液質方法為什麼重現性不好

『壹』 1. 液質聯用的ESI源的質譜圖與氣質聯用EI源的質譜圖有什麼區別 2. MRM進行定量的優越性是什麼

莫非你也是SMU的？
EI的原理：樣品以氣體形式進入離子源，燈絲發出的電子轟擊樣品分子使之發生電離；一般電離電壓：70eV
其特點是
1、樣品分子在電子轟擊下，可以失去一個 電子 形成分子離子，也可能化學鍵斷裂形成碎片離子；分子離子給出分子量，碎片離子給出分子結構信息；
2、EI源碎片離子多，結構信息豐富，有標准化合物質譜庫
3、樣品在氣態下電離，不能汽化的樣品不能分析，主要用於氣-質聯用儀
4、有些樣品得不到分子離子
ESI的原理是噴霧蒸發，在蒸發過程中表面電荷密度增加，超過臨界值後，離子就可以從表面蒸發出來，通過加速電壓進入分析器。
其特點是
1.電噴霧源屬軟電離技術，只產生分子離子，不產生碎片離子；
2.產生的離子常帶有多電荷，尤其是生物大分子
3.適用於強極性，大分子量的樣品分析；如肽，蛋白質，糖等
4.主要用於液相色譜-質譜聯用儀

『貳』 【代謝組學】現代儀器分析技術—代謝組學技術基礎及原理

        代謝組學隸屬於組學范疇之內，目前關注度頗高，它是了解小分子代謝物質（相對分子質量小於1000）數量、種類、豐度的研究技術，可以對小分子物質進行全面的定性及定量分析，並尋找代謝物與環境因子變化的相對關系。然而，代謝組學涉及到的技術原理相對比較廣泛，運用的技術手段不同，原理也略有不同。究其基本原理，則涉及到《現代儀器分析》這門學科，該學科下的波譜分析技術和色譜分析技術，是目前代謝組學應用的基礎原理，主要目的是進行物質分離和物質分析。在此，我們匯總了，現代儀器分析學科中與代謝組學相關的技術原理，並分享給大家，以便於大家更好地理解代謝組學及其代謝組學研究開展的方式和方法。

主要內容：

1.  儀器分析技術概念及種類

2.  代謝組學涉及的儀器分析方法

    a）波譜分析法        b）色譜分析法

3.  分析儀器聯用技術（GC-MS、LC-MS、……）

資料獲取： 點擊此處      關注回復即可直接獲取。

1. 儀器分析技術概念及種類

1.1 什麼是儀器分析技術

現代儀器分析技術:  採用比較復雜或特殊的儀器設備，以測量物質的物理或物理化學性質的參數及其變化來獲取物質的化學組成、成分含量及化學結構等信息的一類方法。

1.2 儀器分析技術的分類

a.波譜分析：紫外可見分光光譜（UV）、核磁共振波譜分析（NMR）、 質譜分析（MS ）……

b.色譜分析： 液相色譜 、 氣相色譜 ……

c.物相分析：磁選分析法、比重法、X射線結構分析法…… 

d.元素分析：電鏡能譜分析(EDS)、電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)……

2. 代謝組學涉及的儀器分析方法

一、波譜分析法

主要原理：光的波粒二象性。

光與物質的相互作用： 

    •分子能級：分子處於特定的狀態，具有一定的能量； 

     •分子能級躍遷：分子吸收能量從低能級向高能級躍遷；

    •分子光譜：分子吸收能量發生躍遷，吸收光子的波長和吸收信號強弱，為分子吸收光譜，反之，為分析發射光譜。

光譜的分類：分子平移、分子轉動、化學鍵振動、電子能級躍遷、電子自旋、同位素原子核自旋。

1  核磁共振波譜（NMR）

NMR： 一種研究原子核在磁場中能級及其躍遷的波譜方法。—分子結構和分子間關

基本原理：

    •原子核的自旋運動：只有自旋不為零的核才能與外磁場發生作用，具有核磁共振的條件；

    •核動量矩和磁矩的空間量子化（原子核在外磁場中的行為）：在強磁場的激勵下，一些具有某些磁性的原子核的能量可以分為2個或2個以上的能級。 

    •核磁共振產生：此時，外加一個能量，使其恰好等於裂分後相鄰兩個能級之差，則該核可能吸收能量（稱為共振吸收）。  

從低能態向高能態，所吸收的能量的數量相當於頻率范圍在0.1~100MHz的電磁波（屬於無線電波范疇，射頻），因此，NMR就是研究磁性原子核對射頻能的吸收。

1.1  弛豫過程—譜線寬度

縱向弛豫（自旋-晶格弛豫）：高能態的核與周圍環境（固體晶格、液體中的溶劑分子等）進行能量交換的過程。  

橫向弛豫（自旋-自旋弛豫）：高能太的核將能量傳遞給相鄰低能態自旋核的過程。  

譜線寬度的影響因素：弛豫時間、儀器磁場的均勻性、順磁性物質。

1.2  化學位移δ

化學位移：原子核所處的化學環境不同，受到核外電子屏蔽作用不同，其共振頻率各不相同，共振吸收峰將分別出現在NMR譜的不同頻段區域或不同磁場區域。  

化學位移的表示方法：相對位移，以某種物質（TMS）的共振峰為原點，測序樣本中質子共振峰與原點的相對距離。——數據的統一。

1.3  核磁共振儀

儀器的分類： 

    •射頻頻率：60MHz，100MHz，600MHz…… 

    •磁體類型：永磁，電磁，超導磁體…… 

    •射頻源：連續波、脈沖傅里葉變換…… 

儀器結構：

2. 質譜（MS）

質譜法 即用電場和磁場將運動的離子（帶電荷的原子、分子或分子碎片，有分子離子、同位素離子、碎片離子、重排離子、多電荷離子、亞穩離子、負離子和離子－分子相互作用產生的離子）按它們的質荷比分離後進行檢測的方法。

應用： 化合物結構、定性和定量化學分析……

2.1  採用質譜法的原因

測出離子准確質量即可確定離子的化合物組成。由於核素的准確質量是一多位小數，決不會有兩個核素的質量是一樣的，而且決不會有一種核素的質量恰好是另一核素質量的整數倍。

2.2  基本原理

    樣本進入質譜儀器，在質譜儀離子源中，化合物被電子轟擊，電離成分子離子和碎片離子，這些離子在質量分析器中，按質荷比大小順序分開，經過電子倍增器檢測，即可得到化合物的質譜圖。

2.3  質譜圖

橫坐標：質荷比 

縱坐標：離子強度 

離子絕對強度：樣本量和儀器的靈敏度 

離子相對強度：樣本分子結構相關 

同一樣品，在一定的電離條件下得到的質譜圖是相同的。這是質譜進行有機定性分析的基礎。

​ 2.4  MS儀主要結構

二、色譜分析法

一種分離、分析方法； 

特點： 有兩相—固定相、流動相，兩相相對運動。

分離原理： 當流動相中所攜帶的混合物通過固定相時，會和固定發生作用，由於流動相中各組分性質和結構的差異，與固定相之間作用力的大小也有差異。因此，在同一推動了作用下，不同組分在固定相中的滯留時間有長有短，從而按先後不同次序從固定相中留出。

1.1組分分離的影響的因素

1.2色譜的基本理論

A.色譜分配平衡

色譜分配平衡：組分在固定相和流動相之間發生的吸附，脫附或溶解、揮發等作用的過程—分配過程。在一定溫度下組分在兩相間分配達到平衡時的濃度比，稱為分配系數；質量比稱為分配比。

分配系數：色譜分離的實質。

B. 塔板理論

塔板理論藉助於化工中的塔板理論概念推導出流出曲線方程。

        將色譜柱比作蒸餾塔，把一根連續的色譜柱設想成由許多小段組成。在每一小段內，一部分空間為固定相占據，另一部分空間充滿流動相。組分隨流動相進入色譜柱後，就在兩相間進行分配。並假定在每一小段內組分可以很快地在兩相中達到分配平衡，這樣一個小段稱作一個理論塔板（theoreticalplate），一個理論塔板的長度稱為理論塔板高度（theoretical plateheight）H。經過多次分配平衡，分配系數小的組分，先離開蒸餾塔，分配系數大的組分後離開蒸餾塔。由於色譜柱內的塔板數相當多，因此即使組分分配系數只有微小差異，仍然可以獲得好的分離效果。

a）組分濃度與時間的關系：流出曲線方程

解釋的問題： 色譜峰圖形和最大濃度位置。

b）色譜柱的理論塔板高度為單位柱長度的色譜峰方差

理論塔板高度越低，在單位長度色譜柱中就有越高的塔板數，則分離效果就越好。

決定理論塔板高度的因素有：固定相的材質、色譜柱的均勻程度、流動相的理化性質以及流動相的流速等。

c）理論塔板數&有效塔板數

有效塔板數：取決於固定相的種類、性質（粒度、粒徑分布等）、填充狀況、柱長、流動相的種類和流速及測定柱效所用物質的性質。

d）塔板理論的特點與不足

塔板理論方程符合色譜流出曲線，為色譜理論提供指導  

用（有效）塔板數和（有效）塔板高度衡量柱效能指標時，應指明特定物質（不同物質在同一色譜柱上的分配系數不同）。 

沒有闡明影響柱效的本質

    •柱效不能表示被分離組分的實際分離效果； 

    •無法指出影響柱效的因素和提高柱效的途徑。 

解釋不了載氣速率對理論塔板數的影響 

    •無法解釋同一色譜柱在不同載氣速率下柱效不同的實驗結果。

C. 速率理論

速率理論認為： 單個組分分子在色譜柱內固定相和流動相間要發生千萬次轉移，加上分子擴散和運動途徑等因素，它在柱內的運動式高度不規則的，是隨機的，在柱中隨流動相前進的速率是不均一的。

​ a）范第姆特方程式（VanDeemeter速率理論方程）

b）A—渦旋擴散項

f）改善柱效的措施

選擇顆粒較小的均勻填充料；

在不使固定液粘度增加太多的前提下，應在盡可能低的柱溫下操作；  

用最低實際濃度的固定液； 

用較大分子量載氣； 

選擇最佳的載氣流速；採用較小內徑和較大麴率半徑的柱形。

D. 分離度

分離度：描述物質實際分離效能（塔板理論和速率理論難以描述）。  

分離度影響因素：熱力學因素（保留值）、動力學因素（峰寬、柱效）。 

分離度的情況： 

①柱效較高，分配系數較大，完全分離； 

②分配系數不是很大，柱效高，峰較窄，基本上完全分離； 

③柱效較低，分配系數較大，但分離不好； 

④分配系數小，柱效低，分離效果差。

​ 1.3 氣相色譜（GC）

以氣體為流動相的色譜分析方法：  

適合於分離分析易氣化、穩定、不易分解、不易反應的樣品，特別適合同系物，同分異構體的分離。

a）氣相色譜的基本原理

b）氣相色譜儀（GC）及其主要結構

1.4  高效液相色譜（HPLC）

以液體為流動相的色譜法； 

適合於分離高沸點，熱不穩定，離子型的樣品。 

經典LC：分離手段；HPLC：分離和分析。

基本原理： 色譜過程中不同組分在相對運動，不相混溶的兩相間進行交換，相對靜止的一相為固定相，相對運動的相為固定相，利用吸附，分配，離子交換，親和力或分子大小等性質的微小差別，經過連續多次在兩相間進的質量交換，使不同組分得到分離。

四種類型： 吸附色譜，分配色譜，凝膠色譜，離子色譜。

a）液相色譜儀主要及其主要結構

3. 分析儀器聯用技術（GC-MS、HPLC-MS……）

3.1 分析儀器聯用技術概述

分析儀器聯用技術：將兩台或多台分析儀器結合到一起使用的技術，得到快捷、有效的分析工具。 

色譜最大特點是能將復雜的混合物分離成單一組分，但定性和結構能力較差。

質譜等技術對一個純組分結構確定較為容易。

分析儀器聯用形成對混合物質的完整分析。

3.2 分析儀器之間聯用的重要問題

介面問題，其一般要求如下：•可進行有效的樣品傳遞； 

    •樣品傳遞要有良好的重現性； 

    •容易滿足兩個儀器任意選用的操作模式和條件； 

    •樣品通過介面不發生化學變化； 

    •不影響儀器效能； 

    •樣品經過介面的速度盡可能快； 

    •介面本身操作簡單、方便、可靠。

3.3 氣相色譜-質譜（GC-MS）聯用技術

綜合GC和MS的有點，具有GC的高解析度和質譜的高靈敏度、強鑒別能力。  

適宜小分子，易揮發，熱穩定，能氣化的化合物；  

用電子轟擊方式（EI），得到的譜圖可以跟標准譜圖庫比對。

3.4 高效液相色譜-質譜（HPLC-MS）聯用技術

液質聯用（LC-MS）可以解決如下幾方面問題：

    •不會發化合物分析測定； 

    •極性化合物的分析測定；

    •熱不穩定化合物的分析測定；

    •大分子量化合物（包括蛋白、多肽、多聚物等）的分析測定； 

    •沒有商品話的譜庫可對比查詢，只能自己建庫或自己解析圖譜。 

要解決的重要問題： 

    •液相色譜流動對質譜工作條件的影響； 

    •質譜離子源的溫度對液相色譜分析源的影響。

3.5 GC-MS& LC-MS 聯用技術儀器的主要結構

『叄』 有液質質譜平台，方法學建立太難啦，怎樣才可以更快的把平台使用起來做代謝組學檢測

如果有相應的試劑盒產品，可以直接購買，然後按照產品參數開發方法，更方便更快速。

『肆』 液質檢測中，萃取濃縮後，為什麼要凈化，凈化的目的是什麼

使用商品固相萃取小柱來進行樣品提取液凈化濃縮的方法。工作原理與柱色譜法相似。集萃取、凈化、濃縮於一步，具有縮短分析時間，降低成本，節省有機溶劑，可實現半自動化、全自動化操作。由於是商品化生產，固相萃取小柱規格統一，裝填均勻，操作方便，易於控制，所以該方法重現性好。

『伍』 液質方法優化的步驟

GC-MS是氣相色譜儀經介面與質譜計結合而構成的氣相色譜－質譜法的分析儀器，GC-MS中氣相色譜儀相當於質譜儀樣品預處理器，而質譜儀則是氣相色譜的檢測器，通過介面將二者有機地結合。 因此，介面是色譜-質譜聯用技術的關鍵裝置。

液質聯用（HPLC-MS）又叫液相色譜-質譜聯用技術，它以液相色譜作為分離系統，質譜為檢測系統。樣品在質譜部分和流動相分離，被離子化後，經質譜的質量分析器將離子碎片按質量數分開，經檢測器得到質譜圖。

介紹

色譜的優勢在於分離，為混合物的分離提供了最有效的選擇，但其難以得到物質的結構信息，主要依靠與標准品對比來判斷未知物，對無紫外吸收化合物的檢測還要通過其它途徑進行分析。質譜能夠提供物質的結構信息，用樣量也非常少，但其分析的樣品需要進行純化，具有一定的純度之後才可以直接進行分析。因此，人們期望將色譜與質譜聯接起來使用以彌補這兩種儀器各自的缺點。

以上內容參考：網路-液質聯用

『陸』 食品安全檢測結果要怎麼看呀，沒有參照物對比，判斷依據怎麼看呢

日常檢測中，食品檢驗不僅向社會出具具有證明作用的數據結果，還要作出合格與否的判定。准確的檢驗結論體現了食品安全狀況，是監管部門執法的重要依據，影響公眾對食品安全的信心。因此，食品檢驗結果的符合性判定至關重要，要充分體現准確性、科學性、客觀性等。

判定與很多影響因素有關，一是樣品採集和保存，涉及數量和運輸存儲條件的要求;二是樣品制備，涉及制樣中樣品和指標的代表性、均勻性、穩定性保證;三是檢驗數據結果的准確性;四是判定標准應用的合理性和一些基本原則的應用;五是樣品分類與判定標準的匹配性等。

樣品採集要注意樣品的代表性和均勻性，要注意液體樣品採集的不同位置，盡量保證檢驗樣品和復檢備樣的一致。另外，要熟悉掌握各品種指標規定檢測方法的數量和包裝要求，能滿足檢驗和復檢備樣要求。

必要情況下，還需要採用無菌操作開展采樣。同時，產品有特殊儲存條件要求的，須有相應有效的保障措施，保證能符合產品明示要求或產品實際需要。樣品採集後進入實驗室檢驗，也要保證環境條件滿足樣品明示保存條件，尤其針對微生物項目。

樣品制備作為檢驗的首要關鍵環節，與很多因素有關。為降低因制樣因素導致的判定風險，需要關注以下幾個方面。

01 檢測方法對制樣的規定

如黃麴黴毒素B1（GB 5009.22）、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（GB 5009.111）、氯黴素（GB/T 18932.19）等檢驗標准對樣品包裝個數、樣品量、樣品預處理等均作了要求。

02 判定標准對制樣的規定

要注意制樣的取樣部位，尤其注意不同類型指標的差異性，如污染物（GB 2762）和真菌毒素（GB 2761）限量標准要求取樣品的可食用部位；農殘限量標准（GB 2763）規范性附錄A 明確了食品類別及測定部位；獸葯殘留限量標准（GB 31650）在對應化合物指標的限量表中明確了靶組織，如魚中的恩諾沙星靶組織為皮加肉；部分產品標准，如方便麵（GB 17400）規定理化指標測面餅，而微生物指標測面餅和調料的混合物。

03 要關注指標本身的穩定性

對於易變化的指標，如酸價、過氧化值、揮發性鹽基氮、農殘、亞硝酸鹽等，應優先制樣檢驗並做好穩定性保存，以避免檢驗結果隨樣品的儲存條件或放置時間而變化。

04 要注意制樣的代表性和均勻性

制樣時應選擇合適的粉碎設備，盡量保證樣品的均勻性。如，農產品的不同個體或同一個體不同部位的農獸葯殘留有差異；香辛料樣品包裝中不同的香辛料對重金屬的富集有差異等。此外，特別要注意防止制樣中因人員、接觸器具、工具等帶入的污染，如木質菜板的五氯酚酸鈉、油性記號筆的孔雀石綠；制樣人員帶入的污染，如手部塗抹氯黴素軟膏、甲硝唑軟膏直接接觸樣品。

一是方法的合規性，即所採用的方法是否與判定標準的要求匹配。農葯殘留、污染物及真菌毒素等基礎標准均指定了相應的檢驗方法，在用到該基礎標准作符合性判定時，須採用匹配的檢驗方法。

二是方法本身對於檢測結果的影響。對於有多個標准或是標准中有多個方法可選擇時，要注意理解方法原理、方法間的差異，針對不同的樣品基質選擇合適的方法，以確保檢測結果的准確可靠。如，酒類甜蜜素的測定，需採用液相或液質法，是由於氣相色譜法測定時酒中的其他成分會產生干擾，導致假陽性結果。此外，在日常檢驗過程中，機構還應特別注意是否具備方法資質，方法是否及時變更確認等，以避免超資質范圍出具檢驗報告。

食品檢驗是痕量分析，受很多因素影響，如基體干擾、基質效應、過程污染、定性准確等系統性問題。

一方麵食品檢驗過程質量控制方式的設計和結果的評價尤其重要，涉及空白（全試劑空白、樣品空白等）、關鍵點加標回收、陽性樣品、陰性樣品、在線監控抗污染和分析系統穩定性等方式。過程質量控制需採取有效針對性方式，一般建議元素類可採取有證標准物質；食品添加劑及農葯殘留類可採取加標方式；獸葯殘留尤其存在結合型情況下，建議採用真實陽性樣品或實驗室間進行比對開展監控。

另一方面是對檢驗結果的客觀評估，特別關注可能的基質干擾問題。實際檢驗中發現，醬腌菜中三氯蔗糖、蜜餞中山梨酸、飲料中展青黴素、菜籽油中的 TBHQ 可能存在干擾，首選需要識別出干擾，可通過更換不同方法或前處理、更換色譜柱或調整流動相比例、採用質譜手段進一步確認。批量性檢出或是結果異常時，需對試劑試葯、儀器設備、器具耗材及操作過程等逐一排查。要重視結果的重現性及平行性。重現性及平行性能提示檢驗存在問題，如前處理過程是否恰當（提取、衍生是否充分，洗脫是否完全等）、樣品是否均勻、基質是否有干擾等。

食品標准體系復雜，標准應用要充分了解標準的基本應用原則。

首先是標準的時效性

需要理清標准發布實施日期與樣品生產日期的邏輯關系、不同標準的時效性差異等。

二是標準的執行效力

理清強制標准與推薦性標准、基礎標准與產品標准/地方標准/企業標準的優先順序及執行條件。

三是標準的適用范圍

只有適用范圍內的樣品才可用此標准判定，如 GB2712-2014《食品安全國家標准 豆製品》只適用於預包裝豆製品，不適用於大豆蛋白粉。

此外，還要關注標准間的銜接整合

如基礎標准對推薦性標准和產品標准進行了整合，發布/實施日期在基礎標准之前的推薦性標准和產品標准，其規定與基礎標准不一致時，應以基礎標准為准。

如速凍面米製品產品標准（GB 19295-2011）對預包裝的生制速凍面米製品設置了致病菌限量，而致病菌基礎標准（GB 29921-2013）未作規定，兩者不一致。但由於速凍面米製品產品標準的發布實施日期在基礎標准之前，因此，要以基礎標准為准，無需對生制速凍面米致病菌進行檢驗和判定。

檢測獅實驗室信息管理系統（LIMS）滿足ISO/IEC：17025體系的全部要求，對實驗室的資源、樣品、分析任務、實驗結果、質量控制等進行合理有效的科學管理。檢測獅，讓檢測更高效

『柒』 食葯監總局：食用織紋螺當心河魨毒素,河魨毒素有什麼可以控制的和檢測的

河純毒素在發現之初人們就在不斷尋找其更好的檢測方法。河魨毒素檢測常用的方法有小鼠檢測法、酶聯免疫法、薄層色譜法、柱後衍生高效液相色譜檢測法、氣質聯用法和液質聯用等。國外較多地採用氣質聯用、液質聯用的方法檢測河魨毒素。
小鼠生物法（以30分鍾內將一體重20克小鼠致死所用河純毒素的量為一鼠單位）是最常用、最直觀的檢測方法，通過小鼠死亡前所呈現出的典型的河魨毒素中毒症狀，可迅速地將河魨毒素與其它致死性物質區分開。最早對河毒素進行定量分析研究是在1941年，當時斯坦福大學在研究蠑螈毒素時引進了鼠單位（Mouse unit，MU）概念。其原理是，一定體重的小鼠經腹腔注射TTX後，其死亡時間的倒數與注射TTX劑量之間存在著線性關系，因此可根據小鼠死亡時間推斷TTX的含量。此法測得的毒力用小鼠單位（mouse unit，MU）表示。黃登福等採用同樣的方法，使用ICR品系小鼠建立了測試TTX毒素的方法，1MU=0.178μgTTX。但實際使用時因個體差異大、重現性不好，而且需有一定規模才能客觀反映實驗結果，因此該法的應用受到限制。
免疫酶技術是20世紀60年代發展起來的新的免疫測定法，它是抗原抗體的免疫反應與酶的高效催化作用原理的有機結合。Watabe等首先於1989年建立了用牛血清白蛋白（BSA）連接河魨酸（TDA）作為抗原的酶聯免疫吸附檢測（ELISA）法，檢出限為0.3-1000.0mg/L。[82] 李世平等應用小鼠生物試驗和間接競爭抑制酶聯免疫吸附試驗（ELISA）同步檢測17份河魨肝組織和20份河魨肌肉組織中的河魨毒素含量，並對2種方法的檢測結果進行比較。結果表明，ELISA法與小鼠生物試驗法測得的結果相符合。由於ELISA法測定程序簡便易行，速度快，靈敏度高，因而在河魨毒素的定量檢測以及預防河魨中毒方面具有廣泛的應用前景。
高效液相色譜是分析、制備領域應用最為廣泛也最為成熟的技術之一，它具有分離效率高、解析度好及速度快等特點。張虹等採用醋酸與TTX結合形成離子對在ODS柱上採用紫外檢測器直接測定TTX含量，該方法操作簡單、快速、准確，最低檢測限50ng。[84] 王小逸等還利用蒸發光散射檢測器進行TTX測定，該法可用於微克水平河魨毒素含量的測定。劉海新等採用柱後衍生高效液相色譜法檢測水產品中的河魨毒素含量，樣品先由0.1%乙酸提取，再經過C18固相萃取柱凈化。以庚烷磺酸鈉為離子對試劑，應用反相離子對液相色譜分離河魨毒素，採用在線柱後衍生系統，熒光檢測器定量檢測。河魨毒素在5-1600ng的范圍內呈良好的線性相關，相關系數r=0.9997；1、2、8μg/g，3個濃度水平添加樣，日內和日間的回收率為80.9-91.2%，相對標准偏差為1.93% -5.57%；方法定量限為1μg/g。高效液相色譜熒光檢測器要比紫外檢測器具有更低的檢測限，而TTX沒有熒光吸收，所以必須先要衍生化成具有熒光吸收的物質，操作比較繁瑣。
隨著質譜技術的發展，質譜所具有的超強定性能力使色譜質譜聯用成為分析行業最有效最准確的分析方法之一。1993年SaitoT利用氣-質聯用從刀魚中檢測到TTX及其同分異構體的存在。Nagashima等利用氣-質聯用從暗紋東方魨肝臟含有的高分子物質中檢測到河魨毒素的存在。吳平谷等用2%乙酸/甲醇提取出河魨毒素，用正己烷脫脂，然後用鹼將河魨毒素水解成2-氨基-8-羥基-6-羥甲基-喹唑啉（C9鹼），水解液經過C18、SLH固相萃取柱凈化，BSTFA衍生，採用氣相色譜—質譜法全掃描方式測定。液相色譜質譜法比氣相色譜質譜法具有更廣的應用范圍，不需要衍生化，大大簡化了分析手段。[88] Tsai等採用了液相/質譜聯用法來測定河魨中的TTX。[89] 李愛峰等應用C18反相色譜柱和HILIC親水作用色譜柱，建立了河魨毒素（TTX）的液相色譜—電噴霧離子阱質譜聯用分析方法。[90] 鄭雍怡等建立了在大鼠腹腔注射給葯後，測定其血漿中河魨毒素的高效液相色譜—質譜聯用（LC/MS）定量檢測方法。[91] 王洪允等建立了LC-MS-MS測定血漿中河魨毒素的檢測方法，其檢測限濃度為1ng/mL。
熒光法是最早建立的定量檢測TTX的儀器分析方法。1976年，Saito等首先提出了熒光法，原理是加鹼水解後生成2-氨基6-羥甲基8-羥基喹唑啉（簡稱C9鹼），該物質發熒光，建立了最早的熒光分析法；其後，又有研究對熒光檢測法進行了改進，建立了連續自動熒光分析方法。[93] 但由於熒光分光光度計在中國應用不如紫外分光光度計普遍，因此根據TTX鹼水解生成C9鹼的同時定量地生成草酸鈉，此結構在紫外區有明顯吸收峰的特點，陳玉仁等建立了紫外分光光度法。該法與熒光法相比，二者最低檢出限接近，但後者儀器設備較便宜。
Nagashima等建立了薄層色譜快原子轟擊質譜的測定方法。先在LHP-K板上進行TLC，純化TTX及其衍生物，然後用質譜定量，最低檢出限為0.1g。此法可以區分在其它TLC方法中難以區分的TTX和脫水TTX，其優點還在於不需TMS硅烷化，甚至當被測物的TLC行為不清時也可以測定。[95] 1988年，王健偉研究建立了不需水解的薄層色譜（TLC）分析方法用於TTX的定量檢測。採用火焰離子檢測器，不需將TTX降解為C9鹼，避免了衍生反應過程中可能存在的干擾。

『捌』 競爭機制為什麼能提高檢測靈敏度

河豚毒素的研究進展（高源）

浩瀚的海洋佔地球表面積71.8 % ,佔地球總體積的90 %以上,在這個具有巨大時空尺度的開放型復雜體系中蘊藏著種類繁多、數量龐大的海洋生物,據估計生物總種類達30多門50 余萬種,生物總量佔地球總生物量的87 % ,與陸生植物相比,人們對海洋生物的認識和利用率相當有限。

海洋是大自然賦予天然產物化學家進行葯物研究的廣闊領域,30餘年來各國科學家對海洋生物進行了廣泛的研究,從中分離和鑒定出15 000餘種海洋天然活性物質,並且每年以600～800 個新天然產物的速度增加。海洋生物的特殊生活環境如高壓、高鹽度、低營養、低溫但恆溫以及有限的光照和缺氧等決定了海洋生物的次生代謝產物相對陸生植物的次生代謝產物有其獨特的特點。

海洋毒素(Marine Toxin) 是海洋生物活性成分中結構獨特活性特強的一大類成分,主要包括聚醚梯、線性聚醚、大環內酯聚醚、生物鹼聚醚、肽類和河豚毒素(tet rodotoxin , TTX) 類等,其中對TTX 類化合物的認識最早,研究也較深入。本文主要就TTX 類化合物的各方面研究進展進行總結如下。

一、TTX的研究歷史

我國歷代本草如《神農本草經》和《本草綱目》中都有河豚的記載。河豚（圖1）學名：Fugn rubripes，屬硬骨魚綱，魨形目，魨亞目，魨科，是暖水性海洋底棲魚類，分布於北太平洋西部，在我國各大海區都有捕獲，假睛東方豚還經常進入長江、黃河中下游一帶水域，而暗紋東方豚亦可進入江河或定居於淡水湖中。

TTX（圖2）又稱原豚素 ( spheroidine) 和東方豚毒素(fugu poison) ,是一種神經毒素,它的名字來源於動物東方豚屬(fugu)河豚(spheroides rubripes)的科名Tet raodontidae 。

河豚味道鮮美,營養豐富,日本、中國、歐洲等國人民素有食用習慣,由於TTX 毒性很強,因食用河豚中毒事件屢有發生。最初1909 年田原對河豚魚卵的神經毒性進行了描述並命名其毒性成分為TTX 。1938年日本學者橫尾晃,首次從河豚中提取出較純的毒性成分,到1950 年才分離到單體結晶。隨後日本津田恭介小組於1952 年,平田義正小組於1955 年,美國的Woodward 小組於1957年和後來的後藤小組相繼分離得到了TTX 單體結晶。

TTX 的分子並不大,其結構新穎,在有機溶劑和水中都不溶解, 僅溶於醋酸等酸性溶劑,並且在鹼性和強酸性溶劑中不穩定,加之核磁共振技術在20 世紀60 年代剛剛開始應用,給TTX 的結構鑒定帶來了相當的困難。為了確定TTX 的結構,日本的津田、平田和美國的Woodward 3 個小組分別制備了TTX 的衍生物並進行X2衍射實驗。終於1964 年在京都召開的國際天然產物化學會議上同時報告了TTX 的正確結構,是一種分子量不大但結構很復雜的籠形原酸酯類生物鹼,分子中幾乎所有的碳原子均有不對稱取代。同年Mosher 從產於加利福尼亞的蠑螈中也分離出TTX。1964 年以前日本和美國學者對TTX 的結構進行了深入的研
究,報道了多個TTX 的可能結構和部分結構。

二、TTX的分布及起源的探討

1964 年以前,人們普遍認為TTX 僅分布於東方豚中,直到Mosher 從產於加利福尼亞的加州蠑螈中分離出了TTX才改變了人們的認識。研究發現, TTX分布於陸地和海洋的許多動物中,包括毫不相乾的脊椎動物,無脊椎動物的體內和體表,甚至海底沉積的生物中,如熱帶刺鰣魚,蟾蜍,哥斯大黎加的箭毒蛙，藍斑章魚,多棘槭海星,馬蹄形蟹,花紋愛潔蟹,腹足綱軟體動物如硰羅法海螺,日本東風螺,環節動物以及其他的軟體動物和線蟲。

既然TTX廣泛分布於這么多種的生物體內，那麼TTX的起源問題就引起了學者的關注。總結來看關於TTX起源問題，現在有四種假說。分別是內因說、外因說、食物鏈假說和微生物起源假說。

1、內因假說

主張內因說的學者認為河豚等含有的刺胞、毒腺中的蛋白質毒素是內源性毒素的來源。推測河豚魚體內有特定功能或微生物能將攝入的食物轉化為毒素。Matsumura 用人工授精法從河豚魚( Fugu ni2phobles) 卵母細胞發育的胚胎中發現河豚毒素的毒性隨胚胎發育不斷增高,提出TTX 是河豚魚胚胎的產物但始終沒有更多證據證實這種說法,因此內因說沒有得到廣泛認可。

2、外因假說

外因說是日本學者清水、松居最早提出的。他們用含TTX 的餌料投喂養殖的無毒河豚及人工采苗飼育的河豚,結果發生毒化現象,推測毒素的起源可能是外因性的。

3、食物鏈假說

食物鏈假說是由橋本野口發現並提出的，他從海螺、海星及花紋愛潔蟹( A tergatisf lori s) 檢出高濃度的TTX ,為食物鏈起源假說提供了證據。Noguchi 證實白法螺( B oshubora) 體內的毒素是進食了含TTX 的海星積累的,這是食物鏈假說的又一例證。但這些動物含毒程度為何因地區個體的不同有很大差別呢 毒素起源於含毒餌料假說也有不少難以自圓之處。

4、 微生物起源假說

於是松居提出了TTX微生物起源假說,但當時並無實驗證據。微生物起源假說日本安元健從藻食性青點鸚嘴魚中檢出的毒素經氫氧化鈉衍生後生成TTX 衍生物22氨基262羥甲基喹唑啉(C9 鹼) ;對攝食石灰藻的銅鑄熟若蟹的檢測證實同樣含TTX;而不攝食石灰藻的多毛綱動物也檢測到TTX 衍生物,因此認為石灰藻並非原始產毒者,推測石灰藻上可能有共生細菌附著。Nogu2chi 等由石灰藻和毒蟹的內臟分離的假單胞菌屬 ( Pseudomonas) 細菌培養液中得到2 個有毒成分,確證分別與河豚毒素及脫水河豚毒素一致,鹼液分解也生成C9鹼;高壓液相,紅外光譜、質譜分析確證是TTX;分別注射小鼠腹腔,顯示了與河豚毒素和脫水河豚毒素相對應的致率,從而證實TTX是細菌的代謝產物,這是TTX起源於共生微生物的最早證據。迄今已發現很多產TTX 的微生物類群。因此主張微生物起源假說的學者越來越多。

1986 年日本學者野口和安元又首次從微生物發現TTX 。隨後眾多的微生物如弧菌屬、假單胞菌屬、發光菌屬、氣單胞菌屬、鄰單胞菌屬、芽胞桿菌屬、不動桿菌屬、鏈黴菌屬等中發現了TTX 及其類似物,從而支持了Mosher 的假設。

三、TTX的生物活性

TTX 是發現最早的小分子海洋毒素,分子量為319(C11H17N3O8) ,毒性極大,LD50為8. 7μg/ kg ,是氰化鈉的1000 倍。很多海洋食品中毒事件都與TTX 有關,河豚中毒是魚類中毒中最為嚴重的一類,患者病率高達60 %。

TTX中毒的主要臨床表現為知覺麻痹、運動障礙、頭暈頭痛、惡心嘔吐、血壓下降、呼吸困難、嚴重者因呼吸衰竭而亡。TTX 還是麻醉劑, 其局部麻醉作用是普魯卡因(procaine)的4000倍,可作為癌症後期的緩解葯。TTX 的作用機理與陸地發現的毒素不同,極低的濃度就能選擇性地抑制鈉離子通過神經細胞膜,但卻允許鉀離子通過, TTX 是一種電壓敏感的鈉通道(voltage2gated sodium channels ,VGSC)外口特異性阻滯劑,神經、肌肉、心肌傳導纖維等可興奮細胞膜生的鈉通道,並具有高度專一性,其作用機制是通過與膜上的專一受體結合,再通過關啟機制關閉通道,從而阻滯神經細胞的興奮與傳導。（見圖3）

TTX 分子中1 ,2 ,32胍氨基及其附近的C4 ,C9 ,C10 碳上的羥基為活性基團。胍氨基在生理條件下通過質子化形成正電活性區域,與專一受體蛋白的負性羥基結合, 其周圍羥基以氫鍵形式與受體結合,受體位於膜外層離子孔附近。

TTX 是神經生物學和葯理學研究極為有用的工具葯。TTX 還是一種較強的鎮痛葯,除對術後疼痛無效外,對其他疼痛均有效,作用緩慢且持久,目前還沒有成癮性的報道。

四、TTX的檢測方法

近年來,隨著漁業的發展,河豚魚中毒事件的屢次出現,以及當前可能被恐怖分子利用的潛在威脅,使TTX的檢測越來越為人們所重視,並具有重要的現實意義。現有的檢測方法可分為生物測定法、理化分析法和免疫化學法。本文對各種TTX的檢測方法加以簡單的介紹,具體的方法已有較詳細的文獻記錄，在此就不重復了。以便利用不同的實驗條件對TTX進行快速、准確的檢測。

1、生物測定法

包括小鼠生物實驗法、競爭置換法、組織培養生物實驗法、動電位法。

2、理化分析法

包括熒光法、紫外分光光度法、薄層色譜法及其聯用技術、電泳法及其聯用技術、氣相色譜法及其聯用技術、高效液相色譜法及其聯用技術。

3、免疫化學檢測法

TTX的檢測方法很多,每種方法都有其優缺點,可根據實驗條件及要求選擇恰當的檢測方法。TTX作為鈉離子通道阻斷劑,雖然毒性強,但在臨床中也可作為高效鎮痛劑,並且對某些腫瘤有抑製作用,在神經生物學、葯理學、肌肉生理學等方面被廣泛用於工具葯。隨著TTX檢測手段的不斷完善, TTX的研究將會有更大的發展,在食品檢驗、中毒診斷、治療及國家安全等方面發揮更大的作用。

五、TTX的類似物

除TTX 以外, 從河豚魚、蟾蜍、金色青蛙、蠑螈、水蜥、扁狀蠕蟲、貝殼類、海藻、微藻、細菌等水生動物和微生物中分離鑒定了20 余種TTX 的類似物。（見圖4）這些化合物都是引起食物中毒的成分,20世紀80 年代在日本、加拿大、荷蘭、台灣、香港、新加坡、馬來西亞、澳大利亞、美國、孟加拉、菲濟等地區發生的多起海鮮中毒事件均與此類化合物有關。

六、TTX的全合成

TTX 獨特復雜的結構和顯著的生物活性吸引了大批有機化學家對其全合成的興趣。1972 年日本名古屋大學的岸義人(現哈佛大學教授)首先報道了TTX 消旋體的全合成,隨後的30年間雖然對其全合成的研究也有報道,但沒有完成全合成的報道,TTX 一直被有機合成化學家認為是一個極富有挑戰性和吸引力的,同時也是非常令人可畏的全合成目標。

近年來隨著不對稱合成有機化學的迅速發展,2003 年名古屋大學的磯部稔教授完成了對TTX 的不對稱全合成,隨後又有幾個小組採用不同的合成路線完成了對TTX 的不對稱全合成。（見圖5）不對稱全合成均採用了逆合成的思路,合成策略。合成的難點是構築季碳的不對稱中心。

相信隨著新的不對稱合成反應試劑和新的化學反應的發現,對TTX及其類似物的不對稱全合成會有新的更為簡潔的合成路線和方法。

七、TTX的醫葯開發前景

1、TTX提取純化工藝的研究

1909年日本田原良純首次報道河豚毒素提取工藝，其純度只有0.2％，隨後50年代橫尾等又相繼報道了改進工藝，我國直到上世紀80年代才由河北省水產研究所與中國人民解放軍葯物化學研究所共同合作提取成功,於1982年1月9日鑒定通過，打破了日本在這方面的壟斷技術。河豚毒素粗品的提取方法大同小異：使用水浸泡、酸提取，鹽沉澱除雜質，再用氨水沉澱，得到河豚毒素粗品。隨著科技的發展和技術的更新，河豚毒素純化工藝有很大改進，從田原良純提取得到的粗品的基礎上採用氧化鋁柱層析進行純化，隨後又改進為活性炭柱層析純化等方法。

宮慶理等採用大孔樹脂D201和離子交換樹脂IRC286進行吸附，用去離子水將雜質洗掉，再用酸將河豚毒素洗脫下來，採用高效液相色譜制備得到高純度的河豚毒素，純度為99.5％，粗品精製得率為81.1%，將河豚毒素的純化工藝又提高了一個層次。目前的提取純化工藝成熟，在提高產率的同時，又能獲得高純度的河豚毒素，確保了河豚毒素原料的生產。

2、TTX質量控制方法可行性

國內外研究河豚毒素檢測方法主要有生物測定法、高效液相色譜紫外檢測法（HPLC-UV）、高效液相色譜熒光檢測法（HPLCFLD）、高效毛細管電泳法（HPCE）、液質聯用、氣質聯用等方法。生物法有酶聯免疫（ELISA）法和小鼠法等。ELISA法具有特異性好、靈敏度高,可定量檢測,而且有采樣量極小等特點，多用於河豚毒素的痕量檢測；小鼠法是利用河豚毒素的毒性特點進行的小鼠毒性檢測的方法，方法簡便,但定量不準確且重復性差、目標性差，現已少用。

HPLCUV法是常用的檢測手段，既可以檢測含量，又可以作為有關物質的考察，河豚毒素沒有紫外光譜特徵吸收，採用末端吸收進行檢測；國外多採用柱後衍生化熒光檢測的方法進行含量測定，河豚毒素本身沒有熒光，氫氧化鈉破壞後產生降解產物C9鹼具有熒光；熒光檢測的靈敏度比紫外檢測的靈敏度高，但在含量測定檢測結果上兩種方法不存在顯著性差異。

HPCE法具有高分離度和高柱效的優點，但其有重現性差、靈敏度低、需要加入內標才能定量，在有更好的HPLC檢測方法時，HPCE只能作為一個補充方法。具有高靈敏度與選擇性的液質聯用和氣質聯用在分析河豚毒素及其類似化合物時顯示出了其特有的專屬性和高分辨、高靈敏的優越性，也是近幾年研究較多的方法，為河豚毒素雜質定性檢測提供保障。

國內的研究方法主要是在國外的研究基礎上進行的，並沒有太大的改進。目前的研究方法足以確保河豚毒素葯品的質量檢測，很少有報道研究河豚毒素有關物質的方法，所以還應對其有關物質的檢測方法做研究，確保河豚毒素葯品質量和用葯安全。

3、河豚毒素醫葯開發展望

河豚毒素雖為劇毒，但是其高活性和高特異性的生物特徵有著潛在的、巨大的醫葯開發價值，在臨床應用方面有廣闊的前景，如果利用妥當，「變毒為寶」，既減少河豚毒素處理不當對環境造成的污染，又可以創造經濟利潤。從稀有昂貴的河豚魚卵巢、肝臟等內臟器官中提取河豚毒素，技術要求精湛，尋找到先進、合理的提取工藝，可以申請專利，形成技術壁壘，具有很高的商業開發價值。

河豚毒素的臨床應用研究顯示，河豚毒素可以用作消炎鎮痛葯物、還有局麻、治療肌肉痙攣的功效，河豚毒素既可以治療心血管疾病，又可以作為毒品的戒斷葯物。日本有河豚毒素針劑，國外其它國家尚未有以河豚毒素為主葯成分的葯物研究，國內已有多個廠家正在申報河豚毒素的原料葯及其制劑，現已通過審評進入臨床階段，充分肯定了河豚毒素開發的可觀前景。

八、TTX的應用前景，存在的問題及展望

盡管TTX 及其類似物作為防禦性化學武器廣泛分布於海生動物和兩棲動物中,但對它們的生物合成途徑還知之甚少。很多細菌可以合成TTX 及其類似物,但為什麼要合成這些毒素,為什麼TTX集中分布於河豚魚的卵巢部位,目前還沒有得出肯定的結論。

近年來關於TTX 及其類似物的不對稱合成已經完成,但其產量低,目前TTX 的供應主要依靠於從河豚中直接提取,致使TTX 類化合物非常昂貴,這在一定程度上限制了TTX 類化合物作為工具葯的廣泛應用。

關於TTX 及其類似物的化學結構研究已經成熟,但關於TTX 的結構修飾和構效關系的研究還未見報道。由於TTX 類化合物的毒性太強,限制了其臨床應用,將來經過結構修飾或改造降低其毒性有可能擴大其臨床應用。其葯理作用和臨床應用已有專門綜述,但新的作用機制還在不斷的被發現。

『玖』 液質聯用的發展歷程

自20 世紀70 年代初，人們開始致力於液-質聯用介面技術的研究。在開始的20 年中處於緩慢的發展階段，研製出了許多種聯用介面，但均沒有應用於商業化生產。直到大氣壓離子化（atmospheric-pressure ionization, API）介面技術的問世，液-質聯用才得到迅猛發展，廣泛應用於實驗室內分析和應用領域。
液-質聯用介面技術主要是沿著三個分支發展的：
（1）流動相進入質譜直接離子化，形成了連續流動快原子轟擊（continuous-flow fast atom bombarment, CFFAB）技術等；
（2）流動相霧化後除去溶劑，分析物蒸發後再離子化，形成了「傳送帶式」介面（moving-belt interface）和離子束介面（particle-beam interface）等；
（3）流動相霧化後形成的小液滴解溶劑化，氣相離子化或者離子蒸發後再離子化，形成了熱噴霧介面（thermo spray interface）、大氣壓化學離子化（atmospheric pressure chemical ionization, APCI）和電噴霧離子化（electrospray ionization, ESI）技術等。有關液相質譜的介面技術和LC-MS 技術的發展，Niessen 曾經進行了較為詳細的綜述。
1 液體直接導入介面
1972 年，Tal』roze 等人提出了直接將色譜柱出口導入質譜的思想，當時稱之為毛細管入口界面。相繼有許多研究組開展這方面的研究，在1980 年這種液質介面已經用於商業化生產。為了避免非揮發溶劑的污染，Melera 使用一個小的橫隔膜對這一介面進行了改進，研製成了液體直接導入介面（direct liquid introction interface）技術。該介面是將液相色譜的流動相沿著進樣桿流動，然後通過一個直徑為3-5µm 的針孔，使液體射入質譜計的CI 離子源中。採用傳統的CI 離子源可以很容易地把色譜與質譜計相連或脫開。
液體直接導入介面的優點是：介面簡單，造價低廉，可將非揮發性和熱不穩定性的化合物溫和地轉化成氣態，樣品以溶液狀態進入質譜形成了CI 條件，可得到分子量信息。缺點是：分流過程中需要減少大量的流動相，使用的隔膜經常堵塞。
2 連續流動快原子轟擊
1985 和1986 年，快原子轟擊（FAB）和連續流動快原子轟擊（CFFAB）介面技術相繼問世，並隨後投入了商業化生產。快原子轟擊是用加速的中性原子（快原子）撞擊以甘油調和後塗在金屬表面的有機物（「靶面」），導致這些有機化合物的電離。分析物經中性原子的撞擊獲取足夠的動能以離子或中性分子的形式由靶面逸出，進入氣相，產生的離子一般是準分子離子。在此基礎上發展的連續流動快原子轟擊技術，得到更廣泛的應用。其甘油的濃度在2%-5%之間，比靜態的FAB使用的甘油量少，且測定過程中「靶面」得到不斷更新，其化學物理性質變化很小，同時經色譜分離後的共存物質不會同時出現在「靶面」上，因此大大降低了雜訊，信噪比提高，定量分析的重現性也得到改善。
連續流動快原子轟擊介面的優點：是一種「軟」離子化技術，適用於分析熱不穩定、難以汽化的化合物，尤其是對肽類和蛋白質的分析在當時是最有效的。缺點是：只能在較低的流量下工作，一般小於5µl/min，大大限制了液相柱的分離效果，流動相中使用的甘油會使離子源很快變臟，同時容易堵塞毛細管，混合物樣品中共存物質的干擾也會抑制分析物的離子化，降低靈敏度。
3 「傳送帶式」介面
1977 年，世界上第一台商業化生產的液-質聯用介面就是使用傳送帶式（moving-belt, MB）技術，是由Mac Fadden 等人對前人研製的傳送線式介面技術的改進。該介面是液相的流動相不停地由傳送帶送入質譜離子源，傳送帶可根據流動相的組成進行調整。在傳送過程中，樣品閃蒸解離進入離子源，在進入離子源前通過兩個不同的泵和真空閥在減壓條件下加熱除去流動相，可以連接EI、CI 或FAB。在分析未知化合物時，可連接EI 分析，獲得的譜圖可以在質譜資料庫檢索。分析大分子生物樣品時，多選用FAB。在CI 條件下，當樣品與CI等離子體完全接觸的狀態下才可獲得最佳結果。
傳送帶式介面的優點是：對揮發性溶劑的傳送能力高達1.5ml/min，對純水會減少至0.5ml/min；噴射裝置與傳送帶表面呈45o 夾角時，可以改善色譜積分曲線；非揮發性緩沖液可以從傳送帶上除去，可以使用非揮發性緩沖溶液；對樣品的收集率和富集率都較高。缺點是：傳送帶的記憶效應不易消除，檢測信號的背景值較高，只能分析熱穩定性的化合物。
4 離子束介面
離子束介面（ particle-beam interface,PB ） 是從單分散氣溶膠界面（monodisperse aerosol generating interface for chromatography, MAGIC）發展來的。該介面將液相色譜的流動相在常壓下藉助氣動霧化產生氣溶膠，氣溶膠擴展進入加熱的去溶劑室，此時待測分子通過一個動量分離器與溶劑分離，然後經一根加熱的傳送管進入質譜。分析物粒子在離子源與熱源室的內壁碰撞而分解，溶劑蒸發後釋放出氣態待測分子即可進行離子化。
離子束介面的優點是：分析范圍比熱噴霧介面更寬，將電離過程與溶劑分離過程分開，更適合於使用不同的流動相，不同的分析物質；主要用於分析非極性或中等極性，分子量小於1,000 的化合物，在葯殘、葯物代謝分析、化工方面曾有許多成功的實例分析。其缺點是：靈敏度變化范圍大，線性響應的濃度范圍較窄，兩種化合物的協同洗脫會對響應產生不可預測的效應，使用高速氦氣造價太高，離子化手段仍然是電子轟擊，不適於分析熱不穩定的化合物。
5熱噴霧介面
熱噴霧介面（thermo spray interface）是從20 世紀70 年代中期開始在美國休斯頓大學實驗室立項研究，旨在解決在液相和質譜之間傳送1ml/min 流速水溶液流動相的難題，可使用EI和CI兩種離子化源。在最初的設計中非常復雜，直到1987 年後的五年內才得到突飛猛進的發展。該介面是將液相色譜的流動相通過一根電阻式加熱毛細管進入一個加熱的離子室，毛細管內徑約0.1mm，比液體直接導入介面的取樣孔大很多。毛細管的溫度調節到溶劑部分蒸發的程度，產生蒸汽超聲噴射，在含有水溶劑的情況下，噴射中含有夾帶荷電小液滴的霧狀物。由於離子室是加熱的，並由前級真空泵預抽真空，當液滴經過離子源時繼續蒸發變小，有效地增加了荷電液滴的電場梯度。最終使其成為自由離子而從液滴表面釋放出去，通過取樣錐內的小孔離開熱噴霧離子源。
熱噴霧介面的優點是：可以減少進入質譜的溶劑量，對不揮發的分析物分子也可電離，可以接受的溶劑流量大致范圍為0.5~2.5ml/min，但不允許有不揮發性緩沖溶液。缺點是：該介面技術的重現性較差，受溶劑成分、取樣桿溫度及離子源溫度的影響；是一種軟電離技術，在譜圖中只有分子離子峰，碎片非常少；對分析物要求有一定的極性，流動相中要有一定量的水，對熱穩定性差的化合物有明顯的分解作用。
6 電噴霧離子化技術
電噴霧（ESI）技術作為質譜的一種進樣方法起源於20 世紀60 年代末Dole等人的研究，直到1984 年Fenn實驗組對這一技術的研究取得了突破性進展。1985 年，將電噴霧進樣與大氣壓離子源成功連接。1987 年，Bruins 等人發展了空氣壓輔助電噴霧介面，解決了流量限制問題，隨後第一台商業化生產的帶有API 源的液-質聯用儀問世。ESI 的大發展主要源自於使用電噴霧離子化蛋白質的多電荷離子在四極桿儀器上分析大分子蛋白質，大大拓寬了分析化合物的分子量范圍。
ESI 源主要由五部分組成：（1）流動相導入裝置；（2）真正的大氣壓離子化區域，通過大氣壓離子化產生離子；（3）離子取樣孔；（4）大氣壓到真空的界面；（5）離子光學系統，該區域的離子隨後進入質量分析器。在ESI 中，離子的形成是分析物分子在帶電液滴的不斷收縮過程中噴射出來的，即離子化過程是在液態下完成的。液相色譜的流動相流入離子源，在氮氣流下汽化後進入強電場區域，強電場形成的庫侖力使小液滴樣品離子化，離子表面的液體藉助於逆流加熱的氮氣分子進一步蒸發，使分子離子相互排斥形成微小分子離子顆粒。這些離子可能是單電荷或多電荷，取決於分子中酸性或鹼性基團的體積和數量。
電噴霧離子化技術的突出特點是：可以生成高度帶電的離子而不發生碎裂，可將質荷比降低到各種不同類型的質量分析器都能檢測的程度，通過檢測帶電狀態可計算離子的真實分子量，同時，解析分子離子的同位素峰也可確定帶電數和分子量。另外，ESI 可以很方便地與其它分離技術聯接，如液相色譜、毛細管電泳等，可方便地純化樣品用於質譜分析。因此在葯殘、葯物代謝、蛋白質分析、分子生物學研究等諸多方面得到廣泛的應用。其主要優點是：離子化效率高；離子化模式多，正負離子模式均可以分析；對蛋白質的分析分子量測定范圍高達105 以上；對熱不穩定化合物能夠產生高豐度的分子離子峰；可與大流量的液相聯機使用；通過調節離子源電壓可以控制離子的斷裂，給出結構信息。
7 大氣壓化學離子化技術
大氣壓化學離子化（APCI）技術應用於液-質聯用儀是由Horning 等人於20 世紀70 年代初發明的，直到20 世紀80 年代末才真正得到突飛猛進的發展，與ESI 源的發展基本上是同步的。但是APCI 技術不同於傳統的化學電離介面，它是藉助於電暈放電啟動一系列氣相反應以完成離子化過程，因此也稱為放電電離或等離子電離。從液相色譜流出的流動相進入一具有霧化氣套管的毛細管，被氮氣流霧化，通過加熱管時被汽化。在加熱管端進行電暈尖端放電，溶劑分子被電離，充當反應氣，與樣品氣態分子碰撞，經過復雜的反應後生成準分子離子。然後經篩選狹縫進入質譜計。整個電離過程是在大氣壓條件下完成的。
APCI 的優點是：形成的是單電荷的準分子離子，不會發生ESI 過程中因形成多電荷離子而發生信號重疊、降低圖譜清晰度的問題；適應高流量的梯度洗脫的流動相；採用電暈放電使流動相離子化，能大大增加離子與樣品分子的碰撞頻率，比化學電離的靈敏度高3 個數量級；液相色譜-大氣壓化學電離串聯質譜成為精確、細致分析混合物結構信息的有效技術。
早在19世紀末，E.Goldstein在低壓放電實驗中觀察到正電荷粒子，隨後W.Wein發現正電荷粒子束在磁場中發生偏轉，這些觀察結果為質譜的誕生提供了准備。
世界上第一台質譜儀於1912年由英國物理學家Joseph John Thomson（1906年諾貝爾物理學獎獲得者、英國劍橋大學教授）研製成功；到20世紀20年代，質譜逐漸成為一種分析手段，被化學家採用；從40年代開始，質譜廣泛用於有機物質分析；1966年，M.S.B，Munson和F.H. Field報道了化學電離源（Chemical Ionization，CI），質譜第一次可以檢測熱不穩定的生物分子；到了80年代左右，隨著快原子轟擊（FAB）、電噴霧（ESI）和基質輔助激光解析（MALDI）等新「軟電離」技術的出現，質譜能用於分析高極性、難揮發和熱不穩定樣品後，生物質譜飛速發展，已成為現代科學前沿的熱點之一。由於具有迅速、靈敏、准確的優點，並能進行蛋白質序列分析和翻譯後修飾分析，生物質譜已經無可爭議地成為蛋白質組學中分析與鑒定肽和蛋白質的最重要的手段。
質譜法在一次分析中可提供豐富的結構信息，將分離技術與質譜法相結合是分離科學方法中的一項突破性進展。如用質譜法作為氣相色譜（GC）的檢測器已成為一項標准化GC 技術被廣泛使用。由於GC-MS 不能分離不穩定和不揮發性物質，所以發展了液相色譜（LC）與質譜法的聯用技術。LC-MS可以同時檢測糖肽的位置並且提供結構信息。1987年首次報道了毛細管電泳（CE）與質譜的聯用技術。CE-MS 在一次分析中可以同時得到遷移時間、分子量和碎片信息，因此它是LC-MS的補充。
在眾多的分析測試方法中，質譜學方法被認為是一種同時具備高特異性和高靈敏度且得到了廣泛應用的普適性方法。質譜的發展對基礎科學研究、國防、航天以及其它工業、民用等諸多領域均有重要意義。