質(zhì)譜儀是一種很好的定性鑒定用儀器，目前，在有機(jī)質(zhì)譜儀中，除激光解吸電離-飛行時(shí)間質(zhì)譜儀和傅立葉變換質(zhì)譜儀之外，所有質(zhì)譜儀都是和氣相色譜或液相色譜組成聯(lián)用儀器。這樣，使質(zhì)譜儀無(wú)論在定性分析還是在定量分析方面都十分方便。

同時(shí)，為了增加未知物分析的結(jié)構(gòu)信息，為了增加分析的選擇性，采用串聯(lián)質(zhì)譜法（質(zhì)譜-質(zhì)譜聯(lián)用），也是目前質(zhì)譜儀發(fā)展的一個(gè)方向。也就是說(shuō)，目前的質(zhì)譜儀是以各種各樣的聯(lián)用方式工作的。

質(zhì)譜儀部分

質(zhì)量分析器種類很多，最常用的是四極桿分析器（簡(jiǎn)寫為Q），其次是離子阱分析器（Trap）和飛行時(shí)間分析器（TOF）。為了增加結(jié)構(gòu)信息，大多采用具有串聯(lián)質(zhì)譜功能的質(zhì)量分析器,串聯(lián)方式很多，如Q-Q-Q，Q-TOF等。

串聯(lián)質(zhì)譜的工作原理

為了得到更多的有關(guān)分子離子和碎片離子的結(jié)構(gòu)信息，早期的質(zhì)譜工作者把亞穩(wěn)離子作為一種研究對(duì)象。所謂亞穩(wěn)離子(metastable ion)是指離子源出來(lái)的離子，由于自身不穩(wěn)定，前進(jìn)過(guò)程中發(fā)生了分解，丟掉一個(gè)中性碎片后生成的新離子，這個(gè)新的離子稱為亞穩(wěn)離子。

這個(gè)過(guò)程可以表示為：m1+m2+ +N , 新生成的離子在質(zhì)量上和動(dòng)能上都不同于m1+ , 由于是在行進(jìn)中途形成的，它也不處在質(zhì)譜中m2的質(zhì)量位置。研究亞穩(wěn)離子對(duì)搞清離子的母子關(guān)系，對(duì)進(jìn)一步研究結(jié)構(gòu)十分有用。于是，在雙聚焦質(zhì)譜儀中設(shè)計(jì)了各種各樣的磁場(chǎng)和電場(chǎng)聯(lián)動(dòng)掃描方式，以求得到子離子，母離子和中性碎片丟失。盡管亞穩(wěn)離子能提供一些結(jié)構(gòu)信息，但是由于亞穩(wěn)離子形成的幾率小，亞穩(wěn)峰太弱，檢測(cè)不容易，而且儀器操作也困難，因此，后來(lái)發(fā)展成在磁場(chǎng)和電場(chǎng)間加碰撞活化室，人為地使離子碎裂，設(shè)法檢測(cè)子離子，母離子，進(jìn)而得到結(jié)構(gòu)信息。這是早期的質(zhì)譜-質(zhì)譜串聯(lián)方式。

隨著儀器的發(fā)展，串聯(lián)的方式越來(lái)越多。尤其是20世紀(jì)80年代以后出現(xiàn)了很多軟電離技術(shù)，如ESI、APCI、FAB、MALDI等，基本上都只有準(zhǔn)分子離子，沒(méi)有結(jié)構(gòu)信息，更需要串聯(lián)質(zhì)譜法得到結(jié)構(gòu)信息。因此，近年來(lái)，串聯(lián)質(zhì)譜法發(fā)展十分迅速。

串聯(lián)質(zhì)譜法可以分類

空間串聯(lián)和時(shí)間串聯(lián)?？臻g串聯(lián)是兩個(gè)以上的質(zhì)量分析器聯(lián)合使用，兩個(gè)分析器間有一個(gè)碰撞活化室，目的是將前級(jí)質(zhì)譜儀選定的離子打碎，由后一級(jí)質(zhì)譜儀分析。而時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜儀只有一個(gè)分析器，前一時(shí)刻選定-離子，在分析器內(nèi)打碎后，后一時(shí)刻再進(jìn)行分析。本節(jié)將敘述各種串聯(lián)方式和操作方式。

串聯(lián)質(zhì)譜的主要串聯(lián)方式

質(zhì)譜-質(zhì)譜的串聯(lián)方式很多，既有空間串聯(lián)型，又有時(shí)間串聯(lián)型?？臻g串聯(lián)型又分磁扇型串聯(lián)，四極桿串聯(lián)，混合串聯(lián)等。如果用B表示扇形磁場(chǎng)，E表示扇形電場(chǎng)，Q表示四極桿，TOF表示飛行時(shí)間分析器，那么串聯(lián)質(zhì)譜主要方式有：

①空間串聯(lián)

磁扇型串聯(lián)方式：BEB EBE BEBE等

四極桿串聯(lián)：Q-Q-Q

混合型串聯(lián)：BE-Q Q-TOF EBE-TOF

②時(shí)間串聯(lián)

離子阱質(zhì)譜儀

回旋共振質(zhì)譜儀

無(wú)論是哪種方式的串聯(lián)，都必須有碰撞活化室，從第一級(jí)MS分離出來(lái)的特定離子，經(jīng)過(guò)碰撞活化后，再經(jīng)過(guò)第二級(jí)MS進(jìn)行質(zhì)量分析，以便取得更多的信息。

碰撞活化分解

利用軟電離技術(shù)（如電噴霧和快原子轟擊）作為離子源時(shí)，所得到的質(zhì)譜主要是準(zhǔn)分子離子峰，碎片離子很少，因而也就沒(méi)有結(jié)構(gòu)信息。為了得到更多的信息，最好的辦法是把準(zhǔn)分子離子“打碎”之后測(cè)定其碎片離子。在串聯(lián)質(zhì)譜中采用碰撞活化分解(Collision activated dissociation, CAD)技術(shù)把離子“打碎”。

碰撞活化分解也稱為碰撞誘導(dǎo)分解(Collision Induced dissociation, CID)，碰撞活化分解在碰撞室內(nèi)進(jìn)行，帶有一定能量的離子進(jìn)入碰撞室后，與室內(nèi)情性氣體的分子或原子發(fā)生碰撞，離子發(fā)生碎裂。為了使離子碰撞碎裂，必須使離子具有一定動(dòng)能，對(duì)于磁式質(zhì)譜儀，離子加速電壓可以超過(guò)1000V，而對(duì)于四極桿，離子阱等，加速電壓不超過(guò)100V，前者稱為高能CAD，后者稱為低能CID。二者得到的子離子譜是有差別的。

串聯(lián)質(zhì)譜法工作方式和主要信息

1、三級(jí)四極質(zhì)譜儀（Q-Q-Q）的工作方式和主要信息

三級(jí)四極質(zhì)譜儀有三組四極桿，第一組四級(jí)桿用于質(zhì)量分離(MS1)，第二組四極桿用于碰撞活化(CAD),第三組四極桿用于質(zhì)量分離(MS2)。主要工作方式有四種。

三級(jí)四極質(zhì)譜儀四種Ms-Ms工作方式