
【化】 high resolution mass spectrometer
高分辨質譜計(High-Resolution Mass Spectrometer, HRMS)是一種通過精确測定離子質荷比(m/z)來分析物質成分的精密儀器。其核心功能是提供極高的質量分辨率(通常≥10,000),能夠區分質量差異極小的離子,例如同位素峰或結構相似的化合物。該儀器廣泛應用于化學、生物醫藥、環境監測等領域,尤其在複雜混合物分析和痕量物質檢測中具有顯著優勢。
HRMS基于電磁場中離子的運動軌迹差異實現分離,常見類型包括飛行時間質譜(TOF-MS)和傅裡葉變換離子回旋共振質譜(FT-ICR MS)。關鍵性能指标包括:
國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)對HRMS的校準規範包含12項測試指标,涉及質量軸校準、線性度驗證等。中國國家計量院JJG 1138-2017标準亦規定了相關計量特性要求。
高分辨質譜計(又稱高分辨質譜儀)是一種通過精确測定離子質荷比(m/z)來分析物質成分及結構的精密儀器,其核心特點在于高分辨率、高靈敏度和精确質量測定能力。以下從原理、特點和應用三方面進行詳細解釋:
電離過程
樣品分子通過高能電子流(如電子轟擊)或電噴霧離子化(ESI)等技術被電離,形成帶正電荷的分子離子及碎片離子。
質量分析
離子在電場和磁場中按質荷比分離。高分辨質譜儀采用精密磁場或四極杆等裝置,能區分質量差異極小的離子(如質量數相差0.001 Da),公式為:
$$
frac{q}{m} = frac{E}{B_1 B_2 r}
$$
其中,(E)為電場強度,(B)為磁場強度,(r)為離子軌迹半徑。
檢測與圖譜生成
分離後的離子被檢測器捕獲,生成質譜圖,橫軸為質荷比,縱軸為離子強度。高分辨率使圖譜峰更尖銳,能精确識别同位素峰和複雜混合物中的成分。
高分辨率
分辨率(半高峰寬FWHM)≥10,000,可區分質量差異極小的離子(如區分C₃H₈N₂O和C₆H₁₂,兩者質量差僅0.036 Da)。
高靈敏度
檢測限低至ppm甚至ppb級,適用于痕量分析(如環境污染物檢測)。
多功能性
支持多種離子化技術(如MALDI、ESI),適用于有機物、無機物及生物大分子分析。
普通質譜儀分辨率較低(通常<5,000),無法精确區分質量相近的離子,且靈敏度有限,適用于簡單成分分析;而高分辨質譜計在複雜體系分析、同位素識别及分子式推斷方面更具優勢。
如需更詳細技術參數或應用案例,中提到的儀器信息網和化工儀器網的原始資料。
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