质谱学要点
质谱学与其他光谱技术有明显的不同．在医药、食品、环境污染监测、体育兴奋剂调查、农药残留分析、生物化学、临床调查、石油产品分析等基础研究和产品开发领域有大量应用。质谱的日益普及是因为它能够提供以下方面的重要信息:
- 摩尔质量和同位素质量
- 分子结构及配方确认
- 对存在于复杂混合物中的化合物的积极鉴别
本文试图对这种通用技术提供一个基本介绍。
质谱仪原理
质谱计的主要目的是鉴别和量化混合物的成分。处于蒸汽状态的分子被高能电子轰击(一般在70 ev左右)。电子的能量使分子中的电子发生碰撞，产生带电的分子，带电的分子经过分裂产生更小的分子。利用静电场或磁场和静电场的组合，分子离子和产生的碎片根据它们的质量电荷比(m/z)被分离。探测器根据撞击它的m/z比离子的数量产生电信号。质谱记录为垂直的线，代表分子碎片的浓度对应于单个的m/z值。光谱中最强的峰称为基峰，在m/z值大于基峰时产生的峰称为同位素峰，这是由于母体分子中存在不同元素的不同同位素的自然丰度而产生的。
质谱仪主要由以下部件组成:
- 样品进口设备
- 离子源和电离室
- 质量分析器
- 探测器
- 输出设备
关于这些装置的细节可以在标准的专著中找到。然而，随后的文章将涵盖常用的电离过程和不同的质量分析仪。
重要的是要认识到，即使是有经验的质谱学家也不能从许多可能的结构中得出一个确定的结构。结构构象需要与可疑化合物的质谱进行比较。现代光谱仪器通过包含数百种化合物类质的光谱数据库的光谱检索库提供了简单的现成的解决方案。光谱叠加有助于缩小可疑化合物的范围。从其他的理化研究和其他光谱技术的光谱数据可以得到进一步的证实。
联线技术，如GC-MS, LC-MS是有用的，并扩大了检测的灵敏度和选择性之前的复杂混合物组分进入质谱仪之前的分离。其中一些技术将在后续文章中介绍。
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