質譜儀的應用越來越普遍。如何選購質譜儀變成一個越來越受到關注的話題。那么,如何才能成為一個精明的買家呢?本文作者結合自身工作經驗從以下三個方面展開討論,希望對大家的工作能夠有所幫助。
一、質譜儀的工作原理與性能特點
質譜儀的分類可以按照其工作原理進行劃分,在選購質譜儀之前首先應該對于質譜儀的工作原理有個大致了解。從某種意義上說,工作原理決定了質譜儀的結構,從而決定了其性能特點,并且也決定了其應用范圍。從整體結構上來看,無論哪種質譜儀都由四個部分組成。按照先后次序的排列分別是:離子源、接口及引導裝置、質量分析器和檢測器。無論哪種質譜儀,其中三個部分(離子源、接口及引導裝置和檢測器)都是不可或缺的,并且工作原理大同小異。區別質譜儀的核心部分在于質量分析器。不同原理的質量分析器在性能方面表現出來巨大差別。
市場上主流質譜儀的質量分析器大致可以分為三種:離子阱、四級桿和飛行質譜。其工作原理和結構差異巨大。他們在性能上表現出來不同的特點。簡單地說,離子阱偏重于定性,四級桿偏重于定量。這兩種儀器具有結構相對簡單,安裝使用方便、造價相對低廉。但是由于其分辨率較低(通常只能測到化合物分子量小數點后兩位)被稱為低分辨質譜儀。飛行質譜儀屬于高分辨質譜儀,它可以精確測定到分子量小數點后四位。這類質譜儀可以精確測定化合物質量數,從而推斷出其化學結構式,其定性能力更加可靠。質譜儀的工作原理決定了其特點。進一步的了解需要去閱讀離子阱、四級桿或者飛行質譜的理論書籍。
值得一提的是,市面上的質譜儀一般不是單一結構。很多情況都是將幾種結構組合在一起。例如把三個四級桿串聯起來(更加準確的說法應該是在兩個四級桿中間加上一個碰撞裝置)就形成所謂三重四級桿質譜儀;把四級桿與飛行質譜儀串聯起來就形成所謂的Q-TOF;把離子阱與飛行質譜儀串聯起來就形成所謂IT-TOF。也可以把四級桿與離子阱串聯起來,根據串聯方式不同形成Q-Trap或者線性離子阱。通過這種組合能夠改善質譜儀的定性與定量能力,并且在兩種能力之間取得平衡。
選擇什么樣的質譜儀取決于你需要解決什么樣的問題。下表簡要列出幾種質譜儀的特點和應用領域。
