HRMS(高分辨质谱)是一种超高精度的质谱技术,能够精确测定化合物的分子量(精确到小数点后4位以上),并区分质量数相近的离子,广泛应用于复杂样品分析、结构鉴定和代谢组学研究。其核心优势在于分辨率(通常>10,000)和质量精度(<5 ppm),可解析传统质谱无法区分的同位素峰或同分异构体。
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基本原理
HRMS通过高分辨率质量分析器(如Orbitrap、TOF或FT-ICR)分离离子,测量其质荷比(m/z)。例如,Orbitrap利用离子振荡频率计算质量,分辨率可达240,000,而FT-ICR通过傅里叶变换实现亚ppm级精度。 -
关键参数
- 分辨率:区分相邻质量峰的能力,如分辨17,500表示可分开m/z 1000.000和1000.057的峰。
- 质量精度:实测值与理论值的偏差,通常用ppm(百万分之一)表示,如1 ppm意味着1 Da误差/1,000,000 Da。
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典型应用场景
- 未知物鉴定:通过精确分子量匹配数据库(如PubChem),缩小候选化合物范围。
- 代谢组学:分析生物样本中低浓度代谢物,区分结构相似的分子(如葡萄糖与果糖)。
- 环境检测:识别痕量污染物(如PFAS),灵敏度可达pg/mL级。
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对比传统质谱
HRMS比低分辨质谱(如三重四极杆)更依赖仪器校准和维护,但提供更全面的化合物信息,如元素组成(C/H/O/N比例)推导,减少假阳性结果。
使用HRMS时需注意样品前处理(避免基质干扰)和数据解析复杂度(需专业软件辅助)。其高成本和技术要求使其更适合科研与高端检测,但仍是精准分析的金标准之一。