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一、核心原理：離子化與質量分析的雙重革命
賽默飛離子阱液質聯用儀（LCQ Classic/Orbitrap Fusion等系列）整合高效液相色譜（HPLC）與離子阱質譜（Ion Trap MS）技術，通過"軟電離"與"多級質譜捕獲"兩大核心技術，實現復雜樣品中目標分子的精準定性與定量分析。
1.液相色譜分離：分子分選的第一步
樣品經HPLC系統梯度洗脫，根據疏水性、極性或離子交換特性實現初步分離。流動相（如含0.1%甲酸的水-乙腈）推動組分進入質譜入口，確保連續、穩定的分子供給。
2.離子化與捕獲：軟電離技術的突破
①電噴霧電離（ESI）：高壓電極（3-5 kV）將液滴霧化成帶電荷氣態離子，避免熱裂解。
②大氣壓化學電離（APCI）：適用于非極性分子，通過放電針產生等離子體激發離子化。
③離子阱捕獲：捕獲離子后通過射頻（RF）電場約束其在三維空間運動，精準操控離子軌跡。
二、多級質譜解析：分子結構的精準破譯
離子阱的特殊環形電極結構支持串聯質譜（MS/MS/MS...）操作，通過階梯式碎裂與檢測解析分子內部結構。
1.一級質譜（MS1）掃描
離子阱按質荷比（m/z）分離母離子，生成原始譜圖，用于篩查目標分子。例如，監測代謝物時，可同時捕獲多個同位素峰以確認存在形式。
2.碎裂與二級質譜（MS/MS）
①碰撞誘導解離（CID）：通過惰性氣體（氦氣）碰撞加速離子，誘發骨架斷裂，生成子離子碎片。
②電子傳遞解離（ETD）：適用于大分子（如蛋白質），保留翻譯后修飾位點信息。
分析數據庫比對子離子模式，精準鑒定化合物結構，如藥物雜質中特定官能團的斷裂特征。
3.動態范圍與靈敏度優化
離子阱通過連續累積離子提升低豐度檢測（動態范圍達10^3-10^5），配合Orbitrap高分辨檢測器（分辨率＞10,000 FWHM），實現阿摩爾級（10^-18 mol/L）檢測。
三、技術優勢與應用場景
1.高靈敏度定量分析：臨床檢測中，檢測血液中低于1 ppb的腫瘤標志物（如PSA）。
2.復雜樣品解析：環境監測中分離并鑒定土壤中的多環芳烴異構體。
3.蛋白質組學研究：結合ETD技術，全面解析蛋白質修飾位點與相互作用網絡。
四、結語
賽默飛離子阱液質聯用儀以"離子阱捕獲"為核心創新，突破傳統質譜僅能單次碎裂的限制，通過多級質譜碎裂實現分子結構的深度解析。其"精準捕獲-高效碎裂-智能解析"的技術閉環，已成為生命科學、藥物研發與環境分析領域的關鍵技術平臺。
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