目錄
第1章 一種功能強大的分析儀器——質譜儀 1
1.1 質譜儀的構造與質譜圖 1
1.1.1 質譜儀的基本原理與構造 1
1.1.2 質譜圖及基本名詞 3
1.2 質譜儀的定性鑒定與高靈敏檢測能力 4
1.2.1 質譜儀的定性功能 4
1.2.2 質譜儀分析混合物的功能 5
1.2.3 質譜儀的高靈敏檢測能力 6
1.3 日新月異的質譜技術 6
第一部分 質譜分析技術基本原理
第2章 離子化方法 11
2.1 電子電離 13
2.2 化學電離 16
2.2.1 質子轉移化學電離 19
2.2.2 電荷交換化學電離 20
2.2.3 電子捕獲負離子化學電離 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 液相基質作用 23
2.3.3 樣品配制 23
2.3.4 快速原子轟擊法的應用及譜圖分析 24
2.4 激光解吸電離與基質輔助激光解吸電離 25
2.4.1 激光條件 27
2.4.2 離子化反應機理 29
2.4.3 基質輔助激光解吸電離分析技術特性 30
2.4.4 基質輔助激光解吸電離樣品配制法 32
2.5 大氣壓化學電離與大氣壓光致電離 33
2.5.1 大氣壓化學電離 33
2.5.2 大氣壓光致電離 35
2.5.3 大氣壓化學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 基質效應 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 實時直接分析 47
2.8 二次離子質譜 48
2.8.1 空間分布與深層剖面分析 49
2.8.2 動態(tài)與靜態(tài)二次離子質譜 51
2.9 電感耦合等離子體質譜 53
2.9.1 電感耦合等離子體質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用實例 56
2.10.1 離子化方法的選擇 56
2.10.2 應用實例 59
參考文獻 62
第3章 質量分析器 68
3.1 扇形磁場質量分析器 70
3.1.1 磁場單聚焦質量分析器 70
3.1.2 磁場雙聚焦質量分析器 71
3.1.3 雙聚焦質譜儀的串聯質譜分析 73
3.2 傅里葉變換離子回旋共振質量分析器 76
3.2.1 質量分析器 76
3.2.2 離子回旋運動 77
3.2.3 離子阱內實際的離子運動 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 質量分辨能力 81
3.2.8 捕獲電壓影響下的質量檢測極限 82
3.3 飛行時間質量分析器 83
3.3.1 線性飛行時間質量分析器 83
3.3.2 線性飛行時間質量分析器質量分辨能力的提升 86
3.3.3 反射飛行時間質量分析器 88
3.3.4 正交加速飛行時間質量分析器 90
3.3.5 反射飛行時間質量分析器的源后衰變分析 91
3.4 四極桿與四極離子阱質量分析器 93
3.4.1 四極桿質量分析器的原理與操作模式 94
3.4.2 四極離子阱質量分析器的原理與操作模式 97
3.4.3 四極離子阱實際操作上的考慮 102
3.4.4 二維線性離子阱質量分析器 104
3.5 軌道阱質量分析器 105
3.6 質量分析器的選擇與應用 108
參考文獻 109
第4章 串聯質譜分析 112
4.1 空間串聯質譜儀 114
4.1.1 三重四極桿質譜儀 114
4.1.2 以飛行時間串聯質譜儀進行串聯質譜分析 115
4.2 時間串聯質譜儀 116
4.2.1 以三維離子阱質譜儀進行時間串聯質譜分析 117
4.2.2 以二維線性離子阱質譜儀進行時間串聯質譜分析 121
4.3 雜合質譜儀 123
4.3.1 四極桿飛行時間雜合質譜儀 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譜儀與線性離子阱/軌道阱雜合質譜儀 127
4.3.3 四極桿/軌道阱雜合質譜儀 129
4.3.4 其他形式的雜合質譜儀 130
4.4 串聯質譜的掃描分析模式 131
4.4.1 產物離子掃描 131
4.4.2 前體離子掃描 133
4.4.3 中性丟失掃描 133
4.4.4 選擇反應監(jiān)測 133
4.5 離子活化 134
4.5.1 碰撞誘導解離 135
4.5.2 電子捕獲解離與電子轉移解離 138
4.5.3 特殊類型的離子活化過程 141
參考文獻 143
第5章 質譜與分離技術聯用 145
5.1 質譜與分離技術的結合 145
5.2 柱分離效率與塔板高度 147
5.3 氣相色譜-質譜 149
5.3.1 譜圖數據庫鑒定 151
5.3.2 快速氣相色譜-質譜儀 151
5.3.3 二維氣相色譜-質譜儀 152
5.4 液相色譜-質譜 153
5.4.1 超高效液相色譜-質譜儀 154
5.4.2 納升級流速液相色譜-質譜儀 154
5.5 毛細管電泳-質譜 156
5.5.1 毛細管電泳與電滲流 159
5.5.2 臨床應用 161
5.6 離子淌度質譜 161
5.7 色譜-質譜數據采集模式 162
參考文獻 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 常用的抽氣設備 169
6.1.3 真空壓力計 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 同步與時序控制系統(tǒng) 183
6.3.3 數據采集系統(tǒng) 184
參考文獻 185
第7章 質譜數據解析 187
7.1 質譜數據介紹 187
7.1.1 整數質量、精確質量、單一同位素質量 188
7.1.2 同位素含量與分布、平均質量 190
7.1.3 質量分辨率對譜圖/質量準確度的影響 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)則與不飽和鍵數量規(guī)則 195
7.2.3 譜圖解讀的簡易指導原則 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質譜分析譜圖 201
7.4 計算機輔助質譜圖解析 202
參考文獻 203
第8章 定量分析 204
8.1 定量專一性 205
8.2 靈敏度、檢測限與校準曲線 207
8.3 使用質譜進行定量分析的方法 209
8.3.1 外標法 209
8.3.2 標準加入法 209
8.3.3 同位素內標法 210
8.3.4 同位素標定定量法 211
8.4 分離與質譜技術的結合對定量分析的重要性及注意事項 214
參考文獻 216
第二部分 質譜分析技術應用
第9章 食品安全分析 219
9.1 質譜應用于食品中有毒物質的分析 219
9.1.1 食品中有毒物質的檢測方法 220
9.1.2 質譜檢測技術 221
9.1.3 各種樣品前處理技術結合質譜技術在食品有毒物質檢測中的應用 226
9.2 質譜方法在轉基因食品檢測上的應用 231
9.2.1 轉基因作物 231
9.2.2 轉基因食品的檢測方法 233
9.2.3 質譜方法檢測轉基因食品 235
9.3 常壓敞開式離子化質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 239
9.3.2 常壓敞開式離子化技術應用實例 241
9.3.3 未來展望 244
參考文獻 245
第10章 蛋白質組學/代謝組學 250
10.1 質譜多肽測序與蛋白質鑒定 250
10.1.1 蛋白質定性的早期發(fā)展歷史與從頭測序法 251
10.1.2 檢索數據庫測序 253
10.1.3 蛋白質鑒定流程與注意事項 255
10.1.4 質譜分析法的置信度 256
10.2 以質譜技術為基礎的蛋白質組定量分析 257
10.2.1 二維電泳 258
10.2.2 液相色譜-質譜定量法 259
10.2.3 以液相色譜-質譜進行蛋白質定量分析 261
10.2.4 穩(wěn)定同位素標記定量法 262
10.2.5 免標定定量法 266
10.3 蛋白質翻譯后修飾的質譜分析 267
10.3.1 磷酸化翻譯后修飾的質譜分析 268
10.3.2 糖基化翻譯后修飾的質譜分析 274
10.4 質譜技術應用于代謝組學分析 278
10.4.1 質譜儀在代謝組學中的應用 278
10.4.2 代謝組學分析策略 279
10.4.3 代謝組學分析流程 280
參考文獻 284
第 11章 環(huán)境與地球科學 287
11.1 在水、土壤與廢棄物檢測中的應用 287
11.1.1 氣相色譜-質譜的應用 289
11.1.2 液相色譜-質譜的應用 290
11.1.3 化學電離法的應用 292
11.1.4 電感耦合等離子體質譜的應用 295
11.1.5 混合串聯質譜技術的應用 295
11.2 在大氣科學研究上的應用 298
11.2.1 實時監(jiān)測質譜法的起步 299
11.2.2 實時監(jiān)測質譜技術簡介 300
11.2.3 質子轉移反應質譜儀原理 302
11.2.4 質子轉移反應質譜在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應用 306
11.3 在地球科學研究上的應用 311
11.3.1 多收集器質譜儀 311
11.3.2 熱電離質譜儀的應用 312
11.3.3 氣體源質譜儀的應用 314
11.3.4 二次離子質譜儀的應用 315
11.3.5 加速器質譜法的應用 317
11.3.6 電感耦合等離子體質譜儀的應用 317
11.3.7 多收集器電感耦合等離子體質譜的應用 318
11.3.8 激光燒蝕電感耦合等離子體質譜儀的應用 319
參考文獻 320
第12章 藥物與毒物 323
12.1 質譜技術在藥物代謝研究中的應用 323
12.1.1 藥物代謝簡介 324
12.1.2 代謝組和代謝組學 325
12.1.3 質譜技術用于代謝物的鑒定 325
12.1.4 樣品前處理技術 327
12.1.5 質譜技術對藥物代謝物檢測的應用 327
12.1.6 高分辨質譜用于藥物代謝物研究 331
12.2 質譜技術在藥物分析中的應用 332
12.2.1 液相色譜-串聯質譜在藥代動力學中的應用 332
12.2.2 液相色譜-串聯質譜用于藥物劑型設計的開發(fā) 334
12.2.3 液相色譜-串聯質譜用于中草藥分析 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-質譜在毒品與管制藥品分析中的應用 338
12.3.3 液相色譜-質譜在毒品與管制藥品分析中的應用 341
12.4 DNA與蛋白質加合物的分析 343
12.4.1 DNA加合物的分析 343
12.4.2 蛋白質加合物的分析 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 358
第 13章 醫(yī)學上的應用 362
13.1 液相色譜-串聯質譜應用在臨床檢驗的現狀與發(fā)展 362
13.1.1 內分泌激素檢測 364
13.1.2 新生兒篩查 365
13.1.3 新的臨床應用——多肽與蛋白質的分析 365
13.2 基質輔助激光解吸電離質譜在臨床診斷中的應用 366
13.2.1 鑒定微生物 367
13.2.2 確認單核苷酸多態(tài)性 367
13.2.3 在體液內檢測生物標志物 367
13.2.4 研究組織上特定生化分子的分布 371
13.3 用于臨床檢驗的其他質譜法 372
13.3.1 常壓敞開式質譜法 372
13.3.2 檢驗氣體生物標志物的質譜法 373
13.4 質譜分析在鑒定致病細菌中的應用 374
13.4.1 樣品處理與質譜法 375
13.4.2 臨床醫(yī)學的實際應用 383
13.5 真菌的檢測 384
13.6 病毒的檢測 385
參考文獻 386
附錄 MALDI基質分子及其用途 391
英漢名詞對照索引 396