电子电离源的应用 第七届质谱仪器研发及应用热点论坛：培训助力，应用拓展

第七届质谱仪器研发及应用热点论坛：培训助力，应用拓展

在科技迅猛发展的今天，质谱技术以其独特的分析能力在多个领域扮演着越来越重要的角色。2024年7月17日至7月21日，第七届质谱仪器研发及应用热点论坛 在山东威海召开。本次论坛由中国仪器仪表学会分析仪器分会质谱仪器专业委员会、哈尔滨工业大学(威海)、广东省麦思科学仪器创新研究院、分析测试百科网【安特百科（北京）技术发展有限公司】联合主办，旨在推动质谱技术的研究与应用，促进学术交流与合作。

论坛首日，三位资深专家就质谱技术及其应用等内容展开了深入的课程培训讲座。哈尔滨工业大学（威海）姜杰教授担任培训主持人。

哈尔滨工业大学（威海）姜杰教授

培训现场

潘远江教授 浙江大学

培训题目：《现代质谱技术及其应用》

浙江大学潘远江教授作题目为《现代质谱技术及应用》的培训。在培训中，潘远江教授首先介绍了传统质谱技术的基本原理，以及质谱的发展。并介绍了课题组相关的质谱研究及应用方面。详细解释了电喷雾电离质谱（ESI-MS）中的离子产生和反应机制，以及液相和气相质谱在显像问题中的应用。他特别强调了ESI-MS在生物大分子分析中的重要性，并通过对醇醛缩合反应产生的异常离子等具体例子，展示了ESI-MS中异常离子的形成机制。潘教授深入探讨了软电离质谱技术，解释了软电离质谱中异常离子的反应，如质子化导致的碳氧键断裂。此外，还分享了在质谱技术应用方面的一些最新研究成果及其在相对分子质量测定、结构性质分析等的分析。他通过具体的应用案例，如在农业中检测农药残留、在医学中分析药物分子等，展示了质谱技术在实际应用中的巨大潜力。

江游研究员 中国计量科学研究院

培训题目：《四极质谱技术》

中国计量科学研究院江游研究员作题目为《四极质谱技术》的培训。江游研究员深入剖析了四极质谱技术，从四极质谱原理、仪器构造、应用方法到关键指标定义四个维度进行了全面讲解。他指出四极杆在定量分析中的精准性和广泛应用，解释了四极质量分析器和滤质器的工作原理，并通过马修方程详细描述了离子运动轨迹。还讨论了圆柱或双曲线形电极的设计、离子源如电子电离源（EI）和电喷雾离子源（ESI）的应用，以及原位电离和二次离子化技术在极少前处理条件下对复杂基体的检测能力。此外，他还介绍了离子探测器如法拉第杯和电子倍增器，强调了真空系统在维持高分辨率分析中的关键作用，并探讨了色谱-质谱联用技术以及全扫描和选择离子扫描模式在提高分析灵敏度和准确性方面的优势。最后，江游研究员对四极质谱技术的关键指标定义进行了深入分析。

李海洋研究员 中国科学院大连物理化学研究所

培训题目：《飞行时间质谱技术和仪器研究》

中国科学院大连物理化学研究所李海洋研究员作题目为《飞行时间质谱技术和仪器研究》的培训。培训中，李海洋研究员全面介绍了飞行时间质谱（TOFMS）的发展历程和关键技术参数。他详细阐述了TOFMS的工作原理、质量分辨率及其影响因素，并探讨了提升分辨率的技术进展，如双场加速聚焦技术、反射式TOFMS设计、正交加速技术、延时提取技术，以及多次反射飞行时间质谱的设计创新。他还特别提到了TOFMS离子注入技术，包括级联离子阱/飞行时间串联质谱、高气压光电离、光化学电离，以及高灵敏复合光电离源技术和多级透镜级联的高效离子传输技术，展示了飞行时间质谱技术在现代科学研究中的广泛应用和重要性。

随着第七届质谱仪器研发及应用热点论坛首日的专题培训的结束，与会者不仅收获了丰富的知识，更感受到了质谱技术在各个领域的深远影响。

质谱的工作原理及发展史

质谱法是一种用于测量物质分子量和分子结构的方法。与其他方法不同的是，样品经电离，离子化合物被激发，分子离子断裂成各种碎片离子，每个碎片都有各自的质荷比(m/z)，它们分别聚焦在不同的点上，形成质谱图，从而确定物质分子量和分子结构。

质谱仪的原理图（图片来源：迪信泰检测平台）

质谱仪主要由真空系统、进样系统、离子源、质量分析器、检测器等部分组成。

真空系统：离子源的真空度要保持在10-3～10-5Pa，质量分析器的真空度要保持10-6Pa。

进样系统：可以分为直接进样和色谱进样。单组分、高沸点的液体样品可以采用直接进样。色谱进样一般是液质联用或气质联用等仪器，适用于分析多组分。

离子源：目前常用的离子源有电子电离源、场电离源、快原子轰击源、激光解吸源、电喷雾电离源、大气压化学电离源等。

质量分析器：目前常用的质量分析器有磁式分析器、四极杆分析器、离子阱分析器、飞行时间分析器等。

检测器：常用的检测器有电子倍增器和光电倍增管。

传统上质谱仅能分析M<2000的有机小分子，近年来质谱的研究范围不断扩大至M>100000的大分子，特别是多肽的研究。

质谱发展史

1912年，J.J.Thomson研制出第一台质谱。

1918年，F.L.Arnot和J.C.Milligan磁扇面方向聚焦质谱。

1946年，W.E.Stephens发明了飞行时间（TOF）装置。

1953-1958年，W.Paul发明了四极杆质谱分析仪。

1966年，F.H. Field发明了化学电离。

1968年，C.R. Blackley团队发现了“电喷雾”方法。

C.Gohlke和F.McLafferty共同发明了气相色谱联用，后者于1973年进一步引入液相色谱联用。

本文由迪信泰检测平台（Biotech-Pack-Analytical） 整理编辑。

迪信泰检测平台基于液质联用（LC-MS）和气质联用（GC-MS）等检测平台，致力于广大科研工作者提供高质量、快速、精准的一站式检测服务。

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