FTMS原理及应用.pdf

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1、布鲁克公司solariXsolariX超高分辨四极杆串联傅立叶变换质谱仪（FT-ICR-MS）目录一、基本原理简介二、solariX仪器特点和技术革新布鲁克solariX主要技术革新概括低运行成本、高稳定性——制冷型高强度主动屏蔽式磁体实现真正的全谱高分辨——32MB高速数据采集处理系统离子产生即捕获——双重离子漏斗+一体化线性捕获模式TMMALDIor/andESI一键式切换——DualSource双通道离子源TM高速、稳定、长寿、可调——SmartBeam激光系统TM“鸡立鹤群”，弱势离子群体的福音——CASI离

2、子选择性富集DataDependentCID、ECD、ETD或组合解析——蛋白质组在线解决方案三、相关应用及解决方案小分子未知物及结构研究气相化学反应的研究代谢组学蛋白质组学其它复杂体系：如石油组学，请参见所附文献综述离子回旋共振（ICR）质谱技术出现于上世纪五十年代，Marshall和Comisarow[1]首次把傅立叶变换（FT）技术用于离子回旋共振质谱，1980年开始，FT-ICRMS技术采用超导磁体，大大提高了仪器的分辨率和稳定性，同时扩展了仪器的检测范围。电喷雾电离技术（ESI）以及基质辅助激光解吸电离（MA

3、LDI）技术出现后，很快就成功地与FT-ICRMS联用，并在蛋白质组学研究领域取得十分引人注目的成果，FT-ICRMS已经成为生物大分子研究的基本手段之一[2]。FT-ICRMS以其独特的工作原理使它具有非凡的性能，越来越受到人们的极大关注，无论在仪器技术方面，或者是应用研究方面均取得十分迅速的发展[3]。一、基本原理简介质谱仪是测定离子“质量”的仪器，根据电离方式和质量分析器不同，可以分为多种类型。傅立叶变换离子回旋共振（FT-ICR）质谱的分析器是一个置于均匀（超导）磁场中的空腔，如图1-1所示。离子沿平行于磁场的方向进入分析

4、室并被拘禁在室内，在磁场的作用下，离子在垂直于磁场的圆形轨道上作回旋运动，回旋频率（ω）仅与磁场强度（B）和离子的质荷比（m/z）有关（式1）：=2=qB/m……式1图1-1.ICR分析器在垂直磁场方向上设置互相垂直的两组电极，一组电极激发离子使其以较大半径产生回旋运动，另一组则接收由周期性运动于两极之间带电离子产生的感应电流，感应电流周期与离子的回旋运动周期相同。由于不同质荷比离子的运动频率不同，可通过感应电流信号的频率来计算离子的质荷比，而且信号的强度反映离子的丰度。在实际检测中，多种质荷比离子同时进入检测池，通过在激发

5、电极加特定波形的高频电场，把某一质量范围内的离子同时激发到半径较大的回旋轨道上，各离子以各自的回旋频率运动，所有受激离子诱导的镜像电流在接收电路上形成各自的时域衰减信号。通过（快速）傅立叶变换，把这个复合的时域衰减信号转变为与质荷比相关的频域谱图，再从频率换算成质荷比，最终获得各离子的质荷比及丰度。整个过程在脉冲控制下进行，一次简单的检测过程可分为清洁（Quench）、离子注入（Ioninjection）、激发（Excitation）、检测（Detection）等几步，如图1-2所示。图1-2脉冲控制下的简单检测过程示意图FT-I

6、CRMS无需将离子分离，在同一时间内同时检测不同离子的质荷比及相对丰度，因此可以获得较扫描型质谱（旋转磁场、四极杆等）高得多的检测灵敏度；用感应电流检测离子是非破坏性的，即离子能够继续被储存、分析，可以在一个检测器中实现串连质谱分析。FT-ICRMS具有超高分辨能力，且在实现高分辨率时并不降低检测灵敏度；FT-ICRMS的另一个重点特点是质量精确度高，无需内标物，新型仪器能够达到亚ppm的质量准确度。图1-3傅立叶变换离子回旋共振质谱仪仪器结构示意图[1]COMISAROWMB,MARSHALLAG.FourierTransfor

7、mIonCyclotronResonanceSpectroscopy[J].ChemicalPhysicsLetters,1974,25:282-283.[2]刘晗青,郭寅龙.傅立叶变换-离子回旋共振质谱法在蛋白质分析中的应用[J].质谱学报,2003,24(2):363-369.[3]王光辉,熊少祥.傅里叶变换-离子回旋共振质谱[J].现代仪器,2001(1):1-5.二、solariX仪器特点和技术革新如今，傅立叶变换质谱(FTMS)已经成为质谱测量分辨率和准确度最高水平的代名词。布鲁克·道尔顿自1980年推出第一台商用FTM

8、S，一直潜心于FTMS从研发到应用推广的探索。一方面结合科技发展动态引领FTMS在谱图质量、数据处理、维护成本等各个环节的革新以适应时代需求，另一方面引导全球质谱用户更深入理解、使用FTMS并拓展其在各个领域的应用空间。2009年，布鲁克·道尔顿融