质谱的发展历史和趋势-质谱的类型及应用
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OFweek仪器仪表网讯：近几年，各大仪器公司陆续推出了一批质谱新品，主要集中在三重四极杆质谱(QQQ)、四极杆-飞行时间质谱(Q-TOF)、Orbitrap、电感耦等离子体质谱(ICP-MS)等。2014全年公开发布的中标信息显示，政府部门大量采购的质谱类仪器也集中在以上几类。这几类质谱的重点应用范围为药物、食品、环境及生科学领域的定性和定量分析。分辨率、灵敏度、线性范围以及软件功能方面的进步是这几年大型质谱技术改进的潮流。
除此之外，质谱在小型化和专用化方面的发展也非常迅速，近几年也出现了相当数量的独具特色、可圈可点的个性化质谱新品。如小型台式质谱、车载式质谱和便携式质谱，甚出现了手持式质谱仪，笔者将这些特色质谱产品的基本特点、应用领域以及价格范围进行整理汇总，以飨读者。
“体型”缩小是台式质谱发展的趋势，而缩小质谱仪的挑战很多，如缩小真空泵、保证缩小部件的精度等。难题逐渐在被克服，沃特世、日立高新、珀金埃尔默和Microsaic在近期都推出了夺人眼球的创新型小型台式质谱。这些仪器或在功能上别出心裁，或在性能方面堪比大型质谱。
普渡大学化学教授R.GrahamCooks曾说：“质谱仪的缩小，关键是要做原位、现场的测量。这需要质谱仪轻便，能随意移动。”车载质谱和便携式质谱虽然在质量范围和分辨率等方面不如大型质谱，但其定性能力已经足够满足原位和现场检测的需求。安捷伦、布鲁克和东西分析等厂家均推出了车载质谱，价格在40-80万元左右。美国的英福康、TORION和国内的聚光科技等厂商都推出了便携化质谱，908Devices公司还推出了非常小巧、可手持的便携质谱。便携式质谱能满足应急现场检测等非实验室内检测需求，越来越受到关注，这种小型便携质谱的价格一般都在200万元以上。
与四极杆质谱等常规质谱相比，在线过程质谱、气溶胶质谱和DART离子源都是目前质谱仪器中的细分类别。但是，在线质谱和气溶胶质谱在工业领域和环境方面具有无可取代的应用地位；DART可适用于液、固、气态的各类型样品分析，也可以和各厂商为液质联用设计的质谱仪联机，使得质谱分析不再需要繁杂的样品制备和耗时的色谱分离。
小型台式质谱
小型台式质谱节省能源和占地空间，在性能上不输给普通台式质谱。在满足灵敏度、分辨率要求的前提下，对快速分析检测的实验室来说，小型台式质谱无疑是又节能又省空间的好选择。
沃特世ACQUITYQDa质谱检测器
沃特世在2013年10月发布了一款小型四极杆质谱检测器ACQUITYQDa，它做到了与液相紫外检测器一样大小，配备了ESI源和隔膜式的真空泵，可以随时开机关机，质量范围在30-1250Da，操作非常方便。适用于很多实验室进行常规的大批量筛查分析工作。与传统质谱仪相比，它占用的实验台空间和地面空间更少，能耗也更低。
参考价格50-100万元。
2014年Waters又推出了XevoTQ-Smicro，它是一款紧凑的台式串联四极杆质谱仪，应用于食品、环境、农药、生物医药和肽筛选。相比于沃特世其他TQ产品，XevoTQ-Smicro的体积减小近一半，是目前市场上体积最小的TQ产品。
参考价格35-40万美元。
日立高新Chromaster5610MSDetector
日立高新2014年在非中国区推出了小型台式四极杆质谱检测器-Chromaster5610。操作和维护的简便是此款仪器的特点，即使没有质谱使用经验的人也能非常简便、快速的获取质量分析数据。Chromaster5610的主要创新在于仅单相电源即可满足使用；普通使用不需要排气管道；设计紧凑，体积较小;大大降低了N2的使用量。目前此仪器还未在中国上市，预计近期会在中国市场推出。
珀金埃尔默AxIONiQTGC/MS/MS
AxION?iQT?GC/MS/MS是一台高分辨气相色谱/四极杆串联飞行时间质谱。其的创新是配备了冷EI源，可高效生成分子离子峰，用于对化物进行准确定性和定量，有助于分析类固醇、长链烷烃及其他大分子量化物。扫描速度快，每秒可检测500个化物，还具有108动态线性范围，允许在单次实验中同时检测高浓度和低浓度化物，无需稀释样品或多次进样。
参考价格250-500万元。
MicrosaicSystems4000MiD
2013年初，开发下一代质谱仪器的高科技公司MicrosaicSystems推出了以芯片技术为基础的小型质谱4000MiD。其核心技术是传统的质谱组件的芯片级版本，用户可以快速更换部件。该产品只有32kg，具备spraychip?电喷雾电离源。
MicrosaicSystems曾在2011年1月推出具有突破性的小型质谱3500MiD，它是当时使用微机电系统制造的质谱仪。4000MiD比3500MiD体积更小。
车载质谱
在应对环境、检验检疫、食品安全、能源、农业等领域中的突发事件时，小型车载质谱能够灵活装载于检测车，及时和随地的快速完成各种应急检测任务，是大型台式质谱的重要补充。目前车载质谱发展也很快，编者介绍包括国产质谱在内的三款车载质谱。
安捷伦5975TLTMGC/MSD
Agilent5975TLTMGC/MSD是商用车载低热容气质联用系统，是一款配备EI源的四极杆质谱。适用于现场的快速检测和车载测试。该仪器的检测质量范围从1.8u到1050u；灵敏度为(1pg八氟萘)，信噪比>400:1。在节能方面，5975T比台式机减少46%的能耗需求，缩小了38%的体积以及减轻了35%的重量。
参考价格12-13万美元。
布鲁克E2M车载移动式气质联用仪
E2M是一款四极杆车载质谱仪，它是一款使用空气作为载气的色质联用仪，它不需要额外的其它气体作为载气。E2M抗震性能达到行业最高的美军标MIL-STD-810F要求，保证设备在车辆行进过程中也可以正常开机运行并实时进行检测分析。适野外快速准确检测空气、土壤、水质中的化学战剂(CWA)、有毒工业化物(TIC)、挥发性化物(VOC)和半挥发性化物(SVOC)，广泛应用在国土安全、反恐、环境突发事故、消防和军队等领域。
东西分析GC-MS3110车载气相色谱质谱联用仪
GC-MS3110是一款气相色谱-四极杆质谱仪，作为一款国产仪器，本产品旨在推动色质联用仪的小型化、专用化及国产化，特别是在检验检疫、食品安全、能源、农业等领域中的专业化应用，形成国家、科研单位、企业、用户多方共赢的局面。该质谱系统配备EI电子轰击源，质量数范围为1.5~800amu；质量分辨率(半峰宽定义)为1.5-2M；扫描速度最高6000amu/sec；灵敏度为(1pg八氟萘)，信噪比>30:1。减震器、改良四极杆以及关键部件悬浮式设计提高了仪器的抗震性能。
参考价格40-80万元。
便携式质谱仪
台式质谱仪器不仅庞大、沉重、价格昂贵，而且需要连接电路、气路、真空泵和分离系统，所有这些都使它很难成为潜在受益者的掌中之物，如临床医生，焚烧厂的消防队员，甚是仓库的食品安全检查员。现场检测要求质谱仪轻便易携带，便携式质谱仪应运而生。
908DevicesM908
2014年3月，908Devices正式推出世界上首台手持式质谱仪器M908，可用于痕量化物检测与鉴定。M908采用高压质谱技术(HPMS)，是一款微尺度离子阱质谱。该仪器采用电池供电，包括电池在内仅重2kg。
英福康HapsiteER
美国英福康公司于2011年推出了便携式气质联用仪HapsiteER，它小巧方便，应用于环境中的挥发性和半挥发性物(VOC/SVOC)检测。该仪器采用NEG泵真空技术，始终保持真空；微阱注入模式可检测PPt范围的化学物，而标准闭环注入提供从PPbPPm范围的直接分析；内置的全球定位系统(GPS)使Hapsite可自动精确记录取样位置的经度与纬度，以及野外数据、时间和日期。
参考价格200-300万元。
聚光科技Mars-400Plus
国产便携式质谱也在发展，2013年聚光科技推出的Mars-400Plus便携式气质联用仪具有很好的便携性和抗震性，能单人背负现场，分析时间仅为5min。在2014年5月18日四氯乙烷泄漏事件中，Mars-400Plus担当了富春江畔现场应急检测污染水源的重任。
参考价格200-250万元。
BaySpecPortability
BaySpec公司在2014年推出了一款非常便携的线性离子阱质谱仪-Portability?。这款新仪器对未知物质具有高选择性和高灵敏度(ppb级)，可实现快速化学检测(1-5秒)，可以使用24V、12V的电池电源，在现场完成检测、鉴定和分析，快速获取结果。通过结不同的样本采集系统，Portability?可检测到多种化学物质，即爆炸品、毒品、化学武器制剂、农药等。紧凑的体积和低功耗，可允许其在工业生产线、连续监测的废物站点、机场安检，甚在办公室或家庭住宅使用。
在线过程质谱
在线过程质谱是应用于现场，对生产流程或环境中的气体进行在线定性定量分析的质谱技术，即实时、在线对过程气体(如N2，H2，O2，CO2，Ar等)进行快速分析。主要应用于生物发酵、环境水质分析、钢铁工业、石油化工和大气监测等领域。
舜宇恒平SHP8400PMS-I防爆型过程气体质谱分析仪
舜宇恒平于2013年推出的SHP8400PMS-I是一款四极杆质谱过程质谱，配备电子轰击离子源，质量范围：1-300amu，检出限可达到10ppb(电子倍增器)。可用于石化、煤化工、钢铁、能源、冶金等危险及复杂工况环境下的气体成分快速在线分析，具有防爆、防水、防尘等防护功能。仪器可实现高精度多组分同时检测，提供的定性定量测试，并可与生产反应调控过程关联。
参考价格100-150万元。
气溶胶质谱仪
气溶胶质谱仪采用空气动力学透镜、双光束粒径测量系统、激光电离系统及双极有网反射飞行时间质量分析器，融上气溶胶真空采集、质谱分析检测的技术以及气溶胶光学特性和密度测量技术，是当前国内最复杂的商品化质谱仪器。
禾信在线单颗粒气溶胶质谱仪SPAMS0515
禾信质谱在2010年推出了在线单颗粒气溶胶质谱仪SPAMS0515，它是国内首台商品化在线气溶胶质谱仪，可以实现颗粒物粒径信息、化学成分同时检测、多成分正负离子同时检测等现场实时在线检测任务。SPAMS0515将高分辨有网反射式飞行时间质谱应用于单颗粒气溶胶成分检测技术在上也是首创。除此之外，工业减震设计提高了仪器的机动性能，保证仪器现场应用的可靠性。SPAMS0515主要应用于大气环境监测、工业过程监测以及全球气候变化、大气化学、气溶胶药物释放、吸入毒理学等研究领域。
参考价格300-500万元。
DART质谱离子源
实时直接分析(DirectAnalysisinRealTime)DART?为代表性的原位电离(AmbientIonization)质谱新技术，是继电喷雾离子化(ESI)及大气压化学电离(APCI)成功解决了生物分子的分析之后，又一个具有革性的质谱离子化技术，用以满足实验室对样品高通量分析的要求和对现场、直接、无损、快速、原位分析的需求。DART?原理是在环境空气条件下，载气(如氮气、氦气或氩气)经放电产生的激发态原子，解吸并离子化样品表面的化物分子，进而以质谱或串联质谱检测。其主要特点是不需要在真空环境下实施电离、不需要样品的前处理，且适用于气体、液体和固体样品等。应用范围包括爆炸物、毒品，药代动力学、高通量药物筛选、药物及药品和癌症诊断的快速检测等方面。
IonSenseDART-OS
DART-OS为2012年美国匹兹堡会议上面世的第五代DART新产品，为当今常压敞开式原位电离质谱技术的典型代表，继承了DART技术的现场、直接、快速、原位分析的特点，但更经济、绿色、便捷和多样性。
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