質(zhì)譜中出現(xiàn)的離子有分子離子、同位素離子、碎片離子、重排離子、多電荷離子、亞穩(wěn)離子、負(fù)離子和離子-分子相互作用產(chǎn)生的離子。綜合分析這些離子,可以獲得化合物的分子量、化學(xué)結(jié)構(gòu)、裂解規(guī)律和由單分子分解形成的某些離子間存在的某種相互關(guān)系等信息。
質(zhì)譜法特別是它與色譜儀及計(jì)算機(jī)聯(lián)用的方法,已廣泛應(yīng)用在有機(jī)化學(xué)、生化、藥物代謝、臨床、毒物學(xué)、農(nóng)藥測(cè)定、環(huán)境保護(hù)、石油化學(xué)、地球化學(xué)、食品化學(xué)、植物化學(xué)、宇宙化學(xué)和國(guó)防化學(xué)等領(lǐng)域。近年的儀器都具有單離子和多離子檢測(cè)的功能,提高了靈敏度及專一性,靈敏度可提高到10克水平。醫(yī)學(xué)|教育網(wǎng)搜集整理用質(zhì)譜計(jì)作多離子檢測(cè),可用于定性分析,例如,在藥理生物學(xué)研究中能以藥物及其代謝產(chǎn)物在氣相色譜圖上的保留時(shí)間和相應(yīng)質(zhì)量碎片圖為基礎(chǔ),確定藥物和代謝產(chǎn)物的存在;也可用于定量分析,用被檢化合物的穩(wěn)定性同位素異構(gòu)物作為內(nèi)標(biāo),以取得更準(zhǔn)確的結(jié)果。
在無(wú)機(jī)化學(xué)和核化學(xué)方面,許多揮發(fā)性低的物質(zhì)可采用高頻火花源由質(zhì)譜法測(cè)定。該電離方式需要一根純樣品電極。如果待測(cè)樣品呈粉末狀,可和鎳粉混合壓成電極。此法對(duì)合金、礦物、原子能和半導(dǎo)體等工藝中高純物質(zhì)的分析尤其有價(jià)值,有可能檢測(cè)出含量為億分之一的雜質(zhì)。
利用存在壽命較長(zhǎng)的放射性同位素的衰變來(lái)確定物體存在的時(shí)間,在考古學(xué)和地理學(xué)上極有意義。例如,某種放射性礦物中有放射性鈾及其衰變產(chǎn)物鉛的存在,鈾238和鈾235的衰變速率是已知的,則由質(zhì)譜測(cè)出鈾和由于衰變產(chǎn)生的鉛的同位素相對(duì)豐度,就可估計(jì)該軸礦物生成的年代。
近年來(lái)質(zhì)譜技術(shù)發(fā)展很快。隨著質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展,質(zhì)譜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣。由于質(zhì)譜分析具有靈敏度高,樣品用量少,分析速度快,分離和鑒定同時(shí)進(jìn)行等優(yōu)點(diǎn),因此,質(zhì)譜技術(shù)廣泛的應(yīng)用于化學(xué),化工,環(huán)境,能源,醫(yī)藥,運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué),刑偵科學(xué),生命科學(xué),材料科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。
質(zhì)譜儀種類繁多,不同儀器應(yīng)用特點(diǎn)也不同,一般來(lái)說(shuō),在300C左右能汽化的樣品,可以優(yōu)先考慮用GC-MS進(jìn)行分析,因?yàn)镚C-MS使用EI源,得到的質(zhì)譜信息多,可以進(jìn)行庫(kù)檢索。毛細(xì)管柱的分離效果也好。如果在300C左右不能汽化,則需要用LC-MS分析,此時(shí)主要得分子量信息,醫(yī)學(xué)|教育網(wǎng)搜集整理如果是串聯(lián)質(zhì)譜,還可以得一些結(jié)構(gòu)信息。如果是生物大分子,主要利用LC-MS和MALDI-TOF分析,主要得分子量信息。對(duì)于蛋白質(zhì)樣品,還可以測(cè)定氨基酸序列。質(zhì)譜儀的分辨率是一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo),高分辨質(zhì)譜儀可以提供化合物組成式,這對(duì)于結(jié)構(gòu)測(cè)定是非常重要的。雙聚焦質(zhì)譜儀,傅立葉變換質(zhì)譜儀,帶反射器的飛行時(shí)間質(zhì)譜儀等都具有高分辨功能。
質(zhì)譜分析法對(duì)樣品有一定的要求。進(jìn)行GC-MS分析的樣品應(yīng)是有機(jī)溶液,水溶液中的有機(jī)物一般不能測(cè)定,須進(jìn)行萃取分離變?yōu)橛袡C(jī)溶液,或采用頂空進(jìn)樣技術(shù)。有些化合物極性太強(qiáng),在加熱過(guò)程中易分解,例如有機(jī)酸類化合物,此時(shí)可以進(jìn)行酯化處理,將酸變?yōu)轷ピ龠M(jìn)行GC-MS分析,由分析結(jié)果可以推測(cè)酸的結(jié)構(gòu)。如果樣品不能汽化也不能酯化,那就只能進(jìn)行LC-MS分析了。進(jìn)行LC-MS分析的樣品最好是水溶液或甲醇溶液,LC流動(dòng)相中不應(yīng)含不揮發(fā)鹽。對(duì)于極性樣品,一般采用ESI源,對(duì)于非極性樣品,采用APCI源。
質(zhì)譜的分類: 電子轟擊質(zhì)譜EI-MS,場(chǎng)解吸附質(zhì)譜FD-MS,快原子轟擊質(zhì)譜FAB-MS,基質(zhì)輔助激光解吸附飛行時(shí)間質(zhì)譜MALDI-TOFMS,電子噴霧質(zhì)譜ESI-MS等等,不過(guò)能測(cè)大分子量的是基質(zhì)輔助激光解吸附飛行時(shí)間質(zhì)譜MALDI-TOFMS和電子噴霧質(zhì)譜ESIMS,其中基質(zhì)輔助激光解吸附飛行時(shí)間質(zhì)譜MALDI-TOFMS可以測(cè)量的分子量達(dá)100000.