飞行时间质谱仪

飞行时间质谱仪的工作原理是什么？在飞行时间质谱仪中，离子在数百伏至 20 kV 的加速电势下获得相同动能，然后在无场管中漂移。飞行时间与 m/z 的平方根成正比，因此检测器（微通道板或快速电子倍增器）按质量顺序记录离子。分辨率取决于飞行路径长度和对初始能量分散的校正。反射器（离子镜）可延长路径并使质量相同但能量不同的离子重新聚焦，将分辨率从约 1000 提高到 20000 或更高。MALDI 离子源天然产生脉冲离子，而正交加速则将连续的 ESI 或 ICP 离子束转化为脉冲。吉赫兹级的时间数字转换器或快速数字化仪记录信号。## 飞行时间质谱仪有哪些型号？- 用于微生物鉴定的线性 MALDI-TOF 质谱仪：线性 MALDI-TOF 质谱仪记录完整细菌或真菌细胞的蛋白指纹图谱（主要为 m/z 2000 至 20000 的核糖体蛋白），并与参考数据库比对。- 反射式 MALDI-TOF 质谱仪：反射式 MALDI-TOF 在飞行路径中增加离子镜，对肽、寡核苷酸和聚合物可达到 15000 至 25000 的分辨率和数 ppm 的质量准确度。- MALDI-TOF/TOF 串联质谱仪：MALDI-TOF/TOF 使用两段飞行时间区，中间以碰撞或碎裂区隔开，选择母离子并记录其子离子。- 正交加速电喷雾飞行时间质谱仪（ESI-oa-TOF）：正交加速 ESI-TOF 质谱仪将连续电喷雾离子束脉冲引入反射式 TOF 分析器，提供 1 至 5 ppm 的精确质量 LC-MS 数据。- 多反射飞行时间高分辨质谱仪：多反射 TOF 在静电镜之间折叠离子路径，在台式机壳内实现 50 至 100 m 的飞行长度。## 如何选择合适的型号？应根据电离源和所需分辨率选择。MALDI-TOF 适用于完整蛋白、聚合物和微生物鉴定，线性模式可达 m/z 100000 以上，反射模式则提高肽的准确度。正交加速 ESI-TOF 为 LC-MS 提供精确质量，其速率与 UHPLC 兼容。多反射设计以紧凑的体积达到 50000 至 100000 的分辨率，适合要求苛刻的筛查。应考虑质量准确度（校准后通常为 1 至 5 ppm）、目标 m/z 范围内的分辨率、采集速率，以及比四极杆窄的动态范围。还需确定是否需要串联质谱，因为 TOF/TOF 增加了用于测序的碎裂功能。检查微生物数据库或聚合物分析软件、校准策略和服务支持。## 飞行时间质谱仪用于哪些领域？飞行时间质谱仪广泛用于临床微生物学中的微生物鉴定、完整蛋白和肽的质量分析、合成聚合物分子量分布、食品和环境非靶向筛查、寡核苷酸和生物药表征。## 适用哪些标准与认证？飞行时间质谱仪相关工作通常依据 ASTM D7134、ISO 11260、ISO/TS 16940、USP <1052> Biotechnology-Derived Articles、ASTM E2933、ISO 15189、ISO/IEC 17025、IEC 61010-1。CE 等仪器认证需按具体配置逐项确认，不作默认承诺。## 采购前需要考虑哪些要点？TOF 仪器对温度变化敏感，因为漂移管热膨胀会改变飞行时间，因此应安装在温度稳定在 ±1 至 2 °C 内且远离气流的房间。应经常用标准品或内部锁定质量校准，以保持低于 5 ppm 的质量准确度。MALDI 系统需要制备基质（如 α-氰基-4-羟基肉桂酸或芥子酸），并仔细清洁靶板。检测器微通道板会随时间退化，应监测增益并计划更换，通常在数年后。保持真空系统气密，分析器压力低于 10^-6 mbar。受监管实验室，尤其是将 MALDI 用于临床微生物学的实验室，应确认经验证的数据库和支持审计追踪与权限控制的软件。