电喷雾四级杆飞行时间质谱

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1、电喷雾四级杆飞行时间质谱（ESI-Q-TOF-MS）仪器型号：Bruker公司maXis仪器负责人：赵化冰（022-60578418,huabingzhao@yahoo.com.cn）仪器组成员：李雅潇（022-60578419）胡骁（022-60578419）杨爽风（022-60578419）应用领域：Ø分子式测定和分子结构鉴定：如：化学合成产品，天然产物，代谢物，残留农药，配位化合物等Ø大分子研究如：蛋白质/多肽，多糖，多聚物等Ø复杂混合物分析一、基本原理质谱分析是一种测量离子荷质比（电荷-质量比）的分

2、析方法，其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同荷质比的带正电荷的离子，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。质谱仪器一般由样品导入系统、离子源、质量分析器、检测器、数据处理系统等部分组成。其中最核心的部分是离子源和质量分析器。所以整个质谱仪器的名称常用这两部分的名称来描述。电喷雾电离（ESI）是质谱方法中的一种“软电离”方式，它的原理是：在强电场的作用，引发正、负离子的分离，从而生成带高

3、电荷的液滴。在加热气体（干燥气体）的作用下，液滴中的溶剂被汽化，随着液滴体积逐渐缩小，液滴的电荷密度超过表面张力极限时，引起液滴自发的分裂，即"库仑爆炸"。分裂的带电液滴随着溶剂的进一步变小，最终导致离子从带电液滴中蒸发出来，产生单电荷或多电荷离子，进入质谱仪。由于ESI的电离方式可以产生多电荷离子，大大拓宽了测定物质的分子量的范围。气相离子能够被适当的电场或磁场在空间或时间上按照质荷比的大小进行分离有赖于质量分析器。与其他质量分析器相比，飞行时间质量分析器（即TOF）具有结构简单、灵敏度高和质量范围宽等优

4、点（因为大分子离子的速度慢，更易于测量），分辨率也可达到万分之一。对大分子的质量测量精度则可达到0.01%，比传统生物化学方法（如离心、电泳、尺寸筛析色谱等）的精度好的多。串联质谱是用质谱作质量分离的质谱方法，它通过诱导第一级质谱产生的分子离子裂解，有利于研究子离子和母离子的关系，从而得出该分子离子的结构信息。它可以从干扰严重的质谱信息中抽提有用数据，提高质谱检测的选择性，从而测定混合物中的痕量物质。质谱法在一次分析中可提供丰富的结构信息，在众多的分析测试方法中，质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵

5、敏度且得到了广泛应用的普适性方法。将分离技术与质谱法相结合是分离科学方法中的一项突破性进展，其中液相色谱-质谱联用方法，对于测定难挥发，热稳定性差的大分子物质，特别是多肽、蛋白等生物样本有着显著的优势。蛋白质组学的研究方法有三条主要策略：一是一维凝胶电泳-毛细管液相色谱-串联质谱策略，二是蛋白全酶解-二维毛细管液相色谱-串联质谱策略，三是二维凝胶电泳-MALDITOF/TOF技术。其中，前两条策略都是基于液相色谱-串联质谱联用技术的。结合生物信息学技术手段，可以从微量复杂的多肽或蛋白等大分子样本中，得到蛋白

6、种类和氨基酸序列等相关的结构信息。一、仪器简介UHR-TOFmaXis超高分辨飞行时间质谱是Bruker公司的新一代高分辨串联质谱。该质谱仪是由离子产生、离子传输与聚焦以及离子分辨三大部分组成。在离子产生部分，该仪器的离子源是ESI源，这种软电离方式，可以最大限度的保留分子离子信息。在离子传输与聚焦系统中，该仪器采用的双重离子漏斗技术是Bruker公司的一项专利，可以大幅度提高离子的传输效率，同时可避免溶剂等杂质的污染；四级杆（Quadrupole）主要起选择离子的作用；其后的碰撞池可以将通过四级杆选择的母

7、离子碎裂成子离子，从而获得更多的结构信息。离子分辨部分由为飞行时间质谱(TOF）组成，是该仪器的主要质量分析器，飞行管内的反射模式可以通过增加飞行距离补偿飞行时间差异，从而聚焦离子，提高分辨率。为满足不同样本的检测需要，该质谱仪配备了三种电喷雾离子源，分别是AppoloⅡ电喷雾离子源（简称普通ESI源）、On-lineNano源和Off-Line-Nano源。其中ESI源可与常规液相和流动注射泵联用，可用于小分子物质的分子量测定。On-lineNano源可与纳升流速的液相色谱联用，主要用于分析痕量的多肽、蛋

8、白等大分子物质；Off-Line-Nano源提供了一种离线分离方式，可用于极微量纯品物质的离线检测，从而避免了柱上的损耗及污染。maXis在提供可充分利用超高压液相色谱分析的高扫描速度的同时，提供极其精确的质量数、极高的分辨率和灵敏度，这一创新性的超高分辨技术是布鲁克公司最新的研发成果。maXis能满足下列应用领域的未来需求：小分子鉴定；代谢组学；定量蛋白质组学及生物标志物的发现；现代科学研究和应用需要可靠的串联