質(zhì)譜（又叫質(zhì)譜法）是一種與光譜并列的譜學(xué)方法，通常意義上是指廣泛應(yīng)用于各個學(xué)科領(lǐng)域中通過制備、分離、檢測氣相離子來鑒定化合物的一種專門技術(shù)。質(zhì)譜法在一次分析中可提供豐富的結(jié)構(gòu)信息，將分離技術(shù)與質(zhì)譜法相結(jié)合是分離科學(xué)方法中的一項突破性進(jìn)展。在眾多的分析測試方法中，質(zhì)譜學(xué)方法被認(rèn)為是一種同時具備高特異性和高靈敏度且得到了廣泛應(yīng)用的普適性方法。質(zhì)譜儀器一般由樣品導(dǎo)入系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器、檢測器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成。

定義

質(zhì)譜分析是一種測量離子荷質(zhì)比（電荷-質(zhì)量比）的分析方法，其基本原理Joseph?John?Thomson是使試樣中各組分在離子源中發(fā)生電離，生成不同荷質(zhì)比的帶正電荷的離子，經(jīng)加速電場的作用，形成離子束，進(jìn)入質(zhì)量分析器。在質(zhì)量分析器中，再利用電場和磁場使發(fā)生相反的速度色散，將它們分別聚焦而得到質(zhì)譜圖，從而確定其質(zhì)量。第一臺質(zhì)譜儀是英國科學(xué)家弗朗西斯·阿斯頓于1919年制成的。阿斯頓用這臺裝置發(fā)現(xiàn)了多種元素同位素，研究了53個非放射性元素，發(fā)現(xiàn)了天然存在的287種核素中的212種，第一次證明原子質(zhì)量虧損。他為此榮獲1922年諾貝爾化學(xué)獎。

種類

質(zhì)譜儀種類非常多，工作原理和應(yīng)用范圍也有很大的不同。從應(yīng)用角度，質(zhì)譜儀可以分為下面幾類：

有機(jī)質(zhì)譜儀：由于應(yīng)用特點(diǎn)不同又分為：

①氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）

在這類儀器中，由于質(zhì)譜儀工作原理不同，又有氣相色譜-四極質(zhì)譜儀，氣相色譜-飛行時間質(zhì)譜儀，氣相色譜-離子阱質(zhì)譜儀等。

②液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（LC-MS）

同樣，有液相色譜-四器極質(zhì)譜儀，液相色譜-離子阱質(zhì)譜儀，液相色譜-飛行時間質(zhì)譜儀，以及各種各樣的液相色譜-質(zhì)譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。

③其他有機(jī)質(zhì)譜儀，主要有：

基質(zhì)輔助激光解吸飛行時間質(zhì)譜儀（MALDI-TOFMS），傅里葉變換質(zhì)譜儀（FT-MS）

無機(jī)質(zhì)譜儀，包括：

①火花源雙聚焦質(zhì)譜儀。

②感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）。

③二次離子質(zhì)譜儀（SIMS）

但以上的分類并不十分嚴(yán)謹(jǐn)。因為有些儀器帶有不同附件，具有不同功能。例如，一臺氣相色譜-雙聚焦質(zhì)譜儀，如果改用快原子轟擊電離源，就不再是氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，而稱為快原子轟擊質(zhì)譜儀（FABMS）。另外，有的質(zhì)譜儀既可以和氣相色譜相連，又可以和液相色譜相連，因此也不好歸于某一類。在以上各類質(zhì)譜儀中，數(shù)量最多，用途最廣的是有機(jī)質(zhì)譜儀。

除上述分類外，還可以從質(zhì)譜儀所用的質(zhì)量分析器的不同，把質(zhì)譜儀分為雙聚焦質(zhì)譜儀，四極桿質(zhì)譜儀，飛行時間質(zhì)譜儀，離子阱質(zhì)譜儀，傅立葉變換質(zhì)譜儀等。

發(fā)展史

早在19世紀(jì)末，E.Goldstein在低壓放電實(shí)驗中觀察到正電荷粒子，隨后W.Wein發(fā)現(xiàn)正電荷粒子束在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這些觀察結(jié)果為質(zhì)譜的誕生提供了準(zhǔn)備。

世界上第一臺質(zhì)譜儀于1912年由英國物理學(xué)家Joseph John Thomson（1906年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者、英國劍橋大學(xué)教授）研制成功；到20世紀(jì)20年代，質(zhì)譜逐漸成為一種分析手段，被化學(xué)家采用；從40年代開始，質(zhì)譜廣泛用于有機(jī)物質(zhì)分析；1966年，M.S.B，Munson和F.H. Field報道了化學(xué)電離源（Chemical Ionization，CI），質(zhì)譜第一次可以檢測熱不穩(wěn)定的生物分子；到了80年代左右，隨著快原子轟擊（FAB）、電噴霧（ESI）和基質(zhì)輔助激光解析（MALDI）等新“軟電離”技術(shù)的出現(xiàn)，質(zhì)譜能用于分析高極性、難揮發(fā)和熱不穩(wěn)定樣品后，生物質(zhì)譜飛速發(fā)展，已成為現(xiàn)代科學(xué)前沿的熱點(diǎn)之一。

由于具有迅速、靈敏、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，并能進(jìn)行蛋白質(zhì)序列分析和翻譯后修飾分析，生物質(zhì)譜已經(jīng)無可爭議地成為蛋白質(zhì)組學(xué)中分析與鑒定肽和蛋白質(zhì)的最重要的手段。

質(zhì)譜法在一次分析中可提供豐富的結(jié)構(gòu)信息，將分離技術(shù)與質(zhì)譜法相結(jié)合是分離科學(xué)方法中的一項突破性進(jìn)展。如用質(zhì)譜法作為氣相色譜（GC）的檢測器已成為一項標(biāo)準(zhǔn)化GC技術(shù)被廣泛使用。由于GC-MS不能分離不穩(wěn)定和不揮發(fā)性物質(zhì)，所以發(fā)展了液相色譜（LC）與質(zhì)譜法的聯(lián)用技術(shù)。LC-MS可以同時檢測糖肽的位置并且提供結(jié)構(gòu)信息。1987年首次報道了毛細(xì)管電泳（CE）與質(zhì)譜的聯(lián)用技術(shù)。CE-MS在一次分析中可以同時得到遷移時間、分子量和碎片信息，因此它是LC-MS的補(bǔ)充。

在眾多的分析測試方法中，質(zhì)譜學(xué)方法被認(rèn)為是一種同時具備高特異性和高靈敏度且得到了廣泛應(yīng)用的普適性方法。質(zhì)譜的發(fā)展對基礎(chǔ)科學(xué)研究、國防、航天以及其它工業(yè)、民用等諸多領(lǐng)域均有重要意義。