三、串联质谱仪
串联质谱仪采用二级质量分析,第一级用于预选离子,第二级用于分析有惰性气体碰撞活化而生成的产物离子。这种双重分析可以是空间串联或者是时间串联。空间串联是由两个物理上分开的质量分析器构成,代表性的包括由磁场部分和供电部分组成的两扇面仪器、三重四级杆仪器,或杂合串联仪器。时间上串联可以通过捕获设备,如傅里叶变换离子回旋共振和离子阱来实现。在内部储存离子通过排出所有其他离子来选择所关注的离子,选择的离子在选定时间内被激发和裂解,对产物离子进行质量分析。其获得离子的过程可以重复进行,因此能够进行MSn实验。其中三重四级杆质谱仪(QqQ-MS)、四级杆-飞行时间串联质谱仪(Q-TOF-MS)、四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱仪(Q-Orbitrap-MS)、离子淌度质谱仪(IM-MS)在化学成分定性、定量方面具有独特优势。
1.三重四级杆质谱仪(QqQ-MS) QqQ-MS通过将样品在离子源打碎获得特异性子离子,子离子通过q1、q2、q3的选择后在接收器上转化为电信号,反映到分析软件就是离子强度。在一定线性范围内,分析物浓度越高,打到接收器上的离子就越多,信号越强,从而确定分析物的含量。QqQ-MS主要用于复杂基质中低含量化合物的定量分析,具有高灵敏度、高通量的特点。
2.四级杆-飞行时间串联质谱仪(Q-TOF-MS) Q-TOF-MS是一种可以同时定性定量的质谱,以其高灵敏度、高选择性、高精密度、高信息采集速度,以及能够产生多级质谱,获得化合物的元素组成和结构信息等优点,在中药化学成分定性方面有很大的优势。Q-TOF的出现有效地解决了药物现代化分析中组分复杂、定量困难等问题。但Q-TOF只能形成二级碎片,对于未知结构化合物的解析尚有不足;且离子源更换麻烦,配套的液相系统问题较多。因此,Q-TOF 技术未来发展应注重改善其质量稳定性,更好发挥其定性分析的优势。
3.四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱仪(Q-Orbitrap-MS) Q-Orbitrap-MS是基于傅里叶变换的混合仪器之一,其中第一台质量分析仪是四极杆,第二台是高分辨率轨道阱。Orbitrap-MS可以将高性能的四极前驱物选择与高分辨率精确质量(HR/AM)Orbitrap检测结合起来,前体离子可以通过引入高能碰撞解离(HCD)而离解。其优势为分离效率高、扫描速度快,可在高分辨率下和很宽的质量范围内进行MS全扫描,定性筛选和基于全扫描的定量分析,以及高分辨率下的MS/MS全扫描,精确地采集母离子质核比和碎片离子质量数,能够同时进行定性和定量试验,有利于化学成分的鉴定,并针对复杂基质中痕量组分的高灵敏度定量分析。
4.离子淌度质谱仪(IM-MS) IM-MS是离子淌度分离与质谱联用的一种新型二维质谱分析技术。离子淌度分离原理是基于离子在飘移管中与缓冲气体碰撞时的碰撞截面不同,不同离子的形状和大小不同,离子按淌度预分离后,再通过每一组分质荷比求得质量数,便可获得离子淌度质谱二维图谱或三维图谱。IM-MS可提供离子结构信息和精确的质量信息,增强定性分析的能力,在区分异构体或复合物方面具有独特优势。