質(zhì)譜又稱質(zhì)譜法，是一種與光譜并列的譜學(xué)方法，通常意義上是指廣泛應(yīng)用于各個學(xué)科領(lǐng)域中通過制備、分離、檢測氣相離子來鑒定化合物的一種專門技術(shù)。質(zhì)譜法使用電場和磁場將運(yùn)動的離子，按它們的質(zhì)荷比分離后進(jìn)行檢測，在一次分析中可提供豐富的結(jié)構(gòu)信息。將色譜分離技術(shù)與質(zhì)譜法結(jié)合是分離科學(xué)方法中的一項(xiàng)重要突破。在眾多的分析測試方法中，質(zhì)譜技術(shù)被認(rèn)為是一種同時具備高特異性和高靈敏度且得到了廣泛應(yīng)用的有效方法。
1942年，美國CEC公司推出第一臺用于石油分析的商品質(zhì)譜儀。質(zhì)譜儀一般由進(jìn)樣系統(tǒng)、離子源、檢測器、質(zhì)量分析器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成?，F(xiàn)如今，質(zhì)譜儀按用途可分為同位素質(zhì)譜儀、有機(jī)質(zhì)譜儀和無機(jī)質(zhì)譜儀。
質(zhì)譜的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀
起初，質(zhì)譜儀還只用于氣體分析和測定穩(wěn)定同位素。隨著質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展,質(zhì)譜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣。例如在地理與考古研究中，通過檢測礦物中放射物的存在，由質(zhì)譜儀測出放射物質(zhì)及其衰變產(chǎn)物的同位素相對豐度，可以估算出礦物產(chǎn)生的年代。不僅如此，質(zhì)譜作為一種鑒定技術(shù)，在有機(jī)分子鑒定領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。它能快速且極為準(zhǔn)確地測定生物大分子的分子量，使蛋白質(zhì)組研究得以從蛋白質(zhì)鑒定深入到高級結(jié)構(gòu)研究以及各種蛋白質(zhì)之間的相互作用研究。
由于質(zhì)譜分析具有靈敏度高、樣品用量少、分析速度快、能同時進(jìn)行分離和鑒定等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于化工、能源、醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境、材料科學(xué)等領(lǐng)域。
質(zhì)譜技術(shù)的新出路
雖然質(zhì)譜儀有著許多顯而易見的優(yōu)勢，但同時也存在著明顯的缺點(diǎn)。首先，質(zhì)譜法對樣品有著較高的要求，若是樣品的純度達(dá)不到要求，質(zhì)譜儀的分析能力將會大打折扣，所以質(zhì)譜儀很難進(jìn)行對復(fù)雜化合物的分析。另一方面，質(zhì)譜儀在進(jìn)行有機(jī)物定量分析時的操作過于復(fù)雜，經(jīng)常需要對樣品進(jìn)行一系列分離純化操作，十分影響工作效率。
在被質(zhì)譜儀的問題困擾許久之后，人們發(fā)現(xiàn)色譜儀是質(zhì)譜儀理想的“進(jìn)樣器”。色譜法對于有機(jī)化合物而言是一種非常高效的分離、分析方法，很適合對有機(jī)化合物進(jìn)行定量分析。雖然色譜法的定性分析能力不佳，但若是將二者結(jié)合使用，便會成為一種可以對復(fù)雜化合物進(jìn)行定性定量分析的高效工具。于是，能同時發(fā)揮質(zhì)譜高鑒別能力與色譜高分離能力的色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)誕生了！
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀是開發(fā)最早的色譜聯(lián)用儀器。由于從氣相色譜柱分離后的樣品呈氣態(tài)，流動相也是氣體，與質(zhì)譜的進(jìn)樣要求相匹配，最容易將這兩種儀器聯(lián)用。因此最早實(shí)現(xiàn)商品化的色譜聯(lián)用儀器就是氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，現(xiàn)在已成為實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)使用儀器。
液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的開發(fā)則比較困難，因?yàn)橐合嗌V的流動相是液體，若是直接進(jìn)入質(zhì)譜會破壞質(zhì)譜系統(tǒng)的真空狀態(tài)，導(dǎo)致分析被干擾。直到電噴霧電離接口和大氣壓電離接口出現(xiàn)，液質(zhì)聯(lián)用儀的發(fā)展才迎來了春天。
國產(chǎn)儀器的現(xiàn)狀
氣質(zhì)聯(lián)用、液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)作為主流的兩種色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法，經(jīng)過多年發(fā)展已日趨成熟，在檢測、分析中發(fā)揮著越來越重要的作用。目前在色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀國際市場占據(jù)主要份額的主要制造商大多為歐美廠商，Agilent、AMD等巨頭幾乎對高端產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了壟斷。
我國在分析儀器制造領(lǐng)域起步較晚，當(dāng)下還處在起步階段，許多技術(shù)依賴國外專利，且大多用戶對國內(nèi)產(chǎn)品的信任程度較低，國產(chǎn)色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀還有很長的路要走。近幾年，聚光科技、天瑞儀器等企業(yè)已經(jīng)開始自主研制質(zhì)譜分析儀，并取得了一些成果。雖然我們和國際巨頭還存在一些差距，但只要堅(jiān)持自主研發(fā)，不斷發(fā)展壯大，相信在不久的將來能夠與歐美企業(yè)并駕齊驅(qū)，在國際市場中占據(jù)一席之地。
