质谱的基本原理是通过测量离子的质量-电荷比(m/z,mass-to-charge ratio)来分析样品成分的技术。其基本过程包括三个主要步骤: 离子化、离子分离和离子检测。
离子化:
首先将待测样品分子在离子源中发生电离,生成不同荷质比的带电荷离子。常见的电离方法包括电喷雾电离(ESI)、气相电离(EI)和基质辅助激光解吸电离(MALDI)等。
离子分离:
生成的带电粒子被送入质谱分析器。质谱分析器的作用是根据离子的质量-电荷比(m/z)将不同的离子分开。常见的质谱分析器包括四极杆、飞行时间(TOF)、离子阱等。
离子检测:
分离后的离子会被送到检测器,常见的检测方法是电子倍增器,它通过产生多个电子放大离子的信号,从而得到离子的质谱图。
质谱分析通过测量离子的m/z值,结合离子的相对强度和化学结构信息,可以实现对化合物的定性定量分析,甚至确定其分子结构。质谱技术在化学、生物、医学、环境科学等领域具有广泛的应用。