目錄
第1章 一種功能強(qiáng)大的分析儀器——質(zhì)譜儀 1
1.1 質(zhì)譜儀的構(gòu)造與質(zhì)譜圖 1
1.1.1 質(zhì)譜儀的基本原理與構(gòu)造 1
1.1.2 質(zhì)譜圖及基本名詞 3
1.2 質(zhì)譜儀的定性鑒定與高靈敏檢測能力 4
1.2.1 質(zhì)譜儀的定性功能 4
1.2.2 質(zhì)譜儀分析混合物的功能 5
1.2.3 質(zhì)譜儀的高靈敏檢測能力 6
1.3 日新月異的質(zhì)譜技術(shù) 6
第一部分 質(zhì)譜分析技術(shù)基本原理
第2章 離子化方法 11
2.1 電子電離 13
2.2 化學(xué)電離 16
2.2.1 質(zhì)子轉(zhuǎn)移化學(xué)電離 19
2.2.2 電荷交換化學(xué)電離 20
2.2.3 電子捕獲負(fù)離子化學(xué)電離 21
2.3 快速原子轟擊 21
2.3.1 快速原子轟擊原理 21
2.3.2 液相基質(zhì)作用 23
2.3.3 樣品配制 23
2.3.4 快速原子轟擊法的應(yīng)用及譜圖分析 24
2.4 激光解吸電離與基質(zhì)輔助激光解吸電離 25
2.4.1 激光條件 27
2.4.2 離子化反應(yīng)機(jī)理 29
2.4.3 基質(zhì)輔助激光解吸電離分析技術(shù)特性 30
2.4.4 基質(zhì)輔助激光解吸電離樣品配制法 32
2.5 大氣壓化學(xué)電離與大氣壓光致電離 33
2.5.1 大氣壓化學(xué)電離 33
2.5.2 大氣壓光致電離 35
2.5.3 大氣壓化學(xué)電離與大氣壓光致電離的異同 36
2.6 電噴霧電離與納噴霧電離 37
2.6.1 電噴霧離子源 37
2.6.2 基質(zhì)效應(yīng) 41
2.6.3 納噴霧電離 42
2.7 常壓敞開式電離 45
2.7.1 解吸電噴霧電離 46
2.7.2 實(shí)時(shí)直接分析 47
2.8 二次離子質(zhì)譜 48
2.8.1 空間分布與深層剖面分析 49
2.8.2 動(dòng)態(tài)與靜態(tài)二次離子質(zhì)譜 51
2.9 電感耦合等離子體質(zhì)譜 53
2.9.1 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的組成與分析原理 53
2.9.2 電感耦合等離子體離子源 54
2.10 離子化方法的選擇與應(yīng)用實(shí)例 56
2.10.1 離子化方法的選擇 56
2.10.2 應(yīng)用實(shí)例 59
參考文獻(xiàn) 62
第3章 質(zhì)量分析器 68
3.1 扇形磁場質(zhì)量分析器 70
3.1.1 磁場單聚焦質(zhì)量分析器 70
3.1.2 磁場雙聚焦質(zhì)量分析器 71
3.1.3 雙聚焦質(zhì)譜儀的串聯(lián)質(zhì)譜分析 73
3.2 傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)量分析器 76
3.2.1 質(zhì)量分析器 76
3.2.2 離子回旋運(yùn)動(dòng) 77
3.2.3 離子阱內(nèi)實(shí)際的離子運(yùn)動(dòng) 78
3.2.4 離子激發(fā)與檢測 79
3.2.5 離子檢測的模式 80
3.2.6 操作模式 81
3.2.7 質(zhì)量分辨能力 81
3.2.8 捕獲電壓影響下的質(zhì)量檢測極限 82
3.3 飛行時(shí)間質(zhì)量分析器 83
3.3.1 線性飛行時(shí)間質(zhì)量分析器 83
3.3.2 線性飛行時(shí)間質(zhì)量分析器質(zhì)量分辨能力的提升 86
3.3.3 反射飛行時(shí)間質(zhì)量分析器 88
3.3.4 正交加速飛行時(shí)間質(zhì)量分析器 90
3.3.5 反射飛行時(shí)間質(zhì)量分析器的源后衰變分析 91
3.4 四極桿與四極離子阱質(zhì)量分析器 93
3.4.1 四極桿質(zhì)量分析器的原理與操作模式 94
3.4.2 四極離子阱質(zhì)量分析器的原理與操作模式 97
3.4.3 四極離子阱實(shí)際操作上的考慮 102
3.4.4 二維線性離子阱質(zhì)量分析器 104
3.5 軌道阱質(zhì)量分析器 105
3.6 質(zhì)量分析器的選擇與應(yīng)用 108
參考文獻(xiàn) 109
第4章 串聯(lián)質(zhì)譜分析 112
4.1 空間串聯(lián)質(zhì)譜儀 114
4.1.1 三重四極桿質(zhì)譜儀 114
4.1.2 以飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜儀進(jìn)行串聯(lián)質(zhì)譜分析 115
4.2 時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜儀 116
4.2.1 以三維離子阱質(zhì)譜儀進(jìn)行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜分析 117
4.2.2 以二維線性離子阱質(zhì)譜儀進(jìn)行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜分析 121
4.3 雜合質(zhì)譜儀 123
4.3.1 四極桿飛行時(shí)間雜合質(zhì)譜儀 124
4.3.2 線性離子阱/傅里葉變換離子回旋共振分析器雜合質(zhì)譜儀與線性離子阱/軌道阱雜合質(zhì)譜儀 127
4.3.3 四極桿/軌道阱雜合質(zhì)譜儀 129
4.3.4 其他形式的雜合質(zhì)譜儀 130
4.4 串聯(lián)質(zhì)譜的掃描分析模式 131
4.4.1 產(chǎn)物離子掃描 131
4.4.2 前體離子掃描 133
4.4.3 中性丟失掃描 133
4.4.4 選擇反應(yīng)監(jiān)測 133
4.5 離子活化 134
4.5.1 碰撞誘導(dǎo)解離 135
4.5.2 電子捕獲解離與電子轉(zhuǎn)移解離 138
4.5.3 特殊類型的離子活化過程 141
參考文獻(xiàn) 143
第5章 質(zhì)譜與分離技術(shù)聯(lián)用 145
5.1 質(zhì)譜與分離技術(shù)的結(jié)合 145
5.2 柱分離效率與塔板高度 147
5.3 氣相色譜-質(zhì)譜 149
5.3.1 譜圖數(shù)據(jù)庫鑒定 151
5.3.2 快速氣相色譜-質(zhì)譜儀 151
5.3.3 二維氣相色譜-質(zhì)譜儀 152
5.4 液相色譜-質(zhì)譜 153
5.4.1 超高效液相色譜-質(zhì)譜儀 154
5.4.2 納升級流速液相色譜-質(zhì)譜儀 154
5.5 毛細(xì)管電泳-質(zhì)譜 156
5.5.1 毛細(xì)管電泳與電滲流 159
5.5.2 臨床應(yīng)用 161
5.6 離子淌度質(zhì)譜 161
5.7 色譜-質(zhì)譜數(shù)據(jù)采集模式 162
參考文獻(xiàn) 164
第6章 真空、檢測與控制系統(tǒng) 166
6.1 真空系統(tǒng) 166
6.1.1 真空基本原理 166
6.1.2 常用的抽氣設(shè)備 169
6.1.3 真空壓力計(jì) 171
6.2 離子檢測器 173
6.2.1 無增益式離子檢測器 173
6.2.2 增益式離子檢測器 176
6.3 儀器控制系統(tǒng) 180
6.3.1 電源控制系統(tǒng) 182
6.3.2 同步與時(shí)序控制系統(tǒng) 183
6.3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 184
參考文獻(xiàn) 185
第7章 質(zhì)譜數(shù)據(jù)解析 187
7.1 質(zhì)譜數(shù)據(jù)介紹 187
7.1.1 整數(shù)質(zhì)量、精確質(zhì)量、單一同位素質(zhì)量 188
7.1.2 同位素含量與分布、平均質(zhì)量 190
7.1.3 質(zhì)量分辨率對譜圖/質(zhì)量準(zhǔn)確度的影響 192
7.2 電子轟擊電離譜圖解析 194
7.2.1 電子轟擊電離譜圖簡介 194
7.2.2 氮規(guī)則與不飽和鍵數(shù)量規(guī)則 195
7.2.3 譜圖解讀的簡易指導(dǎo)原則 196
7.3 軟電離法譜圖解析 197
7.3.1 帶多電荷譜圖分析 197
7.3.2 軟電離電噴霧電離的串聯(lián)質(zhì)譜分析譜圖 201
7.4 計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)譜圖解析 202
參考文獻(xiàn) 203
第8章 定量分析 204
8.1 定量專一性 205
8.2 靈敏度、檢測限與校準(zhǔn)曲線 207
8.3 使用質(zhì)譜進(jìn)行定量分析的方法 209
8.3.1 外標(biāo)法 209
8.3.2 標(biāo)準(zhǔn)加入法 209
8.3.3 同位素內(nèi)標(biāo)法 210
8.3.4 同位素標(biāo)定定量法 211
8.4 分離與質(zhì)譜技術(shù)的結(jié)合對定量分析的重要性及注意事項(xiàng) 214
參考文獻(xiàn) 216
第二部分 質(zhì)譜分析技術(shù)應(yīng)用
第9章 食品安全分析 219
9.1 質(zhì)譜應(yīng)用于食品中有毒物質(zhì)的分析 219
9.1.1 食品中有毒物質(zhì)的檢測方法 220
9.1.2 質(zhì)譜檢測技術(shù) 221
9.1.3 各種樣品前處理技術(shù)結(jié)合質(zhì)譜技術(shù)在食品有毒物質(zhì)檢測中的應(yīng)用 226
9.2 質(zhì)譜方法在轉(zhuǎn)基因食品檢測上的應(yīng)用 231
9.2.1 轉(zhuǎn)基因作物 231
9.2.2 轉(zhuǎn)基因食品的檢測方法 233
9.2.3 質(zhì)譜方法檢測轉(zhuǎn)基因食品 235
9.3 常壓敞開式離子化質(zhì)譜法用于食品安全快速篩檢分析 238
9.3.1 常壓敞開式離子化技術(shù) 239
9.3.2 常壓敞開式離子化技術(shù)應(yīng)用實(shí)例 241
9.3.3 未來展望 244
參考文獻(xiàn) 245
第10章 蛋白質(zhì)組學(xué)/代謝組學(xué) 250
10.1 質(zhì)譜多肽測序與蛋白質(zhì)鑒定 250
10.1.1 蛋白質(zhì)定性的早期發(fā)展歷史與從頭測序法 251
10.1.2 檢索數(shù)據(jù)庫測序 253
10.1.3 蛋白質(zhì)鑒定流程與注意事項(xiàng) 255
10.1.4 質(zhì)譜分析法的置信度 256
10.2 以質(zhì)譜技術(shù)為基礎(chǔ)的蛋白質(zhì)組定量分析 257
10.2.1 二維電泳 258
10.2.2 液相色譜-質(zhì)譜定量法 259
10.2.3 以液相色譜-質(zhì)譜進(jìn)行蛋白質(zhì)定量分析 261
10.2.4 穩(wěn)定同位素標(biāo)記定量法 262
10.2.5 免標(biāo)定定量法 266
10.3 蛋白質(zhì)翻譯后修飾的質(zhì)譜分析 267
10.3.1 磷酸化翻譯后修飾的質(zhì)譜分析 268
10.3.2 糖基化翻譯后修飾的質(zhì)譜分析 274
10.4 質(zhì)譜技術(shù)應(yīng)用于代謝組學(xué)分析 278
10.4.1 質(zhì)譜儀在代謝組學(xué)中的應(yīng)用 278
10.4.2 代謝組學(xué)分析策略 279
10.4.3 代謝組學(xué)分析流程 280
參考文獻(xiàn) 284
第 11章 環(huán)境與地球科學(xué) 287
11.1 在水、土壤與廢棄物檢測中的應(yīng)用 287
11.1.1 氣相色譜-質(zhì)譜的應(yīng)用 289
11.1.2 液相色譜-質(zhì)譜的應(yīng)用 290
11.1.3 化學(xué)電離法的應(yīng)用 292
11.1.4 電感耦合等離子體質(zhì)譜的應(yīng)用 295
11.1.5 混合串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的應(yīng)用 295
11.2 在大氣科學(xué)研究上的應(yīng)用 298
11.2.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測質(zhì)譜法的起步 299
11.2.2 實(shí)時(shí)監(jiān)測質(zhì)譜技術(shù)簡介 300
11.2.3 質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜儀原理 302
11.2.4 質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用 306
11.3 在地球科學(xué)研究上的應(yīng)用 311
11.3.1 多收集器質(zhì)譜儀 311
11.3.2 熱電離質(zhì)譜儀的應(yīng)用 312
11.3.3 氣體源質(zhì)譜儀的應(yīng)用 314
11.3.4 二次離子質(zhì)譜儀的應(yīng)用 315
11.3.5 加速器質(zhì)譜法的應(yīng)用 317
11.3.6 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的應(yīng)用 317
11.3.7 多收集器電感耦合等離子體質(zhì)譜的應(yīng)用 318
11.3.8 激光燒蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的應(yīng)用 319
參考文獻(xiàn) 320
第12章 藥物與毒物 323
12.1 質(zhì)譜技術(shù)在藥物代謝研究中的應(yīng)用 323
12.1.1 藥物代謝簡介 324
12.1.2 代謝組和代謝組學(xué) 325
12.1.3 質(zhì)譜技術(shù)用于代謝物的鑒定 325
12.1.4 樣品前處理技術(shù) 327
12.1.5 質(zhì)譜技術(shù)對藥物代謝物檢測的應(yīng)用 327
12.1.6 高分辨質(zhì)譜用于藥物代謝物研究 331
12.2 質(zhì)譜技術(shù)在藥物分析中的應(yīng)用 332
12.2.1 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜在藥代動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用 332
12.2.2 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜用于藥物劑型設(shè)計(jì)的開發(fā) 334
12.2.3 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜用于中草藥分析 336
12.3 毒品與管制藥品分析 337
12.3.1 毒品與管制藥品 337
12.3.2 氣相色譜-質(zhì)譜在毒品與管制藥品分析中的應(yīng)用 338
12.3.3 液相色譜-質(zhì)譜在毒品與管制藥品分析中的應(yīng)用 341
12.4 DNA與蛋白質(zhì)加合物的分析 343
12.4.1 DNA加合物的分析 343
12.4.2 蛋白質(zhì)加合物的分析 350
12.5 毒物暴露評估 353
12.5.1 環(huán)境監(jiān)測 355
12.5.2 生物監(jiān)測 356
參考文獻(xiàn) 358
第 13章 醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用 362
13.1 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜應(yīng)用在臨床檢驗(yàn)的現(xiàn)狀與發(fā)展 362
13.1.1 內(nèi)分泌激素檢測 364
13.1.2 新生兒篩查 365
13.1.3 新的臨床應(yīng)用——多肽與蛋白質(zhì)的分析 365
13.2 基質(zhì)輔助激光解吸電離質(zhì)譜在臨床診斷中的應(yīng)用 366
13.2.1 鑒定微生物 367
13.2.2 確認(rèn)單核苷酸多態(tài)性 367
13.2.3 在體液內(nèi)檢測生物標(biāo)志物 367
13.2.4 研究組織上特定生化分子的分布 371
13.3 用于臨床檢驗(yàn)的其他質(zhì)譜法 372
13.3.1 常壓敞開式質(zhì)譜法 372
13.3.2 檢驗(yàn)氣體生物標(biāo)志物的質(zhì)譜法 373
13.4 質(zhì)譜分析在鑒定致病細(xì)菌中的應(yīng)用 374
13.4.1 樣品處理與質(zhì)譜法 375
13.4.2 臨床醫(yī)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用 383
13.5 真菌的檢測 384
13.6 病毒的檢測 385
參考文獻(xiàn) 386
附錄 MALDI基質(zhì)分子及其用途 391
英漢名詞對照索引 396