现代质谱技术

质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的普适性方法。近年来,随着科学技术的迅猛发展,特别是计算机科学技术的发展,大量的质谱分析与联用的新方法和新技术不断涌现,质谱技术的应用范围越来越广泛,在包括环境科学、石油化学、医药科学、法庭科学、地质勘探、食品安全和文物鉴定等众多领域中发挥着越来越重要的作用,已成为现代科学研究和实验技术的支柱和重要组成部分。通过质谱技术课程的学习和实验,为科学研究思路的形成、科学研究方案的确定和科学研究视野的扩展奠定了至关重要的基础。
内容简介
本书结合实际应用的需要,介绍了质谱技术的原理知识与应用技术。包括质谱技术的工作原理、谱图解析和实验操作,质谱技术与气相色谱法、液相色谱法、电感耦合等离子体技术、毛细管电泳法、多级质谱技术联用的原理、样品预处理和操作技术;质谱技术在环境科学、食品科学、化工材料、临床医学及医药科学、法庭科学、地质勘探等领域的应用,特别是21世纪以来发展的无损化进样技术、质谱成像技术、便携质谱检测技术等的应用。
作者简介
  刘宝友,
  男,45岁,河北科技大学环境科学与工程学院教授。笔者从2005年起,在河北科技大学参加《仪器分析》课程的建设,先后为环境科学专业学生讲授《仪器分析》专业课程,并指导本科学生《仪器分析实验》课程,至今已经13年,参加学生2000余人,学生反应良好。从2005年起,笔者参加编写仪器分析方面的教材、专著4部,总计约52.8万字。
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目  录

第一章质谱概述1
1.1质谱简介1
1.2仪器结构2
1.3工作原理12
1.4性能指标14
1.5离子类型及主要裂解方式15
1.5.1离子类型15
1.5.2主要裂解类型17
1.6质谱解析与实验操作18
1.6.1质谱图与质谱表18
1.6.2样品制备19
1.6.3解析步骤19
1.7谱库检索21
第二章气相色谱-质谱联用技术22
2.1概述22
2.1.1GC-MS简介22
2.1.2GC-MS特点23
2.1.3GC-MS主要技术关键24
2.2仪器结构24
2.2.1真空系统25
2.2.2进样系统26
2.2.3离子源27
2.2.4质量分析器27
2.2.5检测器28
2.2.6数据处理系统29
2.3工作原理29
2.3.1原理概述29
2.3.2接口类型29
2.3.3衍生化技术31
2.4实验技术33
2.4.1实验步骤33
2.4.2样品预处理35
2.4.3GC-MS的定性与定量方法36
2.4.3GC-MS联用质谱谱库和检索39
2.4.5实验注意事项41
2.4.6实验步骤示例
第三章液相色谱-质谱联用技术42
3.1概述42
3.1.1LC-MS简介42
3.1.2UPLC优点42
3.1.3LC-MS分类43
3.2仪器结构43
3.3工作原理44
3.3.1LC单元部分44
3.3.2MS单元部分46
3.3.3连接技术46
3.4电喷雾电离接口与大气压化学电离接口51
3.4.1电喷雾电离接口的结构与原理51
3.4.2大气压化学电离接口的结构与原理52
3.5实验技术53
3.5.1样品预处理53
3.5.2样品导入方式54
3.5.3分析条件的选择和优化55
3.5.4实验步骤57
3.5.5实验步骤示例
第四章电感耦合等离子体质谱联用技术63
4.1ICP-MS的起源与发展63
4.1.1ICP-MS的起源63
4.1.2ICP-MS的发展64
4.1.3ICP-MS分析中常用的基本概念65
4.2仪器结构及工作原理67
4.2.1离子源67
4.2.2真空系统70
4.2.3接口71
4.2.4离子镜71
4.2.5质量分析器72
4.2.6检测器72
4.3ICP-MS的干扰及其消除方法73
4.3.1高分辨ICP-MS75
4.3.2冷等离子体技术75
4.3.3屏蔽矩技术75
4.3.4干扰方程校正技术76
4.3.5碰撞/反应池技术76
4.4实验技术77
4.4.1实验准备77
4.4.2仪器操作77
4.4.3实验步骤示例
第五章其他联用技术84
5.1串联质谱85
5.1.1空间串联质谱85
5.1.2时间串联质谱85
5.2三级四极杆液相色谱-质谱-质谱87
5.3液相色谱-离子阱质谱联用技术89
5.4液相色谱-飞行时间质谱联用技术92
5.4.1LC-TOF联用仪的构成92
5.4.2飞行时间与质量的关系93
5.5毛细管电泳-质谱联用技术97
5.6其他联用技术100
5.6.1MDGC/GC-MS多维气相色谱-质谱联用技术100
5.6.2GPC-GC-MS凝胶色谱在线样品前处理与GC-MS联用技术101
5.7实验步骤示例

第六章质谱技术在环境科学领域的应用162
6.1在土壤测定中的应用
案例一采用气质联用法一针进样、同时分析土壤中147种半挥发性有机物
案例二加速溶剂萃取气相色谱负化学离子源质谱法分析土壤中有机氯农药
6.2在大气测定中的应用
案例一GCMS法结合HS-20顶空进样分析垃圾焚烧厂内空气成分
案例二对气溶胶颗粒上的半挥发性有机化合物的测定(SVOC)
6.3在水体测定中的应用
案例一高灵敏度检测水中的痕量有机污染物(安)
案例二固相微萃取-气相色谱质谱分析水中的异味化合物
案例三对水污染物进作行筛查
6.4在其他环境相关领域的应用
案例一高效液相色谱质谱联用法同步测定城市污水处理厂活性污泥中的多类抗生素残留
案例二热脱附-气相-质谱联用技术研究校车车内空气挥发性有机污染物含量
第七章质谱技术在食品检测领域中的应用
7.1食品中营养成分检测
案例一衍生化气相色谱一质谱联用法测定葡萄酒中的白藜芦醇含量
案例二碰撞反应池-电感耦合等离子体质谱法对奶粉中硒测定方法改进
案例三快速分离检测婴幼儿配方奶粉中水溶性B族维生素
7.2食品安全检测
案例一对牛油果中的农药多残留分析进行GC/MS/MS检测
案例二结合液质联用系统测定蜂蜜和蜂王浆中多种磺胺类化合物及其增效剂的残留量
案例三液相色谱-串联质谱法同时测定婴幼儿配方奶粉中4种香料
7.3食品品质检测
案例一HS-SPME-GC/MS分析油桃果实C6醇醛挥发性成分变化
案例二检测坚果种子中α-生育酚的含量
7.4其他食品相关检测
案例一餐饮油烟污染物成分分析
案例二ICP-MS在中药和食品微量元素测定中的应用
第八章质谱技术在化工及材料领域的应用
8.1在香精香料中的应用
案例一液相色谱串联质谱法测定烟用香精香料中的亚硝胺
案例二气相色谱-质谱法测定化妆品中5种合成麝香
8.2在包装材料中的应用
案例一GCMS结合HS-20测定食品容器、包装材料用聚氯乙烯树脂及成型品中残留1,1二氯乙烷含量
案例二应用气相色谱-静电场轨道阱(Orbitrap)质谱联用对制药包装容器材料中的可浸出杂质的结构确证分析
8.3在化妆品中的应用
案例一顶空-气相色谱-质谱法测定化妆品中14种挥发性有机化合物的残留量
案例二超高效液相色谱-高分辨率质谱法筛查化妆品中12种糖皮质激素
案例三气相色谱-质谱法测定氧化型染发剂中7种染料
8.4在玩具和其他新型材料中的应用
案例一气相色谱一质谱联用法测定EVA材料和再生橡胶中苯乙酮含量
案例二液质联用技术在离子液体检测中的应用
第九章质谱技术在其他领域中的应用
9.1质谱技术在临床诊断中的应用
案例一使用三重四极杆LC/MS分析测定人血清中的睾酮
案例二质谱成像在甲状腺肿瘤组织诊断中的应用
9.2质谱技术在法庭科学领域的应用
案例一LCMS检测涉毒人员毛发中甲基苯丙胺
案例二采用三重四极杆液质联用系统分析毒驾样品中的11种常见毒品
9.3质谱技术在天然材料鉴别的作用
案例一微波等离子体炬质谱技术快速鉴别天然石材与人造石材

参考文献272

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2020-07-17
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