串联四极杆和离子阱质谱仪的性能与用途比较
仪器分析之 串联质谱
三重四级杆的定性定量方式
三重四级杆的扫描方式
DAU子离子扫描 PAR母离子扫描 CNL中性碎片丢失扫描 SIR选择离子监测 MRM多反应监测
子离子质谱图DAU
MS1
Collision
MS2
Cell
静态
扫描
用MS2质量分析器扫描指定母离子的子离子碎片，所得到的质 谱图只能是由指定母离经碰撞产生。
SIR与单四级杆仪器的SIM方式相当 对于信号强度，SIR方式更强 对于纯净基质，也许SIR的信噪比可能高于
MRM方式 对于复杂样品分析，多数情况下MRM方式
的灵敏度高于SIR方式
TIC\SIM\MRM方式的差别
信噪比（S/N）
信-信号 噪-噪音 用噪音的Standard Derivation表示 信噪比越高，表示结果的可靠性越高
X
去检测器
-
Y+
+
-
来自离子源
X
Y
RF Cycle
四级杆原理2
DC voltage U (volts)
90 80 70 60 50 40 30 20 10
0 0
Y stability boundary
X stable Y unstable
X stability boundary
X unstable Y stable
多电荷离子的MS-MS
一般都用丰度最强的质谱峰进行质谱质谱 分析，即使它是多电荷离子。
多电荷离子一般比单电荷离子需要更高的 碰撞气电压。
碎片离子可能比多电荷离子的质荷比大。
注意要保证流动相pH恒定，否则生成的多 电荷离子比例不同，造成定量误差。
X and Y stable
200
离子阱与四级杆的区别
离子阱与四级杆的区别离子阱（Ion Trap）和四级杆（Quadrupole Mass Spectrometer）是质谱仪里面两种常用的离子操控方法，它们分别采用了不同的离子捕捉技术。
这篇文章将针对离子阱和四级杆这两种离子捕捉方法，从结构、工作原理、优缺点等方面进行详细地介绍和比较。
一、离子阱离子阱主要由四个部分组成：电极，封闭区，偏置电压和检测器。
1. 电极离子阱是由三个电极组成。
一个环形稳定电极和两个端盖电极。
通常情况下，稳定电极和一个端盖电极是相对地接到高频交流电源上的。
在离子阱中加上这个高频电压可以产生一个旋转的电场。
稳定电极的环状形能够在中心悬浮并使离子在一个空间中运动而不会被失去。
另外一端的端盖电极与较低的静态电位相关联。
2. 离子封闭区封闭区是离子阱实际上存在的空间。
每个离子在其中旋转并被维持在环形稳定电场上。
封闭区的大小取决于离子所处的高频电压和频率，通常以毫米为单位。
3. 偏置电压离子阱中第三个电极是一个稳定电势电极，称为偏置电极。
偏置电极上加上如此高的电位是为了使离子保持在封闭区，不受位移影响。
4. 检测器检测器与离子阱的封闭区相连。
检测器稳定地地捕捉在封闭区中旋转的离子，然后将它们转化为电流的形式进行检测以测量它们的质谱信息。
二、四级杆四级杆由四根圆柱形电极构成，这四个电极分别排列在两个互相垂直的平面内，两个平面间隔着一个相等的距离。
其中两个矩形加秒杆呈90度交叉，形成一个“十”字形。
每根电极都交替地接到正或负电源上。
质谱离子穿过四根电极，受到一系列的射频电压和直流电压控制，最终只有部分离子能够穿过所有的电极，在检测器侧被检测到。
1. RF选通器RF 选通器是四级杆中的第一个电极，由于其工作原理与离子阱类似，同样需要加上高频电压，产生旋转或者交替偏转的效果，以实现选择离子通过的目的。
2. 直流电极四级杆中直流电极的电压为正负交替，控制是否让击中该电极的离子穿越四级杆。
3. RF辅助电极RF 辅助电极可以增加四级杆的选择性。
7种质谱能力优缺点大解析
7种质谱能力优缺点大解析四极杆质谱仪，QMSQMS是最常见的质谱仪器，定量能力突出，在GC-MS中QMS占绝大多数。
优点：结构简单、成本低、维护简单SIM功能的定量能力强，是多数检测标准中采用的仪器设备。
缺点：无串极能力，定性能力不足分辨力较低（单位分辨），存在同位素和其他m/z近似的离子干扰速度慢，质量上限低（小于1200u）飞行时间质谱仪，TOFMSTOFMS是速度最快的质谱仪，适合于LC-MS方面的应用。
优点：分辨能力好，有助于定性和m/z近似离子的区别，能够很好的检测ESI电喷雾离子源产生多电荷离子。
速度快，每秒2～100张高分辨全扫描（如50～2000u）谱图，适合于快速LC系统（如UPLC）质量上限高（6000～10000u）缺点：无串极功能，限制了进一步的定性能力售价高于QMS较精密，需要认真维护三重四极杆质谱仪，QQQQQQ质谱给四极杆质谱仪在保留QMS原有定量能力强的特点上，提供了串级功能，加强了质谱的定性能力，检测标准中常作为QMS的确认检测手段。
优点：有串极功能，定性能力强定量能力非常好，MRM信噪比高于QMS的SIM是常用的QMS结果确认仪器除一般子离子扫描功能外，QQQ还具有SRM、MRM、母离子扫描、中性丢失（Neutral loss）等功能（离子阱不行）对特征基团的结构研究有很大帮助缺点：分辨力不足，容易受m/z近似的离子干扰售价较高需要认真维护四极离子阱，QTrap技术上而言，在传统QQQ的四极杆中加入了辅助射频，可以做选择性激发；或者就功能而言，为QQQ提供了多级串级的功能优势：同时具备MRM、SRM、中性丢失和多级串级功能，非常适合于未知样品的结构解析缺点分辨力还是低了点离子阱质谱仪，ITMS离子阱质谱仪是最简单的串联质谱。
常用于结构鉴定成本比QQQ低廉，体积小巧具备多级串级能力，适合于分子结构方面的定性研究，能够给出分子局部的结构信息，比QQQ好有局部高分辨模式（Zoom Scan），分辨力比四极杆质谱高数倍，达到6000～9000，适合于确定离子质量数缺点：定量能力不如QMS和QQQ，所以大多数GCMS不采用离子阱质谱不能够像QQQ一样做母离子扫描和中性丢失，在筛选特征结构分子的时候能力不足线性离子阱，Linear Ion Trap传统3D离子阱的增强版本优点：相对于传统3D离子阱，灵敏度高10倍以上多级串级质谱缺点：相对于QQQ，还是不能做MRM、中性丢失等特征基团筛选功能四极杆飞行时间串联质谱，QTOFQTOF以QMS作为质量过滤器，以TOFMS作为质量分析器。
离子阱质谱和四极杆质谱的原理
离子阱质谱和四极杆质谱的原理分析质荷比的原理四极杆（Quadrupole）：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。
离子阱（Ion trap）：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。
离子阱质谱可以很方便地进行多级质谱分析，对于物质结构的鉴定非常有用。
我们单位就用的ESI-四极杆分析多肽，请问三重四极杆原理又是什么？说来比较复杂，我有相关的文献，需要的话我可以发信给你。
有本英文的书"Practical aspects of ion trap mass spectrometry" Thomas Cairns主编的，很详细，可以到国家图书馆借到。
简单得说，离子阱能囚禁的离子质量与所用射频的频率的平方成反比，与其幅度成反比。
通常是固定频率，从小到大扫描幅度，其囚禁的离子以质量从小到大的次序就出来了。
简单得说，离子阱能囚禁的离子质量与所用射频的频率的平方成反比，与其幅度成反比。
四极杆静电场轨道阱质谱仪
四极杆静电场轨道阱质谱仪四极杆静电场轨道阱质谱仪是一种高精度的分析仪器，广泛应用于化学、生物化学、环境科学等领域。
本文将介绍四极杆静电场轨道阱质谱仪的原理、结构、优点及应用领域，并探讨我国在该领域的发展前景。
一、四极杆静电场轨道阱质谱仪的原理和结构四极杆静电场轨道阱质谱仪基于离子阱技术，其主要结构包括四极杆、静电场和轨道阱。
四极杆负责对离子进行传输和聚焦，静电场用于控制离子的运动轨迹，轨道阱则用于捕获和分析离子。
在工作过程中，样品经过电离后产生离子，四极杆将这些离子传输至轨道阱，静电场则根据离子的质荷比（m/z）对其进行分离。
最终，质谱仪通过检测器收集和分析分离后的离子信号，从而实现对样品的定性分析和定量分析。
二、四极杆静电场轨道阱质谱仪的优点和应用领域1.优点（1）高分辨率：四极杆静电场轨道阱质谱仪具有较高的分辨率，能够对不同质荷比的离子进行精确分离。
（2）高灵敏度：该质谱仪在较低浓度下即可检测到样品中的目标离子，适用于微量分析和超痕量分析。
（3）广泛的应用领域：四极杆静电场轨道阱质谱仪可应用于有机化学、生物化学、环境科学、药物分析等多个领域。
2.应用领域（1）环境监测：用于检测大气、水体、土壤等环境中的有害物质。
（2）药物分析：用于药物研发、生产和临床检验等方面的分析检测。
（3）生物化学：用于蛋白质组学、代谢组学等研究领域的离子分析。
（4）食品安全：用于检测食品中的农药残留、添加剂、重金属等成分。
三、四极杆静电场轨道阱质谱仪在我国的发展前景近年来，随着国家对科技创新的重视和投入，我国四极杆静电场轨道阱质谱仪的研究和应用取得了显著成果。
在未来，我国四极杆静电场轨道阱质谱仪的发展前景广阔，有望在以下方面取得突破：1.提高分辨率和技术指标：通过优化仪器设计和改进检测方法，提高质谱仪的分辨率和灵敏度。
2.扩大应用领域：研发针对不同领域的专用四极杆静电场轨道阱质谱仪，满足更多行业的需求。
3.仪器小型化和便携化：通过技术创新，实现四极杆静电场轨道阱质谱仪的小型化和便携化，方便现场快速检测。
串联四极杆和离子阱质谱仪的性能与用途比较
." 三级四极杆色谱峰采集到的数据点， #" 离子阱色谱峰采集到的数据点
图 .$ 三级四极杆色谱峰与离子阱色谱峰采集到的数据点比较
$" 结 语 兽药残留检测主要是针对目标化合物的分析， 尤其是低残留物的确认检测， 要求定性可靠和低的 定量限， 且定量的准确性和重现性要好， 三级四极杆 质谱仪是目前唯一能满足上述条件的分析仪器。
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万方数据
串联四极杆和离子阱质谱仪的性能与用途比较
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 王树槐 中国兽医药品监察所,北京,100081 中国兽药杂志 CHINESE JOURNAL OF VETERINARY DRUG 2004,38(12) 1次
［编者按］ ! 为加强兽药质量监察和残留监控系统基础建设， 提高兽药质量和兽药残留检验检测能 力， 各省市兽药监察所正在利用国债资金选购仪器设备。其中用于残留确认检测的 , 液质联用仪， 属贵重大型仪器， 价格不菲。本文作者对串联四极杆和离子阱液 , 质联用仪的结构、 性能、 主要用 途进行了介绍， 可作为仪器购置参考。 ［ 关键词］ ! 质谱仪； 四极杆； 离子阱； 性能 ! ! 离子阱质谱和三级四极杆质谱都属多级质谱， 但离子阱属时间串联质谱， 偏重于定性， 有助于对未 知结构化合物的解析； 三级四极杆则为空间串联质 谱， 主要用于目标化合物的定性和定量。仪器的性 能与离子源的离子化效率和离子的传输率等参数有 关。在选购仪器时应依据实际工作的需要和经费情 况综合考虑， 本文对两种质谱的工作原理进行了比 较 （ 单级四极杆不在此范畴之内） ， 旨在能为仪器的 选购提供参考。 "! 三级四极杆的 /0 1 /0 工作方式 "2 "! 多反应离子监测 （ /3/） ! !456 （ 大气压电离 源） 产生离子； " 7# 透镜只传输离子到 7" 母离子 质量分析器 （ 第一个四极杆区） ； # 7" 质量分析器 选择 目 标 母 离 子 （ 如： 氯霉素的准分子离子 81 9 +%" ） 传输至 7% 碰撞池； $进入 7% 的母离子被氩气 碰撞解离成碎片离子 （ 如： 8 1 9 %(: 、 ":; 、 "(% 离子） ； （ 第三个四极杆） 以选择离子扫描 %7+ 质量分析器 方式依次将碎片离子传输到检测器进行扫描检测。 "2 %! 子离子扫描方式 ! ! 456 （ 大气压电离源） 区 产生离子； "7# 透镜只传输离子到 7" 母离子质量 分析器 （ 第一个四极杆区） ； # 7" 母离子质量分析 器选择具有一定 8 1 9 的离子到 7% 碰撞池 （ 如氯霉 ； 素 +%" 8 1 9 到 7% ） $进入 7% 的母离子被氩气碰撞 解离成碎片离子 （ 如： 8 1 9 %(: 、 ":; 、 "(% 离子） ； % 7+ 质量分析器 （ 第三个四极杆） 以全扫描方式检测所 有碎片子离子。 #! 离子阱的工作方式 离子阱并不是让离子依次通过， 而是象一个锅 ， 通过改变电 一样， 捕获一定数量的离子 （ " < "# & ） 埸， 所有的离子按照时间序列依次从阱中排出。 离子阱的离子进口打开时间 （ 如同照相机的快 门） 可以控制离子阱内的离子数目。离子被依次弹 出离子阱检测器， 较小的离子先被检测。如果一个 色谱峰的出峰时间是 ( 秒， 离子进口打开时间可能 是 $## 毫秒， 扫描时间可能是 "## 毫秒， 全扫描 （从 8 1 9 "## 扫到 8 1 9 (## ） 过程需时 -## 毫秒， 则每个 8 1 9 的被检测的时间是 #2 %( 毫秒 （ #2 " 1 &## 秒） 。 $! 四极杆的 /0 扫描方式 四极杆质量分析器的扫描， 是通过梯度改变加 在四极杆上的直流 1 交变电压。因此， 在任何一个给 定的时间， 只有具有一定 8 1 9 的离子可以穿越四极 杆区进入检测器， 而在这段时间里的其他 8 1 9 的离 子都因为不符合条件被甩在了四极杆上不能到达检 测器。 如果一个 /0 1 /0 的全扫描 （ 从 8 1 9 "## 扫到 8 1 9 (## ） 过程需时 " 秒钟， 那么每个 8 1 9 的通过四 极杆被检测的时间是 %2 ( 毫秒 （ " 1 &## 秒） 。 %! 全扫描工作状态下灵敏度的比较 &2 " ! 对于四极杆， 每个 8 1 9 离子被扫描和检测的 时间为 %2 ( 毫秒。
四级杆、单杆串联质谱仪分类
四级杆、单杆串联质谱仪分类一、四级杆质谱仪四级杆质谱仪是质谱仪的一种，其核心部分是一个四级杆质量过滤器。
在质谱分析中，样品分子首先要离子化，即在很高的电场作用下，将原子或分子解离成带电的离子。
四级杆质谱仪的特点在于其能够选择性地过滤和传输特定质量的离子。
它通常用于痕量分析，如环境样品、药物、代谢产物、食品安全等领域。
1.工作原理四级杆质谱仪的核心是四级杆质量过滤器，由四个平行电极杆构成。
在电场的作用下，离子根据其质量、电荷比（m/z）的不同，在四级杆中受到不同程度的加速或偏转。
当设定适当的电压时，特定m/z的离子可以通过四级杆，而其他的离子则被排斥。
通过检测器检测通过的离子，可以得到样品的质谱图。
2.优点（1）高选择性：四级杆质谱仪可以选择性地过滤和传输特定m/z的离子，有效地排除其他离子的干扰。
（2）高灵敏度：由于四级杆的过滤作用，只有少量的离子能够通过，这使得检测器的检测灵敏度较高。
（3）结构简单：四级杆质谱仪的结构相对简单，操作和维护也比较方便。
3.局限性（1）质量范围限制：四级杆质谱仪的质量范围有限，通常只适用于某一特定的m/z范围。
（2）分辨率较低：对于相近的m/z值，分辨率较低，容易造成混淆。
（3）易受污染：长时间使用后，四级杆表面容易积聚杂质和污染物，影响其性能。
二、单杆串联质谱仪单杆串联质谱仪是一种将两个或多个质谱仪串联起来，以提高分辨率和灵敏度的质谱仪。
由于其结构相对复杂，成本较高，因此通常只用于高精度的质谱分析，如生物医学、环境监测等领域。
1.工作原理单杆串联质谱仪由两个或多个质谱仪串联而成。
每个质谱仪都有自己的四级杆质量过滤器，并配备相应的检测器。
样品离子首先通过第一个质谱仪的四级杆过滤器，选出特定m/z的离子，然后传输到下一个质谱仪继续过滤和检测。
通过串联多个质谱仪，可以提高分辨率和灵敏度，并拓宽可检测的质量范围。
2.优点（1）高分辨率：通过串联多个质谱仪，可以显著提高分辨率，更好地区分相近的m/z值。
串联四级杆质谱
串联四级杆质谱
四级杆质谱仪是一种用于分析物质组成和结构的仪器。
它由四个串联的杆组成，每个杆具有不同的功能。
首先，样品进入质谱仪的离子源，通过电离方法（如电子轰击、电喷雾等）将样品分子电离成离子。
离子会被加速器加速并进入第一级杆，称为Q1杆。
在Q1杆中，通过应用电场和磁场，选择性的聚焦和传输特定质荷比（m/z）的离子进入下一个杆。
接下来，离子进入第二级杆，称为Q2杆。
在Q2杆中，通过
再次应用电场和磁场，进一步选择性地传输特定m/z的离子。
这里通常使用碰撞诱导解离（CID）技术，将离子分解成更小
的碎片离子。
这些碎片离子的m/z比原始离子更小，有助于确定样品的组分和结构。
然后，离子进入第三级杆，称为Q3杆。
在Q3杆中，离子再
次经过选择性传输，可以选择传输特定的m/z范围，以进一步减少背景干扰。
最后，离子进入第四级杆，称为Q4杆或检测器。
在这里，离
子被检测器捕获，并转化为电信号。
这个电信号被放大和记录下来，并可以通过计算机软件进行分析和解读。
通过串联四级杆质谱仪，可以实现高灵敏度、高分辨率的质谱分析，可以用于各种应用，包括化学分析、生化分析、环境监测等。
四极杆飞行时间质谱和离子阱质谱的区别
四极杆飞行时间质谱和离子阱质谱的区别四极杆飞行时间质谱（quadrupole time-of-flight mass spectrometry, Q-TOF）和离子阱质谱（ion trap mass spectrometry, IT-MS）是常见的质谱技术，它们之间有以下区别：
1.原理：四极杆飞行时间质谱和离子阱质谱的原理不同。
四极杆飞行时间质谱是利用电磁场对离子进行加速、聚焦和分离，然后测定其飞行时间，从而确定其质量；离子阱质谱是通过电场将带电粒子聚集在一个空间内，然后利用外加电场进行激发和检测，从而得到粒子的质荷比。
2.离子捕获能力：离子阱质谱具有较强的离子捕获能力，可以在较长时间内稳定地存储大量离子，而四极杆飞行时间质谱则不能存储离子。
3.灵敏度：离子阱质谱的灵敏度通常比四极杆飞行时间质谱高，特别是在低质量分析方面具有更好的表现。
4.分辨率：四极杆飞行时间质谱的分辨率通常比离子阱质谱高，能够分析更复杂的样品。
5.适用范围：离子阱质谱主要用于小分子化合物的分析，而四极杆飞行时间质谱则适用于大分子和蛋白质等生物大分子的分析。
LC-MS原理以及应用-(1)
15 CH3
CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
2、α―断裂
BAZ
R CH2 OH R CH2 OR' R CH2 NR'2 R CH2 SR'
AZ + B
CH2 OH + R CH2 OR' + R CH2 NR'2+ R CH2 SR' + R
NH2
Mol. Wt.: 131.26
30
Mol. Wt.: 71.14
+
NH2
Mol. Wt.: 30.05
71 131
30 60 100 130
m/z
最大烷基丢失规律 分子离子或其他离子以同一种裂解方式进行时，总是失去较 大基团的裂解过程占优势，形成的产物离子丰度较大。
2-已酮在进行a-裂解时，丢失丁基自由基产生100%的CH3CO+， 而丢失甲基产生C4H9CO+的丰度只有2%。
• 适用范围：电喷雾有利于分析极性大的小分子和生物大分 子及其它分子量大的化合物，而APCI更适合于分析极性较
LCMS
Drying
gas
From
LC
Nebuliz er Gas
分液 聚焦镜
CDL Q- 器八极 array
入口镜 前杆
四极杆
ESI/APCI
隔离 板
废液 旋转 TMP 1 管泵
TMP
2
A+B
正
15 29
43 57
71
己 烷
H3C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
71 57 43 29
15
71 H3C CH2 CH2 CH2 CH2
5 常见的质谱性能和特点
四极杆质谱仪，QMS QMS是最常见的质谱仪器，定量能力突出，在GC-MS中QMS占绝大多数
优点： 结构简单、成本低 维护简单 SIM功能的定量能力强 是多数检测标准中采用的仪器设备。
缺点： 无串极能力，定性能力不足 分辨力较低（单位分辨），存在同位素和其他m/z近似的离子干扰 速度慢 质量上限低（小于1200u）
3D离子阱的市场被线型离子阱蚕食的非常严重，特别是在中国质谱市场， 由于用户爱追新潮、求大求好，线型离子阱在中国卖的很好。以至于在 很多时候Bruker和Agilent的离子阱广告都看不见了。
但是实际上线型离子阱在国外并不是非常流行，特别是一些离子阱的老 用户，由于已经习惯了离子阱的指标，对于价钱高很多的线型离子阱往 往只叫好不出手，宁可买只要3/5价钱的LCQ这种老式3D离子阱。又便 宜又好用。。。
厂家： 安捷伦597x系列，PE/Sciex Clarus系列，Finnigan DSQ系列， 瓦里安320系列，岛津2010系列
飞行时间质谱仪，TOFMS TOFMS是速度最快的质谱仪，适合于LC-MS方面的应用。
优点： 分辨能力好，有助于定性和m/z近似离子的区别，能够很好的检测ESI电 喷雾离子源产生多电荷离子。 速度快，每秒2～100张高分辨全扫描（如50～2000u）谱图，适合于快速 LC系统（如UPLC） 质量上限高（6000～10000u）
缺点： 分辨力不足，容易受m/z近似的离子干扰 售价较高 需要认真维护
四极离子阱，QTrap 技术上而言，在传统QQQ的四极杆中加入了辅助射频，可以做选择性 激发；或者就功能而言，为QQQ提供了多级串级的功能
优势： 同时具备MRM、SRM、中性丢失和多级串级功能，非常适合于未知 样品的结构解析
3200 QTRAP串联四极杆线性离子阱质谱
Apr 2010 CHINA FOOD SAFETY 41产品栏目编辑：马永娇 E-mail: myj@ 3200 QTRAP串联四极杆线性离子阱质谱特 点 1.传统串联四极杆质谱仪的所有功能:全扫描/子离子扫描功能/母离子扫描功能/多反应监测扫描MRM/中性丢失扫描功能/选择离子扫描SIR。
2.高灵敏的线性离子阱扫描功能:增强全扫描功能/时间延迟碎片扫描功能/增强子离子扫描功能（EPI）/多电荷扫描功能/三级质谱扫描功能。
3.独特的“空间-时间”串联技术，将三重四级杆技术与线性离子阱技术巧妙的组合在一起。
亮 点 结合了串联四级杆和线性离子阱质谱仪的所有优点，不仅具有很高灵敏度的定量分析能力，而且利用线性离子阱的特殊扫描功能，还可以在定量分析的基础上进行超强的定性分析，从而为数据的准确性提供极为可靠的技术保证。
适用范围 特别适用于食品安全、环境及药物领域的分析。
应用实例 多种磺胺类化合物的同时定量定性分析磺胺类药物以其抗菌谱广、使用方便、性质稳定、价格低廉的特点，在临床治疗方面占据十分重要的地位。
但由于其具有可导致血红蛋白尿、溶血性贫血、再生障碍性贫血，严重时甚至可致死等副作用，欧盟和日本的相关法规都对磺胺类药物在各种食品中的残留限量作了明确的规定，如日本的肯定列表制明确规定了蜂产品（蜂王桨、蜂蜜）中每种磺胺的最大残留限量不能高于10µg/kg，动物源性食品中每种磺胺的最大残留限量不能高于20µg/kg。
所以，对食品中磺胺类药物的检测非常必要。
图1是采用AB SCIEX的LC/MS/MS-QTRAP系统分析多种磺胺的总离子色谱图；图2为磺胺间甲氧嘧啶（Sulfamonomethoxine）的离子色谱图，检出限为0.05ng/kg；图3为线性范围(0.05ppb,0.5ppb,1ppb,5ppb,10ppb)确定图；图4为对检出限浓度的色谱峰进行定性质谱检索与分析得到的检索结果。
四级杆质谱
四级杆质谱
四级杆质谱仪是质谱分析的一种仪器，其特点如下：
1. 工作原理：质谱分析是一种测量离子质荷比的分析方法。
在离子源中，试样中的各组分发生电离，生成不同荷质比的带电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。
在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。
2. 结构特点：四极杆质谱计属于动态质谱，由于仅利用纯电场工作，无需涉及磁场，其结构简单，重量较轻。
仅要求离子入射能量小于某一上限，不要求入射离子实现能量聚焦，从而可引入结构简单、高灵敏度的离子源，并且适用于具有一定能量分散的离子，如二次离子。
扫描速度快，可通过调节电参量实现仪器灵敏度和分辨本领的调整，同一台仪器可满足不同的分析要求。
3. 应用：四极杆质谱是最成熟、应用最广泛的小型质谱计之一，常被用于气相色谱质谱（GC/MS）和液相色谱质谱（LC/MS）联用仪中。
四级杆质谱仪是一种高效、灵敏、应用广泛的质谱分析仪器。
离子阱——精选推荐
离子阱（Ion trap）：由一对环形电极（ring electrod）和两个呈双曲面形的端盖电极（endcap 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。
离子阱质谱可以很方便地进行多级质谱分析，对于物质结构的鉴定非常有用。
在质谱的使用过程中，离子阱被认为做定性方面有较大优势；而四极杆在定量方面有优势。
离子阱在做多级MS方面有性能（非常容易就能做到3级以上的MS）和成本（只用一个阱就能做）上的优势；而四极杆只能做到二级MS（三重四极杆仪器），且价格较贵。
离子阱并不是一个很新颖的装置，早在50年代末它就被应用于改进光谱测量的精确度。
设法提高光谱精确度是每个从事原子光谱研究的科学家所追求的「圣杯」，有人曾这么比喻：如果哪一天上帝允诺帮每个人实现一个愿望，十个原子光谱学家中，大概有九个都会希望上帝做同一件事──以他伟大的神力把一个原子或分子一动也不动地固定在空间中某一点，好让这些科学家把光谱线量到无比精确。
这当然只是一个梦想，一个在真实世界中永远无法实现的愿望。
由于测不准原理的作祟，DE不可能无限小，所以谱线不可能量到无限准。
但是如果我们能使Dt够大，DE还是可以很小，换言之，想要量到更精准的谱线，测量时间必须拉长，因此必须设法局限住待测物体。
于是离子阱因应而生，它的原理十分简单：利用电荷与电磁场间的交互作用力来牵制带电粒子的运动，以达到将其局限在某个小范围内的目的。
GC 气相色谱MS 质谱GC 把化合物分离开然后用质谱把分子打碎成碎片来测定该分子的分子量一、气相色谱的简要介绍气相色谱法是二十世纪五十年代出现的一项重大科学技术成就。
这是一种新的分离、分析技术，它在工业、农业、国防、建设、科学研究中都得到了广泛应用。
超高效液相色谱串联三重四极杆质谱联用仪论证报告-试验室管理处
大型仪器设备购置论证报告
仪器设备名称超高效液相色谱串联三重四极杆质谱联用仪项目名称生物学重中之重学科
项目负责人马伯军
填表日期2016.9.21
实验室管理处制
填表说明
1．单价10万元及以上仪器设备的申购均需填写此表，并与申购计划一起上报有关部门。
2．所在学院（部门）组织3—7人单数技术专家进行论证，并通知项目经费管理、设备管理等部门参加论证。
申请单一来源采购的需3人以上单数非本校专家参加论证；未列入全省统一论证进口产品范围的进口产品需5人以上单数非本校专家参加论证。
3．论证会由专家组组长主持，主要程序为：申购人报告、现场考察、专家质询与讨论、专家组形成论证意见并签名。
4．专家论证同意，经学院（部门）、项目经费管理部门签字并盖章后，报本科教学部（实验室管理处）网上公示一周无异议后实施。
5．此表一式1份（如设备为进口设备，请提交2份）。
气相色谱 四极杆 离子肼
气相色谱四极杆离子肼
气相色谱（Gas Chromatography，简称GC）是一种分离和分析化合物的技术，它利用气体作为流动相，将化合物分离并检测。
气相色谱通过在固定相填充的柱子中进行分离，利用化合物在固定相和流动相之间的分配系数不同来实现分离。
这种技术在化学、生物化学、环境科学等领域得到了广泛应用。
四极杆（Quadrupole）是一种在质谱仪中常用的离子过滤器，它可以选择性地传递或者排除特定质荷比的离子。
四极杆由四根平行的杆组成，施加交变电压和直流电压来筛选离子。
四极杆在质谱仪中用于质谱分析，可以帮助确定化合物的质荷比，从而进行定性和定量分析。
离子肼是一种化合物，它在气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析中可能会被检测到。
离子肼的质谱图谱可以用于鉴定和定量该化合物。
在GC-MS分析中，样品首先通过气相色谱分离，然后进入质谱仪进行质谱分析，离子肼的质谱图谱可以通过四极杆进行筛选和鉴定。
综上所述，气相色谱结合四极杆和离子肼的分析可以帮助科研
人员进行化合物的分离、鉴定和定量分析，为化学和生物化学领域的研究提供了重要的技术支持。
超高效液相色谱-串联四极杆复合线性离子阱质谱法同时识别和测定尿液中毒死蜱代谢物
1 言
毒死蜱(Chlorpyrifos)，化学品名O,O-二乙基-O-(3,5,6-三氯-2-吡啶基)硫代磷酸，属于有机磷类杀虫剂。由于毒死蜱对哺乳动物急性毒性中等且在环境中的持久性较低，因此广泛用于我国农作物病虫害和家庭卫生害虫的防治。然而，毒死蜱的大量使用也会引发人和动物产生多种毒性反应[1,2]。
2 实验部分
2.1 仪器、试剂与材料
超高效液相色谱-串联四极杆复合线性离子阱质谱(UPLC-Agilent Technologies 1290 Infinity，MS-AB SCIEX QTRAP 4500，美国); Milli-Q超纯水机(德国Millipore公司); 高速离心机(德国Eppendorf公司)。
随着质谱技术的发展，检测尿液中毒死蜱代谢产物的分析方法主要有气相色谱-质谱法[10～12]和液相色谱-质谱法[12～14]。气相色谱法前处理时需要衍生化，过程较为繁琐。高效液相色谱法前处理较为简单[12]。但由于基质的复杂性，即使使用串联四极杆模式也难免造成假阳性或假阴性的误判[15]。因此需要开发灵敏度更高和选择性更优的分析方法。
2.4 质谱条件
电喷雾离子源(ESI-); 扫描模式：MRM-IDA-EPI; 离子源温度：400℃; 离子喷雾电压：5500 V; 气帘气压力：0.207 MPa; 喷雾气压力：0.241 MPa; 辅助加热气压力：0.276 MPa。EPI参数设置：探测扫描模式选择负离子模式，碰撞能量CE： -10、-25和-40 eV; 扫描速度：4000 Da/s; 扫描阈值：1000 cps。其它参数见表1。
毒死蜱的急性暴露会导致神经毒性的发生，抑制乙酰胆碱酯酶活性，使神经纤维长期处于兴奋状态，正常的神经传导受阻，引发胆碱能综合症[2]。毒死蜱被人体吸收后，主要分布在肝脏、肾脏、脾脏等血流量较高的器官，经脂酶分解成一系列代谢产物[3～5]，包括3,5,6-三氯-2-吡啶醇(3,5,6-Trichloro-2-pyridinol， TCP)、二乙基硫代磷酸酯(Diethyl thiophate， DETP)、二乙基磷酸酯(Diethyl phosphate， DEP)，其结构式见图1。其中TCP是毒死蜱在人体中经肾脏排泄的最主要的代谢产物，具有抑制人体乙酰胆碱酯酶活性的作用，因此，人尿液中TCP的浓度是人体毒死蜱生物负荷的一个特异性生物监测指标，可反映毒死蜱这种外源性污染物质对人体产生的危害，如抑制人体红细胞乙酰胆碱酯酶活性以及导致血色素浓度下降等[6～8]。TCP在代谢过程中很大程度被轭合[9]。因此，尿样中含有烷基(含硫)磷酸酯和醇的碎片更具有化合物的特异性，并且测定DEP和DETP的浓度比例可以对有机磷农药代谢物的来源进一步确证，可作为人体毒死蜱生物负荷的特异性生物监测指标。
离子阱和四级杆的比较
Frequently Asked Questions About theVarian 500-MS Ion Trap Mass Spectrometer 1. What is the difference between an ion trap mass spectrometer and a triplequadrupole mass filter?a. Ion traps LC/MS instruments receive ions from the API interface, trap and storethe ions, with a broad range of masses, simultaneously within the trappingelectrodes and eject the ions into an ion detector in sequential mass order duringmass scanning. MS/MS and MS n can be done by mass isolating one of themasses initially injected into the trap, effecting collision induced dissociation(CID) and mass scanning to produce the spectra. These events all occur with inthe same trapping electrodes. Triple quadrupole mass filters receive ions fromthe API interface and sequentially filter ions of different masses allowing onemass at a time to be passe d on to an ion detector. MS/MS can be effected byusing a mass filter to select a precursor mass followed by a separate collision cellwhere CID occurs, followed by a second mass filter to select the product ion thatis passed on to the detector. The MS/MS steps occur simultaneously and aredistributed in space among the three electrode structures.2. What are the strengths of an ion trap mass spectrometer?a. Fast, sensitive full scan spectra for MS and MS/MS. Excellent high masssensitivity. The ability to elucidate structure by using MS n and low price.3. What are the weaknesses of an ion trap mass spectrometer?a. The ability to handle a very heavy matrix that co-elutes with the sample.4. What are the strengths of a triple quadrupole mass filter?a. Good quantitation in a very heavy matrix. Can use many precursor/product ionMRM transitions with different precursor masses for confirmation andquantitation. The mass resolution can be adjusted to trade off mass resolutionfor ion transmission and sensitivity.5. What are the weaknesses of a triple quadrupole mass filter?a. Slow scan speed, low duty cycle and low sensitivity in full scan, poor high masssensitivity. More components, electronics and therefore more expensive.6. What applications are best done by an ion trap mass spectrometer?a. Applications where sensitive, fast scanning of the full spectra are required, suchas screening of unknown samples, fast liquid chromatography separationsproducing narrow sample peaks, and MS/MS where the full product spectra isrequired on narrow sample peaks.7. What applications are best done by a triple quadrupole mass filter?a. Applications where SIM or MRM can be used for trace detection and quantitationin very a heavy matrix like urine or plasma that has little or no samplepreparation.8. Why is the mass resolution of the Varian 500-MS ion trap LC/MS better than otherion trap competitors?a. The patented triple resonance mass scan.9. Why are electrospray spectra so noisy on most instruments?a. Noise can come from large charged droplets that enter the mass analyzer andeventually strike the ion detector causing very large random noise spikes. Large,high kinetic energy, multiply charged solvent clusters also can pass through theion gate and enter the mass analyzer during the mass scan and strike the iondetector.10. Why is the signal-to-noise of the Varian 500-MS ion trap LC/MS better than otherion trap competitors?a. The patented tilted API capillary and ion guide axis design prevents largedroplets from entering the mass analyzer and generating noise. The patentedgating optics also eliminates high energy multiply charged solvent clusters fromentering the mass analyzer during the mass scan, there by reducing the chemicalnoise.11. What is unique about the Varian API (atmospheric pressure ionization) interface?a. The drying gas can be temperature programmed for optimum temperature duringa gradient run.12. Can ion traps be used for quantitation?a. Yes! Varian has a long history with GC ion trap mass spectrometers used forroutine high sample through put quantitation. Varian had the first commercialturn-key MS/MS system on an ion trap. The Applications section of the VarianWeb site lists a bibliography of customer applications, publications, and VarianApplication Notes showing the GC ion trap used for quantitative applications.13. How are negative ions detected in the 500-MS?a. Ions are detected by impacting them on a high voltage (15 kV) metal dynode (aconversion dynode) that ejects charges of opposite polarity to the initial ion. Theejected ions are focused into an electron multiplier for measurement by anelectrometer. Positive ions are attracted to the negatively biased conversiondynode and electrons are ejected and focused into the cone of the electronmultiplier. Negative ions are attracted to positively biased conversion dynodeand are converted to positive ions, which are ejected and focused into the coneof the electron multiplier.14. Why is temperature programming of the drying gas important?a. Typical LC gradient separations start with a high aqueous content and increasethe organic composition of the mobile phase during the gradient. Therefore, for afixed liquid flow, the heat required to optimally evaporate the solvent willdecrease during the gradient. By decreasing the temperature of the drying gasduring the gradient as the organic composition increases, maintains the optimumheat transfer to the droplets for evaporation without over heating the sample andcausing thermally labile compounds to be lost.15. Why is an ion trap LC/MS lower in price than a triple quadrupole?a. The triple quadrupole requires separate mass filters to select the precursor andproduct masses for MS/MS; as well as a separate collision cell. MS/MS is donesimultaneously in time and sequentially in space. These three elements requiretheir own power supplies for the RF and DC voltages required for mass filtering.An ion trap performs precursor mass selection, CID and product ion scanningsequentially in time, but within the same trap electrodes, thereby reducing theamount and cost of the hardware.16. Why is the sensitivity for large mass-to-charge ratio ions better in an ion trap thana triple quadrupole?a. Transmission quadrupole mass filters generally scan such that the width of amass peak is constant. This requires that the mass resolution increase as thelarger masses are scanned. This reduces the ion transmission through the massfilter as the mass increases. This affect becomes significant above mass 400.17. How does the sample matrix affect the detection limits in an ion trap?a. The ion trap has a finite charge capacity. In the extreme, ions from the matrix, ifin great excess of the sample ions, will fill the trap to its capacity and only a fewsample ions will be trapped.18. Why can the Varian ion trap scan so fast and still have good mass resolution?a. The patented Varian triple resonance mass scan causes the ion amplitudes to beincreased exponentially with time and thus the ions are ejected from the trap veryquickly. Conventional resonant ion ejection causes the ion amplitudes to beincreased linearly with time and therefore the ions are ejected more slowly.19. Why is fast mass scanning useful?a. More full scan spectra can be obtained across a narrow chromatographic peak.20. When is full scan product ion scanning more useful than MRM (multiple reactionmonitoring)?a. When data dependent scanning is used, the precursor ion is not known a prioriand therefore the product ions produced from collision induced dissociation is notknown. Therefore a fast scan of the entire mass range will usually identify all ofthe product ions produced.21. When is MRM more useful?a. If only one product ion mass is monitored in a triple quadrupole mass filter theduty cycle is almost 100% and the best sensitivity is obtained. If the number ofproduct ion masses monitored increases the ion trap will have the duty cycleadvantage.22. Why is electrospray droplet evaporation with a heated countercurrent drying gasbetter than desolvating the droplets in a heated capillary API?a. Heating the charged droplets from the electrospray to evaporate the solventallows the uncharged matrix and solvent to be forced away from the capillary APIinlet and prevents it from entering the vacuum chamber and contaminating theskimmer and ion guide. Evaporating the droplets inside of a heated API capillarydeposits contamination inside of the capillary. The solvent will also cause chargetransfer from highly charged samples, like proteins, to the solvent; with anincrease in the mass-to-charge ration of the ions. Often this will move the ionsoutside of the mass range of the instrument.23. How was the charge capacity of the trap increased?a. The charge capacity of the trap was increased by increasing the octapole contentof the trapping field.24. Why is a high charge capacity useful?a. Increasing the charge capacity allows larger amounts of matrix ions to be trappedwithout affecting the sensitivity of the system.。
四极杆、离子阱、飞行质谱和各种离子源比较
四极杆、离子阱、飞行质谱和各种离子源比较单四极质量分极器Q由四根严格平行并与中心轴乖间隔的圆柱形或双曲面柱状电极构成正负两组电极，其上施加直流和射频电压，产生一动态电场子有全扫描和选择离子检测方式SIM，后者比前者灵敏度提高几个量级，但在不熟识测量物质的情况下，有可能造成误判三重四极杆QQQ是由三组四极杆串接起来，第一和第三组是质量分析器，第二组是活化室。
如果第二个质量分析器不加电压，QQQ就可以作用Q使用。
当然也在第一个质量分析器后加一个检测器。
作为Q使用有子离子扫描、母离子扫描、中性丢失扫描和多反应选择扫描MRM，MRM扫描主要用于定量分析，比单极的SIM灵敏度更高。
离子阱分析器它是由环行电极和上、下两个端盖电极构成的三维四极场。
原理：将离子储存在阱里，然后改变电场按不同质荷比将离子推出阱外进行检测。
离子阱有全扫描和选择离子扫描功能，同时利用离子储存技术，可以选择任一质量离子进行碰撞解离，实现二级或多级MSn分析功能。
但离子阱的全扫描和选择离子扫描的灵敏度是相似的。
广泛应用于蛋白质组学和药物代谢分析。
飞行时间质谱TOF-MS，它与离子的飞行速度和质量相关，线性同轴的飞行时间质量分析器由一段无场的飞行管构成。
离子束被高压加速以肪冲方式推出离子源进入飞行管，自由漂移到达检测器，由于分了质量不同，获得的加速度不同，质量小的离子比大的具有较高速度，离子选到达检测器。
TOF理论上不存在质量上限，因此在高分子量分析应用中重要性是无敌的，目前主要应用在生物质谱领域。
扇形场质量分析器：在离子源中生成的离子被几千伏高压加速，以一定的的曲率半径通过电场、磁场，其运动轨道半径取决于离子的动量、质荷比、加速电压、磁场强度，不同质量离子在变化的电、磁场或加速电压下被分离。
配置和功能质量范围：质谱仪器能检测的最低和最高质量。
注：质谱检测是m/z，所以如果检测物带的电荷z比较多，就算它分子量大于4000，四极杆也是能检测的。
四极杆和离子阱质谱
四极杆和离子阱质谱
灵敏度
四极杆和离子阱的灵敏度很难比较，很多用户对离子阱和四极杆的灵敏度看法不一，而且往往差异很大。
这是两种仪器的工作方式差异和应用领域差异造成的。
很多低浓度检测的用户说离子阱的灵敏度比四极杆好。
而常规检测的用户认为四极杆的灵敏度比较好。
∙第一种是混合样品中的各组分浓度都很低，或者提取后的样品组分含量都很低。
比如说蔬菜上的农药残留物、肉里的兽药，这些样品提取后的含量都在pg/ul以下，这时离子阱能够表现出更好的灵敏度，而四极杆往往没有这么好。
∙第二种我们考虑常规的饲料里的成分或者血液内的成分分析。
这些检测的特点是组分往往非常多，而且前处理后的样品中高浓度的含量会超过1%，而低浓度的含量会在ppm数量级上。
这时四极杆的灵敏度反而好一些。
定量精度
四极杆质谱定量精度比离子阱质谱好。
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更适合于目标化合物的定性和定量。 :$ 定量限 （ 89;） 的比较 在 *,* 工作方式下， 由于离子阱仍然象全扫 描一批一批地收集检测而不是连续地收集， 因此收 集到的离子数少， 因而影响灵敏度。预扫描和扫描 间隔时间使它的 6012 32345 减少， 所以数据点远少于 四极杆 （ 见图 . ） ， 导致色谱峰面积的重现性差。
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中国兽药杂志! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! %##& ， +$ （ "% ） ： (% . (+ 1 王树槐
串联四极杆和离子阱质谱仪的性能与用途比较
王树槐
（ 中国兽医药品监察所， 北京! "###$" ） ［ 收稿日期］%##& "# %$! ［ 文献标识码］’! ［ 文章编号］"##% "%$# （ %##& ） "% ##(% #%! ［ 中图分类号］ )*$&+
例， 以及各种基因工程药物的发酵生产实例。本书理论加实例， 内容反映前沿科学， 实用性强， 可供从事生物技术、 制药 欲邮购以上书籍者请通过邮局将书款及邮寄费 （ 书款的 .)7 ） 汇至 《 中国兽药杂志》 编辑部。地址： 北京中关村南
的科研和生产技术人员及高等院校相关专业的师生使用。
大街 ( 号； 邮编： .)))(. ； 收款人： 《 中国兽药杂志》 编辑部， 电话： ).) = >#.<<-(# 或 >#.>##########################$
万方数据
串联四极杆和离子阱质谱仪的性能与用途比较
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 王树槐 中国兽医药品监察所,北京,100081 中国兽药杂志 CHINESE JOURNAL OF VETERINARY DRUG 2004,38(12) 1次
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・书讯・ $
《 基因克隆技术在制药中的应用》 （ !- 元 & 册） $ 本书论述了基因克隆技术的基本原理、 基因克隆技
在内容上加重了基因克隆技术基 术在生物制药中的研究和应用。全书分为上下篇： 技术篇和应用篇。技术篇共 < 章， 主要介绍基因克隆技术在制药中的应用， 并列举各种生物药物基因的克隆与表达实 本知识的系统论述； 应用篇共 ( 章，
." 三级四极杆色谱峰采集到的数据点， #" 离子阱色谱峰采集到的数据点
图 .$ 三级四极杆色谱峰与离子阱色谱峰采集到的数据点比较
$" 结 语 兽药残留检测主要是针对目标化合物的分析， 尤其是低残留物的确认检测， 要求定性可靠和低的 定量限， 且定量的准确性和重现性要好， 三级四极杆 质谱仪是目前唯一能满足上述条件的分析仪器。
引证文献(1条) 1.李超灿.霍守亮.席北斗 气相色谱-三重四级杆串联质谱法测定湖泊沉积物中的有机氯农药[期刊论文]-环境工程 技术学报 2013(5)
引用本文格式：王树槐 串联四极杆和离子阱质谱仪的性能与用途比较[期刊论文]-中国兽药杂志 2004(12)
［编者按］ ! 为加强兽药质量监察和残留监控系统基础建设， 提高兽药质量和兽药残留检验检测能 力， 各省市兽药监察所正在利用国债资金选购仪器设备。其中用于残留确认检测的 , 液质联用仪， 属贵重大型仪器， 价格不菲。本文作者对串联四极杆和离子阱液 , 质联用仪的结构、 性能、 主要用 途进行了介绍， 可作为仪器购置参考。 ［ 关键词］ ! 质谱仪； 四极杆； 离子阱； 性能 ! ! 离子阱质谱和三级四极杆质谱都属多级质谱， 但离子阱属时间串联质谱， 偏重于定性， 有助于对未 知结构化合物的解析； 三级四极杆则为空间串联质 谱， 主要用于目标化合物的定性和定量。仪器的性 能与离子源的离子化效率和离子的传输率等参数有 关。在选购仪器时应依据实际工作的需要和经费情 况综合考虑， 本文对两种质谱的工作原理进行了比 较 （ 单级四极杆不在此范畴之内） ， 旨在能为仪器的 选购提供参考。 "! 三级四极杆的 /0 1 /0 工作方式 "2 "! 多反应离子监测 （ /3/） ! !456 （ 大气压电离 源） 产生离子； " 7# 透镜只传输离子到 7" 母离子 质量分析器 （ 第一个四极杆区） ； # 7" 质量分析器 选择 目 标 母 离 子 （ 如： 氯霉素的准分子离子 81 9 +%" ） 传输至 7% 碰撞池； $进入 7% 的母离子被氩气 碰撞解离成碎片离子 （ 如： 8 1 9 %(: 、 ":; 、 "(% 离子） ； （ 第三个四极杆） 以选择离子扫描 %7+ 质量分析器 方式依次将碎片离子传输到检测器进行扫描检测。 "2 %! 子离子扫描方式 ! ! 456 （ 大气压电离源） 区 产生离子； "7# 透镜只传输离子到 7" 母离子质量 分析器 （ 第一个四极杆区） ； # 7" 母离子质量分析 器选择具有一定 8 1 9 的离子到 7% 碰撞池 （ 如氯霉 ； 素 +%" 8 1 9 到 7% ） $进入 7% 的母离子被氩气碰撞 解离成碎片离子 （ 如： 8 1 9 %(: 、 ":; 、 "(% 离子） ； % 7+ 质量分析器 （ 第三个四极杆） 以全扫描方式检测所 有碎片子离子。 #! 离子阱的工作方式 离子阱并不是让离子依次通过， 而是象一个锅 ， 通过改变电 一样， 捕获一定数量的离子 （ " < "# & ） 埸， 所有的离子按照时间序列依次从阱中排出。 离子阱的离子进口打开时间 （ 如同照相机的快 门） 可以控制离子阱内的离子数目。离子被依次弹 出离子阱检测器， 较小的离子先被检测。如果一个 色谱峰的出峰时间是 ( 秒， 离子进口打开时间可能 是 $## 毫秒， 扫描时间可能是 "## 毫秒， 全扫描 （从 8 1 9 "## 扫到 8 1 9 (## ） 过程需时 -## 毫秒， 则每个 8 1 9 的被检测的时间是 #2 %( 毫秒 （ #2 " 1 &## 秒） 。 $! 四极杆的 /0 扫描方式 四极杆质量分析器的扫描， 是通过梯度改变加 在四极杆上的直流 1 交变电压。因此， 在任何一个给 定的时间， 只有具有一定 8 1 9 的离子可以穿越四极 杆区进入检测器， 而在这段时间里的其他 8 1 9 的离 子都因为不符合条件被甩在了四极杆上不能到达检 测器。 如果一个 /0 1 /0 的全扫描 （ 从 8 1 9 "## 扫到 8 1 9 (## ） 过程需时 " 秒钟， 那么每个 8 1 9 的通过四 极杆被检测的时间是 %2 ( 毫秒 （ " 1 &## 秒） 。 %! 全扫描工作状态下灵敏度的比较 &2 " ! 对于四极杆， 每个 8 1 9 离子被扫描和检测的 时间为 %2 ( 毫秒。
王树槐 （ "-(" 年.） ， 男， 副研究员， 从事动物组织中残留研究及分析仪器管理工作。 万方数据
$ #))! ， ?( （ .# ） ： -# @ -? & 王树槐$ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 中国兽药杂志
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!" #$ 对于离子阱， 每个 % & ’ 离子 （ 离子阱在同一时 间收集所有的离子） 被收集的时间为 ()) 毫秒 （已 经考虑了预扫描和扫描间的间隔花费的时间） 。在 全扫描 *+ & *+ 工作方式， 离子阱将有较高的灵敏 度， 因为每次扫描有较多的离子 （ 不同的 % & ’ ） 到达 检测器。考虑到预扫描和扫描间的间隔花费的时 间， 离子阱全扫描的灵敏度会高于四极杆。 !" *,* 工作状态下灵敏度比较 在此工作方式下四极杆质谱在特定 % & ’ 的离 子上花费更多的时间， 离子阱无此功能。 -" .$ 仪器的占空率 （ /012 32345） -" ." . $ 四 极 杆 仪 器 的 扫 描 时 间 非 常 短 （ 忽略不 计） ， 因此在 *,* 工作方式下四极杆质谱将所有时 间用在特定的 % & ’ 离子上， 6012 32345 接近 .))7 。 -" ." #$ *,* 工作方式下， 离子阱仍象全扫描一样， 一批一批地收集检测， 因此， 预扫描和扫描间隔时间 使它的 6012 32345 减少。 -" # $ 采 集 的 数 据 点 密 度 $ 在 一 个 色 谱 峰 中， 用 *,* 方式工作， 四极杆仪器连续的检测特定的 % & ’ 离子， 而离子阱也能沿着这个色谱峰收集数据点成 一个峰形， 但这个峰上采集到的数据点要比四极杆 少， 而用峰面积积分定量时要求采集到的数据点越 多越好。 #" 检出限（ 89/） 的比较 在条件相同的情况下， 三级四极杆的检出限比 离子阱至少低一个数量级， 这主要是由于占空率降 低的影响。 总之， 在全扫描 *+ & *+ 方式， 离子阱的灵敏度 较高。离子阱仪器可应用于许多定性分析、 肽的序 列分析 （ 蛋白质组学） 。 在 *,* 方式， 三级四极杆