朱政 PIN：19120051203146 E－mail：effervescent@sohu.com 质谱在化学与生物中的应用 朱政 PIN：19120051203146 E－mail：effervescent@sohu.com
国家生物医学分析中心 . 基本原理 1.1 电子轰击电离（Electron Impact ionization,EI） 电子轰击电离是应用最普遍、发展最成熟的电离方法。在EI离子源中样品受热呈气体或蒸汽状态，热阴极发射的电子经加速到70eV能量后飞向样品分子，使其由于失去电子而电离，进而碎裂产生碎片离子。生成的离子束由一加速电压（几kV）引出，进入质量分析器，按不同的质荷比（m/z）被分开，并检测器检出。 1.2 快原子轰击电离（Fast Atom Bombardment,FAB） 快原子轰击电离是20世纪80年代初发展起来的一种软电离技术。在FAB源中，样品溶液与甘油等高沸点的溶剂混合滴加于样品靶上。由铯枪（本仪器使用铯原子轰击）产生的高能快原子轰击到样品靶上时，一些能量导致样品气化和电离。生成的离子束由一加速电压（几kV）引出，进入质量分析器，按不同的质荷比（m/z）被分开，并检测器检出。FAB电离源适合分析极性大、难挥发和热不稳定的样品，主要生成准分子离子峰[M+H]+，也能生成[M+Na]+和 [M+K]+等加成离子。 2. 仪器简介 ZabSpec高分辨磁质谱仪系原英国VG公司（后为Micromass公司，现为Waters公司）1993年推出的大型双聚焦磁质谱仪，其离子光学系统为VG公司的专利E-B-E三扇形结构设计，使其最高分辨率可达到100,000。数据系统采用DEC3000工作站，运行速度快，操作方便简单。在有机小分子化合物的化学结构分析、精确分子量测定等方面，具有准确、灵敏及快速的优点。仪器配有应用广泛的电子轰击源（EI）、快原子轰击源（FAB）等电离方式。目前，在我中心ZabSpec高分辨磁质谱仪上开展的常规测试服务为正离子模式下的低分辨电子轰击（LREI）、低分辨快原子轰击（LRFAB）及高分辨电子轰击（HREI）质谱。利用仪器的高分辨率，可以获得被测离子的精确质量，由此推断出被测样品的元素组成，从而为被测样品的结构分析提供重要的信息。系统标准谱库现已更新为Nist2002，可以对用电子轰击源方式检测的化合物进行库检索。
质谱的方法与原理
传统的有机质谱分析 有机质谱过去主要用于测定和分析普通的有机分子，对于多肽、蛋白质及其他生物大分子则显得无能为力。主要是因为这些风物分子的分子量太大并且很脆弱，在达到其气化高温时就已分解。80年代以来，有机质谱获得突破性进展，相继发明了快原子轰击电离、电喷雾电离和基质辅助激光解吸电离等软电离技术。借助上述技术，生物大分子可转变成气相离子，从而使质谱分析跨入生物大分子的研究领域，并形成一个新的分支学科生长点－生物质谱学。
化学电离法
生物大分子的分子量测定 蛋白质分子量的测定 蛋白质类生物大分子分子量的测定有着十分重要的意义，如对均一蛋白质一级结构的测定有促进意义。 常规的分子量测定主要有渗透压法、光散射法、超速高心法等。 例如用MALDI/TOF测定生物大分子的分子量，多数情况下，只得到单电荷信息，有时也出现双电荷或者三电荷等多电荷信息，碎片离子较少。在ESI/FTMS条件下，测定多肽、蛋白质等生物分子，因为这些生物分子有多个可质子化的基团，在电离过程中，又处在电场作用下，所以容易形成多电荷离子。下面介绍在宽谱检测时，运用简单的联立方程求解的方法。
简单计算： 从图中可以看出同时出现了8＋～23＋电荷态，并且表明P1＝1542,P2＝1696。用联立方程可算出肌红朊的分子量： 求解，得： 实际上计算机可直接得到表明电荷态与分子量的质谱图。 实际上计算机可直接得到表明电荷态与分子量的质谱图。
生物质谱在蛋白质组学中的应用 电喷雾质谱技术和基质辅助激光解吸附质谱技术是诞生于80年代末期的两项轨电离技术。这两项技术的出现使传统的主要用于小分子物质研究的质谱技术发生了革命性的变革。它们具有高灵敏度和高质量检测范围，使得在pmol的水平上准确地分析分子量高达几万到几十万的生物大分子成为可能，并得到迅速的发展。
电喷雾质谱技术 电喷雾质谱技术（Electrospray Ionizsation MassSpectrometry,ESI-MS）是在毛细管的出口处施加一高电压，所产生的高电场使从毛细管流出的液体雾化成细小的带电液滴，随着溶剂蒸发，液滴表面的电荷强度逐渐增大，最后液滴崩解为大量带一个或多个电荷的离子，致使分析物以单电荷或多电荷离子的形式进入气相。电喷雾离子化的特点是产生高电荷离子而不是碎片离子，使质量电荷比（m/z）降低到多数质量分析仪器都可以检测的范围，因而大大扩展了分子量的分析范围，离子的真实分子质量也可以根据质荷比及电行数算出。
谢谢大家的支持！