質(zhì)譜又稱質(zhì)譜法，是一種與光譜并列的譜學方法，通常意義上是指廣泛應用于各個學科領(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)譜法使用電場和磁場將運動的離子，按它們的質(zhì)荷比分離后進行檢測，在一次分析中可提供豐富的結(jié)構(gòu)信息。將色譜分離技術(shù)與質(zhì)譜法結(jié)合是分離科學方法中的一項重要突破。在眾多的分析測試方法中，質(zhì)譜技術(shù)被認為是一種同時具備高特異性和高靈敏度且得到了廣泛應用的有效方法。
1942年，美國CEC公司推出第一臺用于石油分析的商品質(zhì)譜儀。質(zhì)譜儀一般由進樣系統(tǒng)、離子源、檢測器、質(zhì)量分析器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成?，F(xiàn)如今，質(zhì)譜儀按用途可分為同位素質(zhì)譜儀、有機質(zhì)譜儀和無機質(zhì)譜儀。
質(zhì)譜的應用與發(fā)展現(xiàn)狀
起初，質(zhì)譜儀還只用于氣體分析和測定穩(wěn)定同位素。隨著質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展,質(zhì)譜技術(shù)的應用領(lǐng)域也越來越廣。例如在地理與考古研究中，通過檢測礦物中放射物的存在，由質(zhì)譜儀測出放射物質(zhì)及其衰變產(chǎn)物的同位素相對豐度，可以估算出礦物產(chǎn)生的年代。不僅如此，質(zhì)譜作為一種鑒定技術(shù)，在有機分子鑒定領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。它能快速且極為準確地測定生物大分子的分子量，使蛋白質(zhì)組研究得以從蛋白質(zhì)鑒定深入到高級結(jié)構(gòu)研究以及各種蛋白質(zhì)之間的相互作用研究。
由于質(zhì)譜分析具有靈敏度高、樣品用量少、分析速度快、能同時進行分離和鑒定等優(yōu)點，因此被廣泛應用于化工、能源、醫(yī)學、生命科學、環(huán)境、材料科學等領(lǐng)域。
質(zhì)譜技術(shù)的新出路
雖然質(zhì)譜儀有著許多顯而易見的優(yōu)勢，但同時也存在著明顯的缺點。首先，質(zhì)譜法對樣品有著較高的要求，若是樣品的純度達不到要求，質(zhì)譜儀的分析能力將會大打折扣，所以質(zhì)譜儀很難進行對復雜化合物的分析。另一方面，質(zhì)譜儀在進行有機物定量分析時的操作過于復雜，經(jīng)常需要對樣品進行一系列分離純化操作，十分影響工作效率。
在被質(zhì)譜儀的問題困擾許久之后，人們發(fā)現(xiàn)色譜儀是質(zhì)譜儀理想的“進樣器”。色譜法對于有機化合物而言是一種非常高效的分離、分析方法，很適合對有機化合物進行定量分析。雖然色譜法的定性分析能力不佳，但若是將二者結(jié)合使用，便會成為一種可以對復雜化合物進行定性定量分析的高效工具。于是，能同時發(fā)揮質(zhì)譜高鑒別能力與色譜高分離能力的色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)誕生了！
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀是開發(fā)最早的色譜聯(lián)用儀器。由于從氣相色譜柱分離后的樣品呈氣態(tài)，流動相也是氣體，與質(zhì)譜的進樣要求相匹配，最容易將這兩種儀器聯(lián)用。因此最早實現(xiàn)商品化的色譜聯(lián)用儀器就是氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，現(xiàn)在已成為實驗室的常規(guī)使用儀器。
液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的開發(fā)則比較困難，因為液相色譜的流動相是液體，若是直接進入質(zhì)譜會破壞質(zhì)譜系統(tǒng)的真空狀態(tài)，導致分析被干擾。直到電噴霧電離接口和大氣壓電離接口出現(xiàn)，液質(zhì)聯(lián)用儀的發(fā)展才迎來了春天。
國產(chǎn)儀器的現(xiàn)狀
氣質(zhì)聯(lián)用、液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)作為主流的兩種色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法，經(jīng)過多年發(fā)展已日趨成熟，在檢測、分析中發(fā)揮著越來越重要的作用。目前在色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀國際市場占據(jù)主要份額的主要制造商大多為歐美廠商，Agilent、AMD等巨頭幾乎對高端產(chǎn)品實現(xiàn)了壟斷。
我國在分析儀器制造領(lǐng)域起步較晚，當下還處在起步階段，許多技術(shù)依賴國外專利，且大多用戶對國內(nèi)產(chǎn)品的信任程度較低，國產(chǎn)色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀還有很長的路要走。近幾年，聚光科技、天瑞儀器等企業(yè)已經(jīng)開始自主研制質(zhì)譜分析儀，并取得了一些成果。雖然我們和國際巨頭還存在一些差距，但只要堅持自主研發(fā)，不斷發(fā)展壯大，相信在不久的將來能夠與歐美企業(yè)并駕齊驅(qū)，在國際市場中占據(jù)一席之地。
