質譜儀是一種很好的定性鑒定用儀器，目前，在有機質譜儀中，除激光解吸電離-feixingshijianzhipuyihefuliyebianhuanzhipuyizhiwai，suoyouzhipuyidoushiheqixiangsepuhuoyexiangsepuzuchenglianyongyiqi。zheyang，shizhipuyiwulunzaidingxingfenxihaishizaidingliangfenxifangmiandoushifenfangbian。
同時，為了增加未知物分析的結構信息，為了增加分析的選擇性，采用串聯質譜法（質譜-質譜聯用），也是目前質譜儀發展的一個方向。也就是說，目前的質譜儀是以各種各樣的聯用方式工作的。
質量分析器種類很多，最常用的是四極杆分析器（簡寫為Q），其次是離子阱分析器（Trap）和飛行時間分析器（TOF）。為了增加結構信息，大多采用具有串聯質譜功能的質量分析器,串聯方式很多，如Q-Q-Q，Q-TOF等。
為了得到更多的有關分子離子和碎片離子的結構信息，早期的質譜工作者把亞穩離子作為一種研究對象。所謂亞穩離子(metastable ion)是指離子源出來的離子，由於自身不穩定，前進過程中發生了分解，丟掉一個中性碎片後生成的新離子，這個新的離子稱為亞穩離子。這個過程可以表示為：m1+m2+ +N , 新生成的離子在質量上和動能上都不同於m1+ , 由於是在行進中途形成的，它也不處在質譜中m2的de質zhi量liang位wei置zhi。研yan究jiu亞ya穩wen離li子zi對dui搞gao清qing離li子zi的de母mu子zi關guan係xi，對dui進jin一yi步bu研yan究jiu結jie構gou十shi分fen有you用yong。於yu是shi，在zai雙shuang聚ju焦jiao質zhi譜pu儀yi中zhong設she計ji了le各ge種zhong各ge樣yang的de磁ci場chang和he電dian場chang聯lian動dong掃sao描miao方fang式shi，以yi求qiu得de到dao子zi離li子zi，母mu離li子zi和he中zhong性xing碎sui片pian丟diu失shi。盡jin管guan亞ya穩wen離li子zi能neng提ti供gong一yi些xie結jie構gou信xin息xi，但dan是shi由you於yu亞ya穩wen離li子zi形xing成cheng的de幾ji率lv小xiao，亞ya穩wen峰feng太tai弱ruo，檢jian測ce不bu容rong易yi，而er且qie儀yi器qi操cao作zuo也ye困kun難nan，因yin此ci，後hou來lai發fa展zhan成cheng在zai磁ci場chang和he電dian場chang間jian加jia碰peng撞zhuang活huo化hua室shi，人ren為wei地di使shi離li子zi碎sui裂lie，設she法fa檢jian測ce子zi離li子zi，母mu離li子zi，進jin而er得de到dao結jie構gou信xin息xi。這zhe是shi早zao期qi的de質zhi譜pu-質譜串聯方式。
隨著儀器的發展，串聯的方式越來越多。尤其是20世紀80年代以後出現了很多軟電離技術，如ESI、APCI、FAB、MALDI等，基本上都隻有準分子離子，沒有結構信息，更需要串聯質譜法得到結構信息。因此，近年來，串聯質譜法發展十分迅速。
空間串聯和時間串聯。空(kong)間(jian)串(chuan)聯(lian)是(shi)兩(liang)個(ge)以(yi)上(shang)的(de)質(zhi)量(liang)分(fen)析(xi)器(qi)聯(lian)合(he)使(shi)用(yong)，兩(liang)個(ge)分(fen)析(xi)器(qi)間(jian)有(you)一(yi)個(ge)碰(peng)撞(zhuang)活(huo)化(hua)室(shi)，目(mu)的(de)是(shi)將(jiang)前(qian)級(ji)質(zhi)譜(pu)儀(yi)選(xuan)定(ding)的(de)離(li)子(zi)打(da)碎(sui)，由(you)後(hou)一(yi)級(ji)質(zhi)譜(pu)儀(yi)分(fen)析(xi)。而時間串聯質譜儀隻有一個分析器，前一時刻選定-離子，在分析器內打碎後，後一時刻再進行分析。本節將敘述各種串聯方式和操作方式。
質譜-質譜的串聯方式很多，既有空間串聯型，又有時間串聯型。空間串聯型又分磁扇型串聯，四極杆串聯，混合串聯等。如果用B表示扇形磁場，E表示扇形電場，Q表示四極杆，TOF表示飛行時間分析器，那麼串聯質譜主要方式有：
無論是哪種方式的串聯，都必須有碰撞活化室，從第一級MS分離出來的特定離子，經過碰撞活化後，再經過第二級MS進行質量分析，以便取得更多的信息。利用軟電離技術（如電噴霧和快原子轟擊）作zuo為wei離li子zi源yuan時shi，所suo得de到dao的de質zhi譜pu主zhu要yao是shi準zhun分fen子zi離li子zi峰feng，碎sui片pian離li子zi很hen少shao，因yin而er也ye就jiu沒mei有you結jie構gou信xin息xi。為wei了le得de到dao更geng多duo的de信xin息xi，最zui好hao的de辦ban法fa是shi把ba準zhun分fen子zi離li子zi“打碎”之後測定其碎片離子。在串聯質譜中采用碰撞活化分解(Collision activated dissociation, CAD)技術把離子“打碎”。碰撞活化分解也稱為碰撞誘導分解(Collision Induced dissociation, CID)，pengzhuanghuohuafenjiezaipengzhuangshineijinxing，daiyouyidingnengliangdelizijinrupengzhuangshihou，yushineiqingxingqitidefenzihuoyuanzifashengpengzhuang，lizifashengsuilie。weileshilizipengzhuangsuilie，bixushilizijuyouyidingdongneng，duiyucishizhipuyi，lizijiasudianyakeyichaoguo1000V，而對於四極杆，離子阱等，加速電壓不超過100V，前者稱為高能CAD，後者稱為低能CID。二者得到的子離子譜是有差別的。1、三級四極質譜儀（Q-Q-Q）的工作方式和主要信息三級四極質譜儀有三組四極杆，第一組四級杆用於質量分離(MS1)，第二組四極杆用於碰撞活化(CAD),第三組四極杆用於質量分離(MS2)。主要工作方式有四種。
圖中a為子離子掃描方式，這種工作方式由MSI選定-質量，CAD碎裂之後，由MS2掃描得子離子譜。b為母離子掃描方式，在這種工作方式，由MS2選定一個子離子，MS1掃描，檢測器得到的是能產生選定子離子的那些離子，即母離子譜。C是中性丟失譜掃描方式，在這種方式是MS1和MS2同時掃描。隻是二者始終保持一定固定的質量差(即中性丟失質量)，隻有滿足相差-固定質量的離子才得到檢測。d是多離子反應監測方式,由MS1選擇一個或幾個特定離子(圖中隻選一個)，經碰撞碎裂之後,由其子離子中選出一特定離子，隻有同時滿足MS1和MS2選定的一對離子時,才有信號產生。用這種掃描方式的好處是增加了選擇性，即便是兩個質量相同的離子同時通過了MS1，但仍可以依靠其子離子的不同將其分開。這種方式非常適合於從很多複雜的體係中選擇某特定質量,經常用於微小成分的定量分析。離子阱質譜儀的MS-MS屬於時間串聯型，它的操作方式見上圖，在A階段,打開電子門此時基礎電壓置於低質量的截止值，使所有的離子被阱集,然後利用輔助射頻電壓拋射掉所有高於被分析母離子的離子。進入B階段，增加基頻電壓，拋射掉所有低於被分析母離子的離子。以阱集即將碰撞活化的離子。在C階段，利用加在端電極上的輔助射頻電壓激發母離子，使其與阱內本底氣體碰撞，在D階段，掃描基頻電壓,拋射並接收所有CID過程形成的子離子，獲得子離子譜。以此類推,可以進行多級MS分析。由離子阱的工作原理可以知道，它的MS-MS功能主要是多級子離子譜，利用計算機處理軟件，還可以提供母離子譜,中性丟失譜和多反應監測（MRM）。FTMS的掃描方式是依據快速掃頻脈衝對所有離子“同時”激發。具有MS-MS功能的FTMS，其快速掃頻脈衝可以選擇性的留下頻率“缺口”，用頻率“缺口”選(xuan)擇(ze)性(xing)的(de)留(liu)下(xia)欲(yu)分(fen)析(xi)的(de)母(mu)離(li)子(zi)，其(qi)它(ta)離(li)子(zi)被(bei)激(ji)發(fa)並(bing)拋(pao)射(she)到(dao)接(jie)收(shou)極(ji)。然(ran)後(hou)使(shi)母(mu)離(li)子(zi)受(shou)激(ji)，使(shi)其(qi)運(yun)動(dong)半(ban)徑(jing)增(zeng)大(da)又(you)控(kong)製(zhi)其(qi)軌(gui)道(dao)不(bu)要(yao)與(yu)接(jie)收(shou)極(ji)相(xiang)撞(zhuang)。此(ci)時(shi)母(mu)離(li)子(zi)在(zai)室(shi)內(nei)與(yu)本(ben)底(di)氣(qi)體(ti)或(huo)碰(peng)撞(zhuang)氣(qi)體(ti)碰(peng)撞(zhuang)產(chan)生(sheng)子(zi)離(li)子(zi)。然(ran)後(hou)再(zai)改(gai)變(bian)射(she)頻(pin)頻(pin)率(lv)接(jie)收(shou)子(zi)離(li)子(zi)。還(hai)可(ke)由(you)子(zi)離(li)子(zi)譜(pu)中(zhong)選(xuan)一(yi)個(ge)離(li)子(zi)再(zai)做(zuo)子(zi)離(li)子(zi)譜(pu)。由(you)於(yu)離(li)子(zi)損(sun)失(shi)很(hen)少(shao)。因(yin)此(ci)，FTMS可以做到5-6級子離子譜。離li子zi在zai飛fei行xing過guo程cheng中zhong如ru果guo發fa生sheng裂lie解jie，新xin產chan生sheng的de離li子zi仍reng然ran以yi母mu離li子zi速su度du飛fei行xing。因yin此ci在zai直zhi線xian型xing漂piao移yi管guan中zhong觀guan測ce不bu到dao新xin生sheng成cheng的de離li子zi。如ru果guo采cai用yong帶dai有you反fan射she器qi的de漂piao移yi管guan，因yin為wei新xin生sheng成cheng的de離li子zi與yu其qi母mu離li子zi動dong能neng不bu同tong，可ke在zai反fan射she器qi中zhong被bei分fen開kai。這zhe種zhong操cao作zuo方fang式shi稱cheng為wei源yuan後hou裂lie解jie（Post source decomposition ，PSD）。通過PSD操作可以得到結構信息。因此，可以認為反射型TOFMS也具有MS-MS功能。
另外TOF-TOF串聯質譜儀已經出現。關於磁式質譜儀串聯和混合型串聯，小析姐後續也會進行相應的介紹。
QMS是最常見的質譜儀器，定量能力突出，在GC-MS中QMS占絕大多數。優點: 結構簡單、成本低；維護簡單；SIM功能的定量能力強；是多數檢測標準中采用的儀器設備。缺點: 無串極能力，定性能力不足；分辨力較低（單位分辨），存在同位素和其他m/z近似的離子幹擾；速度慢；質量上限低（小於1200u）。TOFMS是速度最快的質譜儀，適合於LC-MS方麵的應用。優點：分辨能力好，有助於定性和m/z近似離子的區別，能夠很好的檢測ESI電噴霧離子源產生多電荷離子；速度快，每秒2～100張高分辨全掃描（如50～2000u）譜圖，適合於快速LC係統（如UPLC）;質量上限高（6000～10000u）；缺點：無串極功能，限製了進一步的定性能力；售價高於QMS；較精密，需要認真維護。QQQ質譜給四極杆質譜儀在保留QMS原有定量能力強的特點上，提供了串級功能，加強了質譜的定性能力，檢測標準中常作為QMS的確認檢測手段。優點：有串極功能，定性能力強;定量能力非常好，MRM信噪比高於QMS的SIM;是常用的QMS結果確認儀器;除一般子離子掃描功能外，QQQ還具有SRM、MRM、母離子掃描、中性丟失（Neutral loss）等功能（離子阱不行）對特征基團的結構研究有很大幫助。缺點：分辨力不足，容易受m/z近似的離子幹擾;售價較高;需要認真維護。技術上而言，在傳統QQQ的四極杆中加入了輔助射頻，可以做選擇性激發；或者就功能而言，為QQQ提供了多級串級的功能。優勢：同時具備MRM、SRM、中性丟失和多級串級功能，非常適合於未知樣品的結構解析。優點：相對於傳統3D離子阱，靈敏度高10倍以上;多級串級質譜.缺點：相對於QQQ，還是不能做MRM、中性丟失等特征基團篩選功能.QTOF以QMS作為質量過濾器，以TOFMS作為質量分析器。優點：能夠提供高分辨譜圖;定性能力好於QQQ;速度快，適合於生命科學的大分子量複雜樣品分析。以3D離子阱作為質量選擇器和反應器，結合了離子阱的多級質譜能力和飛行時間質譜的高分辨能力。
優點：同時具有多級串級和高分辨能力，適合於未知樣品的定性工作，如糖蛋白的定性。
缺點：由於離子阱容量限製，對於混合樣品的靈敏度欠佳;定量能力弱。
磁質譜的定量能力是各種質譜中最強的。現在已較少使用，僅用於地質元素和痕量二惡英的檢測。優點：技術經典、成熟，NIST等MS庫采用的儀器;分辨力非常好（100k，m/&Delta m FWHM），幹擾少;靈敏度高，定量能力是各種質譜中最好的。缺點：體積、重量大;售價很高;速度慢;維護複雜，很費電。據說是質譜中的貴族，質量精度超級好，幾個月都不需要校正。但是價格也是貴的讓人心寒啊。傅立葉變換質譜儀的分辨能力最高，常作為高端科學研究的裝備。優點：能夠做多級串級，定性能力極好;分辨力極高;靈敏度很好;缺點：體積重量大;售價極高;速度也較慢;維護費用非常昂貴。優點：高分辨，60k～120kFWHM，質量精度高；相對FT-ICR而言，價格稍低（～450kUSD）；缺點：不能單獨做串級；分辨力、靈敏度、質量穩定性等離FT-ICR還有距離。
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