各类质谱仪的优缺点分析
【中国仪器网 解决方案】1913年J.J.Thomson制成台质谱仪，用其发现了20Ne,22Ne同位素。1919年台质谱仪是英国科学家弗朗西斯·阿斯顿于1919年制成的。阿斯顿用这台装置发现了多种元素同位素，研究了53个非放射性元素，发现了天然存在的287种核素中的212种，次证明原子质量亏损。他为此荣获1922年诺贝尔化学奖。
早期的质谱仪主要是用来进行同位素测定和无机元素分析，二十世纪四十年代以后开始用于有机物分析，六十年代出现了气相色谱-质谱联用仪，使质谱仪的应用领域大大扩展，开始成为有机物分析的重要仪器。计算机的应用又使质谱分析法发生了奔腾变化，使其技术更加成熟，使用更加方便。
八十年代以后又出现了一些新的质谱技术，如快原子轰击电离子源，基质辅助激光解吸电离源，电喷雾电离源，大气压化学电离源，以及随之而来的比较成熟的液相色谱-质谱联用仪，感应耦合等离子体质谱仪，富立叶变换质谱仪等。这些新的电离技术和新的质谱仪使质谱分析又取得了长足进展。目前质谱分析法已广泛地应用于化学、化工、材料、环境、地质、能源、药物、刑侦、生命科学、运动医学等各个领域。
四极杆质谱仪，QMS
QMS是常见的质谱仪器，定量能力突出，在GC-MS中QMS占绝大多数。
优点：结构简单、成本低；维护简单；SIM功能的定量能力强；是多数检测标准中采用的仪器设备。
缺点：无串极能力，定性能力不足；分辨力较低(单位分辨)，存在同位素和其他m/z近似的离子干扰；速度慢；质量上限低(小于1200u)。
飞行时间质谱仪，TOFMS
TOFMS是速度快的质谱仪，适合于LC-MS方面的应用。
优点：分辨能力好，有助于定性和m/z近似离子的区别，能够很好的检测ESI电喷雾离子源产生多电荷离子；速度快，每秒2～100张高分辨全扫描(如50～2000u)谱图，适合于快速LC系统(如UPLC)；质量上限高(6000～10000u)。
缺点：无串极功能，限制了进一步的定性能力；售价高于QMS；较精密，需要认真维护。
三重四极杆质谱仪，QqQ
QqQ质谱给四极杆质谱仪在保留QMS原有定量能力强的特点上，提供了串级功能，加强了质谱的定性能力，检测标准中常作为QMS的确认检测手段。
优点：有串极功能，定性能力强；定量能力非常好，MRM信噪比高于QMS的SIM；是常用的QMS结果确认仪器；除一般子离子扫描功能外，Q还具有SRM、MRM、母离子扫描、中性丢失(Neutral loss)等功能(离子阱不行)对特征基团的结构研究有很大帮助。
缺点：分辨力不足，容易受m/z近似的离子干扰；售价较高；需要认真维护。
四极离子阱，QTrap
技术上而言，在传统Q的四极杆中加入了辅助射频，可以做选择性激发。就功能而言，为Q提供了多级串级的功能
优点：同时具备MRM、SRM、中性丢失和多级串级功能，非常适合于未知样品的结构解析。
缺点：分辨力还是低了点。
线性离子阱，Linear Ion Trap
传统3D离子阱的增强版本
优点：相对于传统3D离子阱，灵敏度高10倍以上；多级串级质谱。
缺点：相对于QqQ，还是不能做MRM、中性丢失等特征基团筛选功能。
线型离子阱和三维离子阱的比较
这个比较可能是很少有的一边倒的场面——线型离子阱的灵敏度、分辨力、速度、通量等指标均优于传统的3D离子阱。
自从2003年Finnigan公司推出了LTQ线型离子阱之后，一时间众多厂家的3D离子阱销量下降很多。3D离子阱的市场被线型离子阱蚕食的非常严重，特别是在中国质谱市场，由于用户爱追新潮、求大求好，线型离子阱在中国卖的很好。以至于在很多时候Bruker和Agilent的离子阱广告都看不见了。但是实际上线型离子阱在国外并不是非常流行，特别是一些离子阱的老用户，由于已经习惯了离子阱的指标，对于价钱高很多的线型离子阱往往只叫好不出手，宁可买只要3/5价钱的LCQ这种老式3D离子阱。
四极杆飞行时间串联质谱，QTOF
QTOF以QMS作为质量过滤器，以TOFMS作为质量分析器。
优点：能够提供高分辨谱图；定性能力好于QqQ；速度快，适合于生命科学的大分子量复杂样品分析。
缺点：成本高；需要仔细维护。
离子阱-飞行时间质谱，Trap TOF
以3D离子阱作为质量选择器和反应器，结合了离子阱的多级质谱能力和飞行时间质谱的高分辨能力
优点：同时具有多级串级和高分辨能力，适合于未知样品的定性工作，如糖蛋白的定性。
缺点：由于离子阱容量限制，对于混合样品的灵敏度欠佳；定量能力弱。
磁质谱，Sector MS
磁质谱的定量能力是各种质谱中强的。现在已较少使用，仅用于地质元素和痕量二恶英的检测。
优点：技术经典、成熟，NIST等MS库采用的仪器；分辨力非常好(100k，m/&Delta m FWHM)，干扰少；灵敏度高，定量能力是各种质谱中好的。
缺点：体积、重量大；售价很高；速度慢；维护复杂，很费电。
傅立叶变换质谱仪，FT-ICR-MS
质谱中的贵族，质量精度超级好，几个月都不需要校正，但是价格也是贵的让人心寒啊。傅立叶变换质谱仪的分辨能力高，常作为科学研究的装备。
优点：能够做多级串级，定性能力*；分辨力*；灵敏度很好。
缺点：体积重量大；售价*；速度也较慢；维护费用非常昂贵。
静电场傅立叶变换质谱，Orbitrap
优点：高分辨，60k～120kFWHM，质量精度高；相对FT-ICR而言，价格稍低(～450kUSD)。
缺点：不能单独做串级；分辨力、灵敏度、质量稳定性等离FT-ICR还有距离。
Orbitrap和FT-ICR-MS的技术比较：Orbitrap与原有的“超导磁铁傅立叶变换离子回旋共振质谱”(SCFT-ICR-MS，常说的FTMS)有类似的地方也有许多不同。Orbitrap相当于一台轻量级FTMS，它的维护简单，相当于TOF；指标方面略逊于FTMS，但是比一般质谱要好。Orbitrap的分辨力比FTMS低。两种质谱的采样速度相当，但比TOF和四极杆、离子阱慢的多。Orbitrap和FTMS都可以通过减少采样时间来提高速度，但这是以牺牲分辨力为代价的。
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