【正文】 及 接口技術 的發(fā)展，還將介 紹各種不同模式和類型的色譜 質譜聯(lián)用技術 的實現(xiàn)、研究進展及其在生命科學研究領域 中的應用，以及其它聯(lián)用技術，如電化學－ 光譜，毛細管電泳－光譜聯(lián)用等。 常規(guī)質譜分析儀的質量范圍是幾十到 2022 da。 在過去的幾十年中，生物質譜的主要進展在于解決如 何測定大質量分子質荷比 m/z及其相關的問題，主要的 研究領域包括： (1) 如何擴大質譜儀器的質量范圍？ (2) 如何使生物大分子電離和使其帶多電荷 (即降低 m/z)？ (3) 如何解釋大質量分子質譜？ (4) 如何發(fā)展生物大分子質譜測定方法？ Fred M. McLafferty et al, Science, 2022, 314, 109112 報道了采用 MS可研究質量大于 200 Kda的蛋白質！ 與質譜相關而獲得諾貝爾獎的有： (物理 1906，發(fā)明質譜技術并用于研究 氣體的電導 )； (化學 1922，用質譜儀發(fā)現(xiàn)了非放射性元 素的同位素 )； (物理 1980，發(fā)明離子阱質譜原理與技術 )； 、 (化學 1996，用 質譜儀觀察到激光轟擊下產生的 C60)； (田中耕一 )和 (化學 2022，發(fā)明 MALDIMS和 ESIMS技術 )。 2022以后，隨著基因組測序計劃的完成，蛋白質組學的規(guī)?；? 已成定局，生物質譜正在發(fā)揮著不可取代的中堅作用。質譜分析是一個制備樣品 或從其他分析儀器引入樣品 ?樣品氣化并離子化 ?引入樣品離 子到分析器 ?在分析器中按照離子的質荷比不同分離離子 ?分 別檢測各種離子并得到質譜圖的過程。 不同的分析器與離子源之間有多種組合，構成了 質譜儀器龐大的家族。 大分子電離技術 由于生物樣品的非揮發(fā)性、熱不穩(wěn)定性及相對分子質量大等特性， 使傳統(tǒng)的電子轟擊 (EI)、化學離子源 (CI)等電離技術的應用受到 極大限制。 基體輔助激光解吸電離 MALDI離子源可以電離分子質量為 1001000000Da的生 物分子并用于質譜分析，提供了高的靈敏度、高的離子 透過率和強的可操作性。它利用激光束照射分 散于基體中的樣品，由于這些基體（質）能夠強烈吸 收激光，從而保護了樣品分子。 N2激光由于在 UV段 (337nm)有較好的性能，而被廣泛應 用于 MALDI儀器中。 MALDIMS在基體選定后，準備樣品的方法有兩種： (1)Tanaka法： 1987年 Tanaka等把待測的生物樣品溶于甘油中，并與很細的金屬粉 末混合，然后把懸浮液滴到探頭上，讓激光照射，再進入質譜分 析。 靈敏度 1012 mol數(shù)量級，且信號強，信噪比高，被廣泛采用。離子型表面活 性劑和低揮發(fā)性溶劑干擾嚴重，和其他進樣技 術聯(lián)用困難等?？? 與四極桿、離子阱、飛行時間質譜等組合。 (3) 大氣壓化學 (碰撞 )電離：利用一種氣態(tài)化學反應，氣體溶劑 (如 CH4)作為化學離子源來電離樣品。重 復該過程，最終產生分子離子。由于大分子可以帶 10－ 100 以上電荷，因此，其質荷比大大降低，可用普通質 量測定范圍的質譜儀進行生物大分子分析。 ESI電離的優(yōu)點： (1) 被檢測分子變成氣相離子時沒有受到外部能量的激發(fā)，因 而不會發(fā)生裂解，沒有碎片峰，因此譜圖解析相對簡單； (2)對于多級質譜，通過碰撞誘導裂解（ CID）可以產生碎片， 從而提供分子的結構信息。與常規(guī) 電噴霧電離技術相比， Nanospray流量極低，樣品消耗量極少， 靈敏度可以達到 fmol。 概述 然而，隨著一些新的定性分析手段的出現(xiàn)，尤其是質譜儀器的 發(fā)展，對一些組分相對簡單的樣品進行定性分析已經(jīng)變得比較 容易。 液相色譜 質譜聯(lián)用技術的研究始于 20世紀 70年代， 90年代以后，由于大氣壓電離技術的出現(xiàn)和成功 應用以及質譜本身的發(fā)展，液相色譜與質譜的聯(lián) 用得到了極大的重視和發(fā)展。其中碰撞活化離解是使運 動中的離子和中性惰性氣體進行碰撞、繼而發(fā)生 碰撞活化離解的過程。 液相色譜 質譜聯(lián)用的實現(xiàn)， 接口技術 一度成為其發(fā)展 的瓶頸。 大氣壓離子化接口技術 大氣壓離子化接口是指離子化在常壓下進行的 接口，是目前液相色譜 質譜聯(lián)用技術中應用 范圍最廣的一種接口。通常情況下，小分子生成 [M+H]+或 [MH]單電荷 離子，生物大分子產生多電荷離子。 無套流 CEESI 接口 nLCESI 接口 Z－噴霧 ESI源 圖 直接將 CE與 ESIMS連接的 接口設計 LC與 MALDI接口技術 LC與 MALDI的聯(lián)用目前正在發(fā)展中，從離子化 的原理看，存在一些實際困難！ 作為分離科學領域中最強有力的分離分析工具之一，液相色譜對 組分相對簡單樣品的分離采用一維分離模式完成，但是對于一些 組分復雜的樣品而言，如果僅采用一維色譜分離模式，無論怎樣 優(yōu)化色譜分離條件，也無法使所有的組分都能達到滿意的分離。因此，多維液相色譜與質 譜聯(lián)用也越來越被重視并得到迅速發(fā)展，所以，根據(jù)聯(lián)用體系中 液相色譜的維數(shù)多少，液相色譜 質譜在線聯(lián)用技術又可以分為一 維液相色譜 質譜在線聯(lián)用模式和多維液相色譜 質譜在線聯(lián)用模 式。 與電化學技術聯(lián)用的方法最常見的是各種光譜學技術。 與紫外和可見光譜聯(lián)用 圖 透射光譜電化學實驗裝置示意圖 光透電極 (optically transparent electrode, OTE) A 透射實驗 圖 (a)用于半無限擴散實驗的透射光譜電化學池。實驗結果表明細胞 色素 c氧化酶中的一個血紅素基團 首先被還原，然后甲基紫精自由 基在還原細胞色素 c氧化酶中的第 二個血紅素之前，還原細胞色素 c 中的血紅素。 為了得到有用的信號，通常采 用對電勢或入射光進行調制。 大多數(shù)現(xiàn)代 IR光譜儀具備 Fourier變換的多種優(yōu)點。負峰相應于在 V處 的特征主峰，正峰相應于在 V處的特征主峰。 圖 具有激光激發(fā)和電荷偶合裝置 (chargecoupled device, CCD)作為檢測器的 Raman光譜儀的方框圖。 S. Nie and , Science, 275, 1102(1997) 與表面等離子體共振的聯(lián)用 表面等離子體共振 (surface plasmon resonance, SPR)所采用的電極 是沉積在一個玻璃片上的薄金膜 (約 50 nm)，激光器發(fā)出的 p偏振 光通過一個半球形棱鏡照射在電極的背面，測量反射率作為入射 角 ?的函數(shù)。例如，各種光譜技術、電化學、質譜等作為色譜 的檢測器。