質譜儀科普小課堂一
一、質譜儀
1. 質譜與質譜儀
質譜儀是一類物質分析儀器,它將分析樣品轉化成帶電離子并根據(jù)質荷比實現(xiàn)分離,檢測質荷比相對強度后生成質譜圖進行分析。
由于檢測質荷比的特性,質譜儀可以確定化合物的質量進而確定化合物的分子式。并且,根據(jù)中間產(chǎn)物的性質,質譜儀甚至可以**地確定某些化合物的結構式,測出濃度,因而被廣泛用于臨床醫(yī)學、工業(yè)檢測、環(huán)境科學等多個領域中。
質譜及其相關技術發(fā)展較晚,相關市場在臨床質譜檢測應用方面僅有十年左右,類似基因測序的早期發(fā)展階段。但是憑借其快速、準確、高通量的優(yōu)勢,質譜技術發(fā)展迅猛,并且獲得了多個諾貝爾獎項。
根據(jù)Kalorama Information的統(tǒng)計和預測,臨床應用質譜增速超過科研用質譜,未來有望持續(xù)保持 20%以上增長。近年來上相關公司加大了質譜技術研發(fā)力度,質譜技術**申請數(shù)呈增長趨勢,且多家公司于2018年推出數(shù)個新型質譜儀及其應用方案。相較于國外,國內質譜技術的生產(chǎn)應用還不夠普及。近年來,質譜產(chǎn)業(yè)政策利好,市場政策趨于成熟,國內市場有很大的發(fā)展空間。
2. 質譜儀發(fā)源及發(fā)展
質譜儀產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)指數(shù)曲線形式的發(fā)展,近年來越來越快速地成長,已成為當今分析化學功能強大的設備。
20世紀20年代:1912年英國物理學家Joseph John Thomson成功研制出世界上**臺質譜儀。質譜儀早期主要應用于測量原子質量、同位素相對豐度。
20世紀40年代:高分辨率質譜儀出現(xiàn),質譜技術開始應用于有機化合物分析。
20世紀60年代:氣相色譜-質譜聯(lián)用儀出現(xiàn),成為有機混合物分離分析的重要儀器。質譜技術促進天然有機化合物結構分析的發(fā)展。
20世紀80年代:出現(xiàn)了一系列的質譜新技術。John Fenn(約翰·芬恩
)博士發(fā)明了電噴霧技術,Koichi Tanaka(田中耕一
)博士發(fā)明了軟激光解吸技術,兩人因此獲得了2002年的諾貝爾化學獎。同時期還出現(xiàn)了:大氣壓化學電離源、液相色譜-質譜聯(lián)用儀、感應耦合等離子體質譜儀等。這一系列新技術的出現(xiàn),使得質譜更適合用于分析生物大分子聚合物,由此開拓了質譜技術在生物醫(yī)學領域的應用。