超濾質譜技術

⑴ 質譜檢測是什麼

質譜檢測是一種與光譜並列的譜學方法。

質譜（又叫質譜法）是一種與光譜並列的譜學方法，通常意義上是指廣泛應用於各個學科領域中通過制備、分離、檢測氣相離子來鑒定化合物的一種專門技術。

質譜分析是一種測量離子荷質比（電荷-質量比）的分析方法，其基本原理JosephJohnThomson是使試樣中各組分在離子源中發生電離，生成不同荷質比的帶正電荷的離子，經加速電場的作用，形成離子束，進入質量分析器。

在質量分析器中，再利用電場和磁場使發生相反的速度色散，將它們分別聚焦而得到質譜圖，從而確定其質量。第一台質譜儀是英國科學家弗朗西斯·阿斯頓於1919年製成的。

阿斯頓用這台裝置發現了多種元素同位素，研究了53個非放射性元素，發現了天然存在的287種核素中的212種，第一次證明原子質量虧損。他為此榮獲1922年諾貝爾化學獎。

質譜的應用：

質譜技術發展很快。隨著質譜技術的發展，質譜技術的應用領域也越來越廣。由於質譜分析具有靈敏度高，樣品用量少，分析速度快，分離和鑒定同時進行等優點，因此，質譜技術廣泛的應用於化學，化工，環境，能源，醫葯，運動醫學，刑偵科學，生命科學，材料科學等各個領域。

質譜儀種類繁多，不同儀器應用特點也不同，一般來說，在300C左右能汽化的樣品，可以優先考慮用GC-MS進行分析，因為GC-MS使用EI源，得到的質譜信息多，可以進行庫檢質譜儀索。

毛細管柱的分離效果也好。如果在300C左右不能汽化，則需要用LC-MS分析，此時主要得分子量信息，如果是串聯質譜，還可以得一些結構信息。

⑵ 質譜技術有哪些應用

近年來質譜技術發展很快。隨著質譜技術的發展，質譜技術的應用領域也越來越廣。由於質譜分析具有靈敏度高，分析速度快，樣品用量少，分離和鑒定同時進行等優點，因此，質譜技術廣泛的應用於化學、能源、運動醫學、刑偵科學、醫葯、化工、環境、生命科學、材料科學等各個領域。
質譜儀種類繁多，不同儀器應用特點也不同，一般來說，在300C左右能汽化的樣品，可以優先考慮用質譜進行分析，得到的質譜信息多，可以進行庫檢索。毛細管柱的分離效果也好。質譜儀的解析度是一項重要技術指標，高分辨質譜儀可以提供化合物組成式，這對於結構測定是非常重要的。
質譜分析法對樣品有一定的要求。進行質譜分析的樣品應是有機溶液，水溶液中的有機物一般不能測定，須進行萃取分離變為有機溶液，或採用頂空進樣技術。有些化合物極性太強，在加熱過程中易分解，例如有機酸類化合物，此時可以進行酯化處理，將酸變為酯再進行GC-MS分析，由分析結果可以推測酸的結構。如果樣品不能汽化也不能酯化，那就只能進行LC-MS分析了。進行LC-MS分析的樣品最好是水溶液或甲醇溶液，LC流動相中不應含不揮發鹽。

⑶ 質譜儀的工作原理是什麼

質譜儀以離子源、質量分析器和離子檢測器為核心。離子源是使試樣分子在高真空條件下離子化的裝置。電離後的分子因接受了過多的能量會進一步碎裂成較小質量的多種碎片離子和中性粒子。它們在加速電場作用下獲取具有相同能量的平均動能而進入質量分析器。質量分析器是將同時進入其中的不同質量的離子，按質荷比m/z大小分離的裝置。

分離後的離子依次進入離子檢測器，採集放大離子信號，經計算機處理，繪製成質譜圖。離子源、質量分析器和離子檢測器都各有多種類型。

質譜儀按應用范圍分為同位素質譜儀、無機質譜儀和有機質譜儀；按分辨本領分為高分辨、中分辨和低分辨質譜儀；按工作原理分為靜態儀器和動態儀器。

(3)超濾質譜技術擴展閱讀：

質譜儀的分類

1、有機質譜儀

有機質譜儀基本工作原理：以電子轟擊或其他的方式使被測物質離子化，形成各種質荷比（m/e）的離子，然後利用電磁學原理使離子按不同的質荷比分離並測量各種離子的強度，從而確定被測物質的分子量和結構。

2、無機質譜儀

無機質譜儀與有機質譜儀工作原理不同的是物質離子化的方式不一樣，無機質譜儀是以電感耦合高頻放電 (ICP)或其他的方式使被測物質離子化。

3、同位素質譜儀

同位素質譜分析法的特點是測試速度快，結果精確，樣品用量少（微克量級）。能精確測定元素的同位素比值。廣泛用於核科學，地質年代測定，同位素稀釋質譜分析，同位素示蹤分析。

⑷ 什麼是質譜，質譜分析原理是什麼

質譜（又叫質譜法）是一種與光譜並列的譜學方法，通常意義上是指廣泛應用於各個學科領域中通過制備、分離、檢測氣相離子來鑒定化合物的一種專門技術。

質譜分析原理：將被測物質離子化，按離子的質荷比分離，測量各種離子譜峰的強度而實現分析目的的一種分析方法。

質量是物質的固有特徵之一，不同的物質有不同的質量譜——質譜，利用這一性質，可以進行定性分析（包括分子質量和相關結構信息）；譜峰強度也與它代表的化合物含量有關，可以用於定量分析。
質譜分析是一種測量離子質荷比（質量-電荷比）的分析方法，其基本原理是使試樣中各組分在離子源中發生電離，生成不同荷質比的帶電荷的離子，經加速電場的作用，形成離子束，進入質量分析器。在質量分析器中，再利用電場和磁場使發生相反的速度色散，將它們分別聚焦而得到質譜圖，從而確定其質量。
質譜技術是一種鑒定技術，在有機分子的鑒定方面發揮非常重要的作用。它能快速而極為准確地測定生物大分子的分子量，使蛋白質組研究從蛋白質鑒定深入到高級結構研究以及各種蛋白質之間的相互作用研究。

⑸ 質譜分析法的基本原理

目前，質譜分析法 ( mass spectrometric method) 是測量同位素豐度最有效的方法。質譜儀根據帶電原子和分子在磁場或電場中具有不同的運動，將它們相互分離。由於質譜儀的種類多樣，用途又非常廣泛，因此，就不一一進行介紹下面僅簡單介紹一下質譜分析的基本原理，詳細論述可參考 Brand ( 2002) 。

質譜儀一般可分為四個重要的組成部分: ① 進樣系統; ② 離子源; ③ 質量分析器; ④ 離子檢測器 ( 圖 1. 8) 。

圖 1. 8 用於穩定同位素測量的氣源質譜儀示意圖

( 1) 進樣系統 ( inlet system) : 這一特殊裝置需要在幾秒鍾內迅速、連續地分析兩個氣體 ( 樣品和標准氣) ，所以安裝較為特殊，包括一個轉換閥( changeover valve) 。這兩種氣體由直徑約 0. 1mm、長約 1m 的毛細管從儲樣室( reservoir) 中引入，其中一種氣體流向離子源 ( ion source) ，另一種氣體流向廢氣泵 ( waste pump) ，從而保持毛細管中的氣流連續不斷。為避免質量損失( mass discrimination) ，氣體物質的同位素豐度測量利用黏性的氣體流。在黏性氣流狀態下，分子的自由路徑長度非常小，因此分子經常發生碰撞，氣體混合均勻，從而不會發生質量分離 ( mass separation) 。在黏性流進樣系統的末端，有一個泄漏口 ( leak) ，使得流線收縮。應用雙路進樣系統 ( al inlet system)可以對非常少量的樣品進行高精度分析，同時，樣品分析受黏性氣流保持狀態的限制。這一過程一般在 15 ～ 20mbar ( 100Pa) 的壓力下進行 ( Brand，2002) 。如要減小樣品量，則必須在毛細管之前將氣體濃縮為很小的體積。

( 2) 離子源 ( ion source) : 是質譜儀中離子形成、加速、聚焦成為狹窄的離子束的部位。在離子源中，氣體流總是呈分子狀態。氣體樣品的離子多由電子轟擊 ( electron bombardment) 產生。電子束，一般由加熱的鎢絲或錸絲發出，在靜電場中進行加速，在進入電離室 ( ionization chamber) 之前的能量達到 50 ～150eV 之間，以便使一次電離效率最大化。電離之後，根據離子獲得的能量，帶電分子被進一步分成若干分子碎片，從而產生特定化合物的質譜。

為了增加電離的幾率，採用同性質的弱磁場使電子保持螺旋軌道 ( spiral path) 。電子在電離室的末端由帶正電的捕集器收集，對電子流進行測量，並由電子發射調節器電路 ( emission regulator circuitry) 將其保持在恆定狀態。

電離的分子在電場的作用下脫離電子束，隨後由高達數千伏的電壓進行加速，其路徑形成離子束，該離子束通過出口狹縫進入分析器。因此，進入磁場的正離子在本質上都是單能的，即它們擁有相同的動能，其表達式如下:

穩定同位素地球化學( 第六版)

電離效率決定了質譜儀的靈敏度，其值約為 1000 ～2000 個分子產生一個離子( Brand，2002) 。

( 3) 質量分析器 ( mass analyzer) : 可根據其 m/e ( 質量/電荷) 比，將離子源發出的離子束分離開來。當離子束通過磁場時，離子發生偏轉，形成圓周軌跡，其圓周半徑與 m/e 的平方根成比例。通過這一過程，離子被分離並形成離子束，每個離子束都具有特定的 m/e 值。

1940 年，Nier 提出了扇形磁分析器 ( sector magnetic analyzer) 。在這種分析器中，離子束發生偏轉的磁場呈楔形。離子束以與磁場邊界呈直角的角度進入和離開磁場，因此其偏轉角度等於楔形角 ( 如可以是 60°) 。扇形磁分析器的優勢在於其離子源和檢測器相對來說，不受分析器磁場質量損失的影響。

( 4) 離子檢測器 ( ion detector) : 離子通過磁場後，被離子檢測器所收集。離子檢測器將輸入的離子轉換為電脈沖 ( electrical impulse) ，電脈沖隨後被輸入放大器。Nier et al. ( 1947) 提出，利用多個檢測器同時聚集離子流。這種同時利用兩個單獨放大器的優勢在於，對於所有 m/e 離子束，作為時間函數的離子流波動都是相同的。每一個檢測器通道都安裝有一個適合於所測離子流天然豐度的高電阻的電阻器。

現代同位素比質譜儀具有至少裝有三個法拉第杯 ( Faraday collector，Faraday cup) ，它們位於質譜儀的焦平面 ( focal plane) 上。這是由於相鄰峰值的間距隨質量變化，並且范圍是非線性的，因此，每組同位素往往都需要有一套單獨的法拉第杯。

連續流: 同位素比值監測質譜儀

20 世紀 50 年代早期，Nier 提出了雙黏性流質譜儀 ( al viscous-flow mass spectrometer) ，20 世紀 80 年代中期對商業質譜儀的硬體做了極小的修改。在過去的幾年裡，人們為減小用於同位素測量的樣品大小而進行了艱苦的嘗試。將傳統的雙路進樣技術改為連續流同位素比值監測質譜儀 ( continuous-flowisotope ratio monitoring mass spectrometer) 。使用這種質譜儀時，被分析的氣體混合於載氣流中的微量的氣體中，從而達到黏性流狀態。現今，市場在售的大多數氣體質譜儀都帶有連續流系統，而非雙路進樣系統。

傳統的離線樣品制備程序非常耗時，並且分析精度也取決於研究者的技能。而利用在線樣品制備技術，可將元素分析器和質譜儀直接結合，從而解決和最大程度地減少很多離線樣品制備導致的問題。這兩種技術的區別參看錶 1. 5。

表 1. 5 離線和在線測量技術之間的對比

這種新型的質譜儀往往結合有色譜技術 ( chromatographic technique) 。同位素測量所需的樣品量大小已經急劇減小到十億分之一摩爾甚至萬億分之一摩爾范圍 ( Merritt ＆ Hayes，1994) 。氣相色譜-同位素比質譜儀技術 ( GC －IRMS) 的重要特性如下 ( Brand，2002) :

( 1) 按照分子在氣相色譜柱 ( GS column) 上流出的順序對離子流進行測量，但其相對於參比氣體的強度將不會發生明顯改變。色譜不但能夠分離不同的化學物質種類，還可分離不同的同位素種類。也就是說，從色譜柱流出後，隨色譜峰上位置的不同，該化合物的同位素組成發生變化。因此，必須對每個色譜峰的整體寬度進行積分，才能獲得該化合物真實的同位素比值。

(2)同位素信號的測量時間受色譜峰寬度的限制。對於陡峭的尖峰來說，這一時間可能不超過5s。

(3)在線分析儀器的絕對靈敏度與雙路進樣系統的儀器相比更為重要。由於色譜法所需的樣品量非常小，因此採用大量的樣品組以獲得有效的統計資料庫往往非常重要。

通過採用加入內標樣方法，可以實現樣品分析標准化。內標樣的同位素組成利用傳統技術確定。

質譜分析技術有幾個獨立的發展途徑，這些途徑均具有兩個發展方向:元素分析儀→同位素比質譜儀，毛細管氣相色譜→同位素比質譜儀。在元素分析儀中，樣品燃燒生成CO₂、N₂、SO₂和H₂O，這些氣體以化學法捕集，或者在氣相色譜柱上被分離。這些技術的優勢有:①自動化制備樣品;②每個樣品的成本較低;③能夠進行大量的樣品分析。

⑹ 質譜原理

其基本原理是使試樣中各組分在離子源中發生電離，生成不同荷質比的帶電荷的離子，經加速電場的作用，形成離子束，進入質量分析器。在質量分析器中，再利用電場和磁場使發生相反的速度色散，將它們分別聚焦而得到質譜圖，從而確定其質量。

第一台質譜儀是英國科學家弗朗西斯·阿斯頓於1919年製成的。阿斯頓用這台裝置發現了多種元素同位素，研究了53個非放射性元素，發現了天然存在的287種核素中的212種，第一次證明原子質量虧損。他為此榮獲1922年諾貝爾化學獎。

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質譜儀的種類：

①氣相色譜-質譜聯用儀

在這類儀器中，由於質譜儀工作原理不同，又有氣相色譜-四極質譜儀，氣相色譜 -飛行時間質譜儀，氣相色譜-離子阱質譜儀等。

②液相色譜-質譜聯用儀同樣，有液相色譜-四器極質譜儀，液相色譜-離子阱質譜儀，液相色譜-飛行時間質譜儀，以及各種各樣的液相色譜-質譜-質譜聯用儀。

質譜法特別是它與色譜儀及計算機聯用的方法，已廣泛應用在有機化學、生化、葯物代謝、臨床、毒物學、農葯測定、環境保護、石油化學、地球化學、食品化學、植物化學、宇宙化學和國防化學等領域。

用質譜計作多離子檢測，可用於定性分析，例如，在葯理生物學研究中能以葯物及其代謝產物在氣相色譜圖上的保留時間和相應質量碎片圖為基礎，確定葯物和代謝產物的存在；也可用於定量分析，用被檢化合物的穩定性同位素異構物作為內標，以取得更准確的結果。

⑺ 什麼是親和超濾偶聯色譜質譜

摘要 親和超濾是將連有特異性配基的載體與目標蛋白粗提液混合，特異性地與溶液中的目標物給合，形成體積及分子量遠大於雜蛋白的復合物

⑻ 質譜檢測是什麼呢

質譜檢測是一種與光譜並列的譜學方法，通常意義上是指廣泛應用於各個學科領域中通過制備、分離、檢測氣相離子來鑒定化合物的一種專門技術。

質譜法在一次分析中可提供豐富的結構信息，將分離技術與質譜法相結合是分離科學方法中的一項突破性進展。

在眾多的分析測試方法中，質譜學方法被認為是一種同時具備高特異性和高靈敏度且得到了廣泛應用的普適性方法。質譜儀器一般由樣品導入系統、離子源、質量分析器、檢測器、數據處理系統等部分組成。

質譜檢測技術的應用：

質譜技術是一種鑒定技術，在有機分子的鑒定方面發揮非常重要的作用。它能快速而極為准確地測定生物大分子的分子量，使蛋白質組研究從蛋白質鑒定深入到高級結構研究以及各種蛋白質之間的相互作用研究。

隨著質譜技術的發展,質譜技術的應用領域也越來越廣。由於質譜分析具有靈敏度高，樣品用量少，分析速度快，分離和鑒定同時進行等優點，因此，質譜技術廣泛的應用於化學，化工，環境，能源，醫葯，運動醫學，刑事科學技術，生命科學，材料科學等各個領域。

以上內容參考：網路-質譜

⑼ 蛋白質葯物的分離純化方法

蛋白質組 蛋白質組(Proteome)的概念最先由Marc Wilkins提出，指由一個基因組(genOME)，或一個細胞、組織表達的所有蛋白質(PROTein). 蛋白質組的概念與基因組的概念有許多差別，它隨著組織、甚至環境狀態的不同而改變. 在轉錄時，一個基因可以多種mRNA形式剪接，並且，同一蛋白可能以許多形式進行翻譯後的修飾. 故一個蛋白質組不是一個基因組的直接產物，蛋白質組中蛋白質的數目有時可以超過基因組的數目. 蛋白質組學(Proteomics)處於早期「發育」狀態，這個領域的專家否認它是單純的方法學，就像基因組學一樣，不是一個封閉的、概念化的穩定的知識體系，而是一個領域. 蛋白質組學集中於動態描述基因調節，對基因表達的蛋白質水平進行定量的測定，鑒定疾病、葯物對生命過程的影響，以及解釋基因表達調控的機制. 作為一門科學，蛋白質組研究並非從零開始，它是已有20多年歷史的蛋白質(多肽)譜和基因產物圖譜技術的一種延伸. 多肽圖譜依靠雙向電泳(Two-dimensional gel electrophoresis, 2-DE)和進一步的圖象分析；而基因產物圖譜依靠多種分離後的分析，如質譜技術、氨基酸組分分析等.
[編輯本段]蛋白質組學的研究內容
主要有兩方面，一是結構蛋白質組學，二是功能蛋白質組學。其研究前沿大致分為三個方面：
① 針對有關基因組或轉錄組資料庫的生物體或組織細胞，建立其蛋白質組或亞蛋白質組及其蛋白質組連鎖群，即組成性蛋白質組學。
② 以重要生命過程或人類重大疾病為對象，進行重要生理病理體系或過程的局部蛋白質組或比較蛋白質組學。
③ 通過多種先進技術研究蛋白質之間的相互作用，繪制某個體系的蛋白，即相互作用蛋白質組學，又稱為「細胞圖譜」蛋白質組學。
此外，隨著蛋白質組學研究的深入，又出現了一些新的研究方向，如亞細胞蛋白質組學、定量蛋白質組學等。
[編輯本段]蛋白質組學研究中的主要技術
1 雙向凝膠電泳技術(2-DE)
雙向凝膠電泳技術與質譜技術是目前應用最為廣泛的研究蛋白質組學的方法。雙向凝膠電泳技術利用蛋白質的等電點和分子量差別將各種蛋白質區分開來。雖然二維凝膠電泳難以辨別低豐度蛋白，對操作要求也較高，但其通量高、解析度和重復性好以及可與質譜聯用的特點，使其成為目前最流行、可靠的蛋白質組研究手段。雙向凝膠電泳技術及質譜基礎的蛋白質組學研究程序為樣品制備→等電聚焦→聚丙烯醯胺凝膠電泳→凝膠染色→挖取感興趣的蛋白質點→膠內酶切→質譜分析確定肽指紋圖譜或部分氨基酸序列→利用資料庫確定蛋白。蛋白質組研究要求有高解析度的蛋白質分離及准確、靈敏的質譜鑒定技術。凝膠電泳中蛋白質的著色不僅影響蛋白質分離的解析度，同時也影響後續的質譜鑒定。蛋白質的染色可分為有機試劑染色、銀染、熒光染色及同位素顯色四類。
Unlu 等提出了一種熒光差異顯示雙向電泳(F-2D-DIGE)的定量蛋白質組學分析方法。差異凝膠電泳(DIGE)是對2-DE 在技術上的改進，結合了多重熒光分析的方法，在同一塊膠上共同分離多個分別由不同熒游標記的樣品，並第一次引入了內標的概念。兩種樣品中的蛋白質採用不同的熒游標記後混合，進行2-DE，用來檢測蛋白質在兩種樣品中表達情況，極大地提高了結果的准確性、可靠性和可重復性。在DIGE技術中，每個蛋白點都有它自己的內標，並且軟體可全自動根據每個蛋白點的內標對其表達量進行校準，保證所檢測到的蛋白豐度變化是真實的。DIGE 技術已經在各種樣品中得到應用。
2 高效液相色譜技術(HPLC)
盡管二維凝膠電泳（2-DE）是目前常用的對全蛋白組的分析方法，但其存在分離能力有限、存在歧視效應、操作程序復雜等缺陷。對於分析動態范圍大、低豐度以及疏水性蛋白質的研究往往很難得到滿意的結果。Chong 等使用HPLC/ 質譜比較分析惡性腫瘤前和癌症兩種蛋白質差異表達。利用HPLC 分離蛋白質，並用MALDI-TOF-MS 鑒定收集的組分，從而在兩種細胞中的差異表達中對蛋白質進行定量分析。多維液相色譜作為一種新型分離技術，不存在相對分子質量和等電點的限制，通過不同模式的組合，消除了二維凝膠電泳的歧視效應，具有峰容量高、便於自動化等特點。二維離子交換- 反相色譜(2D-IEC-RPLC)是蛋白質組學研究中最常用的多維液相色譜分離系統。

⑽ 什麼是質譜，質譜分析原理是什麼

質譜（又叫質譜法）是一種與光譜並列的譜學方法，通常意義上是指廣泛應用於各個學科領域中通過制備、分離、檢測氣相離子來鑒定化合物的一種專門技術。

質譜分析原理：將被測物質離子化，按離子的質荷比分離，測量各種離子譜峰的強度而實現分析目的的一種分析方法。

質量是物質的固有特徵之一，不同的物質有不同的質量譜——質譜，利用這一性質，可以進行定性分析（包括分子質量和相關結構信息）；譜峰強度也與它代表的化合物含量有關，可以用於定量分析。

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相關儀器：

質譜儀一般由四部分組成：

進樣系統——按電離方式的需要，將樣品送入離子源的適當部位；

離子源——用來使樣品分子電離生成離子，並使生成的離子會聚成有一定能量和幾何形狀的離子束。

質量分析器——利用電磁場（包括磁場、磁場和電場的組合、高頻電場、和高頻脈沖電場等）的作用將來自離子源的離子束中不同質荷比的離子按空間位置，時間先後或運動軌道穩定與否等形式進行分離；

檢測器——用來接受、檢測和記錄被分離後的離子信號。

一般情況下，進樣系統將待測物在不破壞系統真空的情況下導入離子源（10-6～10-8mmHg），離子化後由質量分析器分離再檢測；計算機系統對儀器進行控制、採集和處理數據，並可將質譜圖與資料庫中的譜圖進行比較。