。

7.1960年代:质谱技术开始应用于环境样品的分析,如土壤、水和空气中的污染物的分析。

8.1970年代:质谱技术开始应用于临床医学领域,如血
液和尿液中代谢产物的分析。

9.1980年代:质谱技术开始应用于药物代谢和药物动力学的研究。

10.1990年代至今:质谱技术不断发展,出现了许多新的技术,如电喷雾离子化质谱、基质辅助激光解吸离子化质谱等。

这些新技术使得质谱技术在生命科学、医学、环境科学等领域的应用更加广泛。

总之,质谱技术的发展历程是一个不断创新和发展的过程,其应用范围也在不断扩大。

质谱介绍.ppt

质谱介绍.ppt
概述
分子质量精确测定与化合物结构分析的重要工具
质谱仪的发展史
1911年:
世界第一台质谱装置(J. J. Thomson)早期应用:
原子质量、同位素相对丰度等
40年代:
用于同位素测定和无机元素分析
50年代: 开始有机物分析(分析石油)
60年代: 研究GC-MS联用技术
70年代: 计算机引入
80年代: 新的质谱技术出现:快原子轰击电离子源,基质辅助
OH R
γ
RC
α
β
OH
R
RC
OH
R
C
+
R CH2
O
C R CH3
R=H(醛 ) : m/z =44 R=CH3(酮 ):m/z =58 R=OH(羧 酸 ) : m/z=60
5 . 多电荷离子
失掉两个以上电子的离子是多电荷离子。
离子丰度的影响因素
❖ 1.产物离子的稳定性 ❖ 2.Stevenson规则 ❖ 3.质子亲合能(PA) ❖ 4.最大烷基丢失 ❖ 5.中性产物的稳定性
一般,离子从离子源到达检测器的时间为105s数量级, 若离子M1,质量m1 ①离子寿命>105s,足以到达检测器,测的其本身m1/z
②当离子寿命< 106 s 的离子在离子源内进一步裂解 M1→M2(m2) 若M2的寿命>105s,测的是m2/z
③10-6s<离子寿命< 105 s M1→M2(m2)此时M2与M1速度相同,
最轻同位素-天然丰度最大 分子离子峰 M+
同位素离子峰 M+1 或 M+2 峰
一些同位素的自然丰度
常见同位素及其丰度
元素 C
H N O S Cl Br

质谱

质谱

3.
了基础。
4.
1943年,出现了第一台商品质谱仪,主要用于石油工业。
5
50年代是质谱技术飞速发展的一个时代。在质量分析器方面出现了四
极滤质器,脉冲飞行时间分析器。离子源方面出现了火花离子源和二 次离子源。特别值得一提的是,成功的实现了气相和质谱的联用,从 而使质谱质谱在分析复杂的有机混合物占有独特的优势。
失去21~25个质量单位的碎片。因此,待确定的分子离子峰与左
侧的离子峰的质量差,不能等于4~13,21~25等的质量单位。
季戊烷的质谱图:
上图为一烷烃的图谱,每m/z57与m/z41的离子相距16个质量数,而完整的有机
化合物分子不可能丢失一个· 4离子,所以m/z57不是分子离子峰,而是由m/z CH 72的离子失去甲基(M-15)形成的。经过谱图解析,证明这个化合物是季戊烷
A+1 % 质量 2 0.05
A+2 质量 %
元素类型
13 15 17 33 29
1.1 0.37 0.04 0.80 5.1
18 34 30 37 81
0.20 4.4 3.4 32.5 98.0
“A” “A” “A” “A” “A+1” “A+1” “A+2” “A+2” “A+2” “A+2” “A+2”

生成一个中性分子和一个自由基阳离子。
H
rH
Y
α
+
HY
H Y
H Y
i +
H Y
R4
CH CH
H
Z C R1
R4
CH CH HC R2
ZH C R1
R3
CH R2

质谱的前世今生-质谱技术的发展与原理介绍

质谱的前世今生-质谱技术的发展与原理介绍

质谱的发明
英国物理学家J.J.Thomson(1906年诺贝尔物理学奖获得者)在上世纪初即开展了正电荷离子束的物理学研究,并于1910年研制了世界上第一台质谱 仪 Thomson利用低压放电离子源所产生的具有高速度的正电荷离子束,通过一组电场和磁场,这时不同质荷比的正电荷离子按不同质量发生曲率不同 的抛物线轨道偏转,依次到达检测器,在感光干板上被记录下来,从而发明了质谱法
质谱应用案例
复杂基体中痕量成分的定性定量分析——二恶因检测
二恶因(Dioxins)被称为“世纪之毒”,除了其具有很强的急毒性外,因其化学 结构非常稳定,不易代谢,人体吸收后会残留在体内,中长期累积可导致癌变。
二恶因的来源及危害: 金属冶炼,汽车尾气,焚烧生产,世界上几乎所有媒介上都被发现有二噁英。这些化合物聚积最严重的地方是在土壤、沉淀
联用类型
为了分析更为复杂的样品,TOF常常与四极杆联用,即为Q-TOF。Q-TOF的MSe模式可在一次分析中对所有进入质谱的离子 化合物进行质量数的采集,并对所有离子化合物的碎片离子进行质量数的采集,因此可对样品进行全面的数据采集,适合用于 蛋白质组、代谢组等组学的研究。
与MALDI源联用,组成的MALDI-TOF或MALDI-TOF/TOF可用于鉴定化合物的质量数,或者定性分析基质较为简单的样品。
从上世纪40年代开始,质谱广泛用于有机物质分析; 1966年,M.S.B,Munson和F.H. Field报到了化学电离源(Chemical Ionization,CI),质谱第一次可以检测 热不稳定的生物分子; 到了80年代左右,随着快原子轰击(FAB)、电喷雾(ESI)和基质辅助激光解析(MALDI)等新“软电离”技 术的出现,质谱能用于分析高极性、难挥发和热不稳定样品后,生物质谱飞速发展

质谱流式发展史

质谱流式发展史

质谱流式发展史质谱流式发展史可以追溯到20世纪初。

以下是质谱和流式技术发展的主要历程:1. 质谱技术的起步(20世纪初):- 1900年左右,质谱技术首次出现,由J.J. Thomson发明。

他使用了质谱仪来研究带电粒子的质荷比。

- 随后的几十年中,质谱技术逐渐发展,应用于分析各种化合物的结构和组成。

2. 质谱技术的进化(20世纪中叶):- 20世纪50年代,质谱仪器的改进和电子轰击离子源的引入使得质谱技术在化学分析中得到广泛应用。

- 60年代,飞行时间质谱和四极质谱等新型仪器的出现进一步提高了分析性能。

3. 流式细胞术的诞生(1960年代):- 1968年,美国科学家Wolfgang Göhde首次提出流式细胞仪的概念。

他的设想是通过单个细胞的快速检测来进行细胞分析。

4. 流式细胞仪的发展(1970年代至今):- 1970年代初,第一台商业化的流式细胞仪问世,这一技术迅速在生物医学领域得到推广。

- 随着时间的推移,流式细胞仪的功能逐渐增强,可以实现更多参数的同时检测,例如细胞大小、形状、表面标记物等。

- 引入激光技术后,流式细胞仪的灵敏度和分辨率得到了大幅提高。

5. 质谱流式联用技术的兴起(1990年代至今):- 1990年代初,质谱和流式技术的结合成为可能,诞生了质谱流式联用技术(mass cytometry)。

- 这种技术结合了质谱的高分辨率和流式的高通量特性,广泛应用于细胞分析和蛋白质组学研究。

6. 技术不断创新(21世纪):- 当前,质谱流式联用技术仍在不断创新,涉及单细胞分析、蛋白质组学、代谢组学等多个领域。

- 新一代仪器的推出使得分析更加精准、高效,对生命科学研究和临床诊断有着重要的影响。

综上所述,质谱和流式技术的发展历程相互交织,不断推动了生物医学研究和分析技术的进步。

质谱及联用技术

质谱及联用技术
实际工作中得到的未知物的质谱图可 以和谱库中的质谱图按照一定的程序进行 比较,将相似度高化合物检出。这大大优 化和减少了人工的工作量。
2、液相色谱质谱联用
• 真空度匹配:现有商品化的液质联用仪器都设计 增加了真空泵的抽速,并采用分段多级抽真空的 方法来满足质谱的要求。 • 接口技术:HPLC的质量流量比常规质谱所能处 理的流量高2-3个数量级 如何在不分解的情况下蒸发非挥发性 及热不稳定性的物质。
1、进样系统
质谱仪器只能分析和检测气相中的离子。
• 储罐进样:用作质量标定的全氟三丁胺等 • 探头进样:合成的“纯”物质等 • 色谱进样:复杂混合物分析
2、离子源
• 电子轰击(EI):使用具有一定能量的电 子直接作用于样品分子,使其电离。电力 效率高,保证了高灵敏度和高分辨率。
• 化学电离(CI):引入大量试剂气,样品 分子与电离电子不发生作用。软电离,对 于热不稳定样品的电离很有意义。
我国质谱的发展历史
上世纪50年代末,配合我国核能研究的发展,几
位自前苏联回国的留学生带回了质谱分析技术 我国的质谱技术开始时期主要在同位素分析方面 开展工作,后来延伸到地质勘探部门。 有机质谱技术起步晚,直至1980年全国质谱学会 在杭州成立。
突出特点(与核磁、红外、紫外相比)
1. 质谱法是唯一可以确定分子质量的方法 2. 灵敏度高,样品用量少 通常只需微克级样品,检出限可达10-14 g 3. 应用范围广 质谱仪种类很多,应用范围广,可进 行同位素分析,也可进行化学分析,可进 行无机成分、有机结构分析 被分析对象:气体、液体、固体
曲率半径: R= (m ) / e H0
质谱方程式:m/e = (H02 R2) / 2V 离子在磁场中的轨道半径R取决于: m/e 、 V

分析化学中的质谱技术发展及应用

分析化学中的质谱技术发展及应用

分析化学中的质谱技术发展及应用质谱技术是一种用于分析和鉴定化合物的重要工具,其应用广泛涉及到环境监测、食品安全、药物研发等领域。

本文将从质谱技术的起源、发展历程以及应用案例等方面进行分析和探讨。

一、质谱技术的起源与发展质谱技术的起源可以追溯到20世纪初,当时科学家们开始尝试利用物质的质量和电荷比来进行分析和鉴定。

最早的质谱仪是由J.J.汤姆逊于1897年发明的,通过对带电粒子进行加速和偏转,通过测量其质量和电荷比来确定其化学组成。

随着科学技术的进步,质谱技术逐渐得到了改进和发展。

20世纪50年代,质谱仪开始使用磁场来偏转离子,这使得质谱仪的分辨率得到了显著提高。

70年代,质谱仪的电子学和计算机技术的发展,使得质谱仪的灵敏度和分辨率进一步提高,同时数据处理和分析也变得更加方便和快捷。

二、质谱技术的应用案例1. 环境监测质谱技术在环境监测中起着至关重要的作用。

通过分析空气、水和土壤中的有机和无机污染物,可以评估环境质量和监测污染源。

例如,质谱技术可以用于检测大气中的挥发性有机化合物,如苯、甲醛等,以及水中的重金属离子,如铅、汞等。

这些数据可以帮助环保部门采取相应的措施来保护环境和人类健康。

2. 食品安全质谱技术在食品安全领域也有广泛应用。

通过分析食品中的残留农药、重金属和有害物质,可以确保食品的安全性。

例如,质谱技术可以用于检测水果中的农药残留,肉类中的抗生素残留,以及饮料中的添加剂。

这些数据可以帮助食品监管部门制定相应的标准和措施,保障公众的食品安全。

3. 药物研发质谱技术在药物研发中也发挥着重要的作用。

通过质谱技术可以对药物的结构进行鉴定和确认,以及分析其代谢产物。

这对于药物的研发和药效评价非常重要。

例如,质谱技术可以用于分析药物在人体内的代谢途径和代谢产物,以及药物与受体的结合情况,从而指导药物的优化和设计。

三、质谱技术的挑战与前景虽然质谱技术在分析化学中有着广泛的应用,但仍然面临一些挑战。

首先,质谱技术的设备和仪器成本较高,需要专业的操作和维护。

中国临床质谱发展历史

中国临床质谱发展历史

中国临床质谱的发展历史可以追溯到20世纪80年代。

以下是中国临床质谱发展的主要里程碑:
1.1980年代初:中国开始引入质谱技术,建立了第一个质谱实验室,并开始进行质谱分
析方面的研究。

2.1990年代初:中国研究人员开始在临床领域应用质谱技术,特别是对于药物代谢和生
化标记物的检测。

3.1995年:中国科学院成都有机化学研究所在上海建立了国内第一个临床质谱实验室,
为临床实验室提供质谱服务和技术支持。

4.2000年:中国临床质谱学会成立,推动了临床质谱领域的学术交流和合作。

5.2003年:中国国家自然科学基金委员会设立了“质谱与色谱基础研究及应用”项目,
为临床质谱研究提供了更多的经费支持。

6.2010年:中国开展了国家重大科技专项“临床应用质谱技术与设备研制”项目,旨在
促进临床质谱技术的发展和应用。

7.近年来:中国临床质谱领域取得了显著进展,涉及领域包括药物代谢研究、生物标志物
鉴定、毒理学检测以及临床诊断等。

越来越多的医院和实验室引入质谱设备,并在临床实践中应用质谱技术。

中国临床质谱的发展历程仍在继续,随着技术的不断进步和应用的扩大,临床质谱在疾病诊断、治疗监测和个体化医学方面的应用前景非常广阔。

中国质谱发展史

中国质谱发展史

中国质谱发展史1.引言质谱技术是一种用于分析物质成分和结构的重要手段,其在科学、医学、工业等领域有着广泛的应用。

自20世纪初诞生以来,质谱技术不断发展,经历了多个阶段。

中国作为一个科技大国,在质谱技术方面也取得了重要的进展。

本文将详细介绍中国质谱技术的发展历程。

2.中国质谱技术的起源20世纪50年代,中国开始引入质谱技术,并在一些研究机构和高校建立了早期的质谱实验室。

这一时期的主要任务是引进和学习国外的质谱技术和经验,为后续的发展奠定基础。

3.20世纪80年代的量子共振磁质谱仪20世纪80年代,中国在质谱技术方面取得了重要的突破。

当时,量子共振磁质谱仪的发展引起了国内外的关注。

这种质谱仪具有高分辨率、高灵敏度和高速度的优点,为我国在有机物分析、环境监测、材料科学等领域的研究提供了强有力的工具。

4.20世纪90年代的离子阱质谱技术20世纪90年代,离子阱质谱技术的引入为中国质谱界带来了新的突破。

离子阱质谱技术在痕量分析、药物开发、生物医学等领域展现出巨大的潜力。

国内的研究机构和企业纷纷投入大量的人力和物力资源进行离子阱质谱技术的研究和开发,极大地推动了该技术在我国的广泛应用。

5.21世纪初的生物质谱技术进入21世纪,生物质谱技术开始崭露头角。

生物质谱技术结合了生物学、化学、物理学等多个学科的知识,为生命科学、医学、药学等领域的研究提供了新的工具。

在这一时期,我国在生物质谱技术方面的研究取得了长足的进步,多项研究成果在国际上崭露头角。

6.现代质谱技术在中国的发展进入21世纪以来,中国的质谱技术在多个领域呈现出快速的发展趋势。

在量子共振磁质谱仪方面,我国的研究水平已经达到了国际领先地位,成功研制出一系列高分辨率、高灵敏度的量子共振磁质谱仪。

在离子阱质谱技术方面,中国的应用研究和产品开发也取得了重要进展,开发出一系列具有自主知识产权的离子阱质谱仪器和配套技术。

此外,生物质谱技术在我国也得到了广泛应用,涉及领域包括生命科学、医学、药学等。

质谱发展历史-基础知识

质谱发展历史-基础知识

传递部分能量(多小于6ev)形成离子及部分碎片.
EI的优缺点

优点
1.级的灵敏度
2.有达10万个化合物的 数据库可快速检索
3.可根据碎片方式鉴定 未知物
4.从碎片离子判定结构

缺点
1.质量范围小
2.有可能汽化前发生解 离
3.碎片过多有时看不到 分子离子
B. FBI快速原子/离子轰击离子源 Fast Atom/Ion Bombardment
第一节 进样部分
要求: 大气压下的样品要进入高真空的质谱仪,
而不影响仪器的真空度。 方式:
进样板进样 进样头进样 毛细管进样(从气相色谱及液相色谱柱)
第二节 离子源
▪ A :EI源 Electron Ionization

是1980年以前的主要离子化方式,只能用于远远小于生物有机分子的小分子
(400Da以下)的检测,样品需经过汽化(通常热解吸附)进入电离区,与电子流撞击.电子流
DC+RF
四极杆质量分析器的 优点
四极杆质量分析器通常与EI、ESI源联接 1、能容忍相对低的真空度(约10x10⁻⁵Torr) 2、m/z可达3000, ESI离子源产生的多电荷
生物分子离子m/z正好多在3000以内。 3、开销低廉。
B、离子阱质量分析器
三维的四极杆,RF加在环形电极上。
环形电极
品光降解。
4、串联质谱功能较弱,除非接反 射装置进行源后衰变测量。
5、不能分析非共价键相互作用。 6、定量时需要内校准。 7、如没有反射飞行装置,不能分
析多肽修饰。
8、对各种赋形剂的容忍度低(如 含磷酸缓冲液,大于150mM的盐
等。
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1.质谱发展简史
1886年,G o l d s t e i n发现正电荷离子
1898年,W i e n利用电场和磁场使正电荷离子偏转
1912年,T h o m s o n研制第世界上一台质谱仪,氖同位素的发现
1918年,D e m p s t e r电子轰击电离(E l e c t r o n i o n i z a t i o n)及磁聚焦1919年,A s t o n精密仪器,测定50多种同位素,第一张同位素表
1934年,S t e p h e n s均匀扇形磁场,球差和质量色散公式H e r z o g和
H i n t e n b e r g e r电磁场组合,离子光学系统
1940年,N i e r扇形磁场偏转质谱计,双聚集系统商品仪器的雏形235U,电磁制备方法,第二次世界大战期间在石油、化工等领域的应用1946年,S t e p h e n s飞行时间质谱(T i m e-o f f l i g h t m a s s a n a l y s i s) 1952年,M a r t i n气相色谱方法
1953年,P a u l等四极杆分析器(Q u a d r u p o l e a n a l y z e r s)
1956年,G o h l k e a n d M c L a f f e r t y气相色谱-质谱联用(G C/M S)B e y n o n 高分辨质谱仪(H i g h-r e s o l u t i o n M S)
1965年,H i p p l e等离子回旋共振(I o n C y c l o t r o n R e s o n a n c e)
1966年,M u n s o n a n d F i e l d化学电离(C h e m i c a l i o n i z a t i o n)
1966年,M c L a f f e r t y a n d J e n n i n g s串联质谱(T a n d e m m a s s s p e c t r o m e t r y) 1973年,M c L a f f e r t y液相色谱-质谱联用(L C/M S),热喷雾方法
1974年,C o m i s a r o w和M a r s h a l l傅立叶变换离子回旋共振质谱
(F T-I C R-M S)
1981年,B a r b e r等快原子轰击电离质谱(F A B M S),生物中,小分子,2000以内
1989年,J.B.F e n n电喷雾电离K o i c h i T a n a k a基质辅助激光解吸电离。

1990年,K a t t a a n d C h a i t电喷雾电离质谱观察蛋白质构象改变
1993年,商品电喷雾质谱仪
1995年,付立叶变换离子回旋共振质谱仪(与E S I和M A L D I联用)1998年,高分辨飞行时间质谱仪(D e l a y E x t r a c t,R e f l e c t r o n技术)2002年,J.B.P e n n和田中耕一因电喷雾电离(e l e c t r o n s p r a y i o n i z a-
t i o n,E S I)质谱和基质辅助激光解吸电离(m a t r i x-a s s i s t e d l a
s e r d e s o r p t i o n i o n i z a t i o n,M A L D I)质谱获诺贝尔化学奖。

2.液质联用仪发展简史
从“接口”技术发展史来看,液质“接口”技术的难度要大于气质的,这是因为液相色谱中的流动相是液体,而质谱检测的是气体离子,所以“接口”技术必须要解决液体离子化难题。

伴随这一难题的解决,液质联用的发展也日新月异,并广泛的应用于各领域。

1977年,L C/M S开始投放市场;
1978年,L C/M S首次用于生物样品分析;
1989年,L C/M S/M S研究成功;
1991年,A P I L C/M S用于药物开发;
1997年,L C/M S/M S用于药物动力学高通量筛选;
2002年美国质谱协会统计的药物色谱分析各种不同方法所占的比例:1990年,H P L C高达85%,而2000年下降到15%,相反,L C/M S所占的份额从提高到大约80%。

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