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我國大型質(zhì)譜儀器發(fā)展現(xiàn)狀與展望


  來源: 臨床質(zhì)譜網(wǎng) 時間:2024-05-13 編輯:流川
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1.2.1 離子源及其技術發(fā)展離子源將樣品中的分子或原子離子化,為質(zhì)譜分析的核心過程提供關鍵離子來源。20世紀初,A.J. Dempster發(fā)明了電子轟擊源(EI),這一技術被視為離子源領域的開創(chuàng)性突破。1966年,產(chǎn)生了化學電離(CI)方法,上世紀八十年代,電噴霧電離(ESI)技術以及基質(zhì)輔助激光解吸電離[10](MALDI)技術發(fā)明,并廣泛應用于生物醫(yī)學和生物質(zhì)譜學領域,引領了質(zhì)譜技術的新發(fā)展方向。大氣壓光學電離源(APPI)技術為難溶解或揮發(fā)性較低的樣品提供了有效的離子化方法,實時直接電離源(DART)[11]的問世使得質(zhì)譜分析更加快速便捷。2009年,快速蒸發(fā)電離源(REIMS)技術的發(fā)明,進一步提高了樣品的分析速度和準確性,為臨床醫(yī)學等領域帶來了革命性的變革(表2)??傊?,離子源技術的創(chuàng)新和升級為質(zhì)譜技術提供了更廣泛的應用選擇。


表2 離子源主要類型


1.2.2 質(zhì)量分析器及其技術發(fā)展


質(zhì)量分析器用于測量離子的質(zhì)量和電荷比(m/z),是質(zhì)譜儀器最為關鍵的組件。扇形磁場式質(zhì)量分析器于1918年問世。1953年,四極桿質(zhì)量分析器(Quadrupole)發(fā)明,并迅速成為廣泛應用于各類質(zhì)譜儀的核心組件之一。飛行時間質(zhì)量分析器(TOF),使離子飛行時間成為測定質(zhì)量的有效手段,在高分辨率和高精確度的質(zhì)譜分析中扮演著重要角色。1974年,傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)量分析器(FT-ICR)發(fā)明,質(zhì)譜分析達到了歷史最高的分辨率水平。1979年,離子阱裝置出現(xiàn),它具有捕獲、存儲和操控離子的能力。2000年,軌道阱質(zhì)量分析器(Orbitrap)技術問世,引領了質(zhì)譜儀器領域新的發(fā)展(表3)。


表3 質(zhì)量分析器類型及發(fā)展


1.3 質(zhì)譜儀器類型與技術應用


質(zhì)譜儀器按質(zhì)量分析器的不同,分為磁質(zhì)譜、四極桿質(zhì)譜、離子阱質(zhì)譜、飛行時間質(zhì)譜、傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜、軌道阱質(zhì)譜[12]。從其分辨率來看,正向雙聚焦磁質(zhì)譜最高分辨率可達4萬(FWHM),飛行時間質(zhì)譜檢測速度最快,最高分辨率突破60萬(FWHM)。傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜,測量精度最高,分辨率可達數(shù)百萬甚至更高。靜電場軌道阱最高分辨率可達100萬(FWHM)[13]。目前,我國高校院所中,四級桿質(zhì)譜儀和飛行時間質(zhì)譜儀占據(jù)了主流,磁質(zhì)譜儀的數(shù)量較少(表4)。


表4 截至2021年底高校院所部分類型質(zhì)譜儀器數(shù)量

數(shù)據(jù)來源:根據(jù)國家科技基礎條件資源調(diào)查大型科研儀器數(shù)據(jù)整理。

關鍵詞:質(zhì)譜儀    瀏覽量:13097

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