一,、核心原理:離子化與質量分析的雙重革命
賽默飛離子阱液質聯(lián)用儀(LCQ Classic/Orbitrap Fusion等系列)整合高效液相色譜(HPLC)與離子阱質譜(Ion Trap MS)技術,通過"軟電離"與"多級質譜捕獲"兩大核心技術,,實現(xiàn)復雜樣品中目標分子的精準定性與定量分析,。
1.液相色譜分離:分子分選的第一步
樣品經(jīng)HPLC系統(tǒng)梯度洗脫,根據(jù)疏水性,、極性或離子交換特性實現(xiàn)初步分離,。流動相(如含0.1%甲酸的水-乙腈)推動組分進入質譜入口,確保連續(xù),、穩(wěn)定的分子供給,。
2.離子化與捕獲:軟電離技術的突破
?、匐妵婌F電離(ESI):高壓電極(3-5 kV)將液滴霧化成帶電荷氣態(tài)離子,,避免熱裂解。
?、诖髿鈮夯瘜W電離(APCI):適用于非極性分子,,通過放電針產(chǎn)生等離子體激發(fā)離子化。
?、垭x子阱捕獲:捕獲離子后通過射頻(RF)電場約束其在三維空間運動,,精準操控離子軌跡。
二,、多級質譜解析:分子結構的精準破譯
離子阱的特殊環(huán)形電極結構支持串聯(lián)質譜(MS/MS/MS...)操作,,通過階梯式碎裂與檢測解析分子內(nèi)部結構。
1.一級質譜(MS1)掃描
離子阱按質荷比(m/z)分離母離子,,生成原始譜圖,,用于篩查目標分子。例如,監(jiān)測代謝物時,,可同時捕獲多個同位素峰以確認存在形式,。
2.碎裂與二級質譜(MS/MS)
①碰撞誘導解離(CID):通過惰性氣體(氦氣)碰撞加速離子,,誘發(fā)骨架斷裂,,生成子離子碎片。
?、陔娮觽鬟f解離(ETD):適用于大分子(如蛋白質),,保留翻譯后修飾位點信息。
分析數(shù)據(jù)庫比對子離子模式,,精準鑒定化合物結構,,如藥物雜質中特定官能團的斷裂特征。
3.動態(tài)范圍與靈敏度優(yōu)化
離子阱通過連續(xù)累積離子提升低豐度檢測(動態(tài)范圍達10^3-10^5),,配合Orbitrap高分辨檢測器(分辨率>10,000 FWHM),,實現(xiàn)阿摩爾級(10^-18 mol/L)檢測。
三,、技術優(yōu)勢與應用場景
1.高靈敏度定量分析:臨床檢測中,,檢測血液中低于1 ppb的腫瘤標志物(如PSA)。
2.復雜樣品解析:環(huán)境監(jiān)測中分離并鑒定土壤中的多環(huán)芳烴異構體,。
3.蛋白質組學研究:結合ETD技術,,全面解析蛋白質修飾位點與相互作用網(wǎng)絡。
四,、結語
賽默飛離子阱液質聯(lián)用儀以"離子阱捕獲"為核心創(chuàng)新,突破傳統(tǒng)質譜僅能單次碎裂的限制,,通過多級質譜碎裂實現(xiàn)分子結構的深度解析,。其"精準捕獲-高效碎裂-智能解析"的技術閉環(huán),已成為生命科學,、藥物研發(fā)與環(huán)境分析領域的關鍵技術平臺,。
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