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科米代謝 質(zhì)譜如何做到定量?

  質(zhì)譜信號(hào)強(qiáng)度與待分析物含量的關(guān)系,任何定量分析方法都需要建立實(shí)驗(yàn)測(cè)量信號(hào)與待分析物的量的關(guān)系。很幸運(yùn)的是,在質(zhì)譜中,通常也可以建立這樣的關(guān)系,因此質(zhì)譜信號(hào)是可以用于定量的。

  關(guān)于“質(zhì)譜是怎樣做到定量的?”,我們不妨把質(zhì)譜信號(hào)的產(chǎn)生按時(shí)間順序粗略分為三個(gè)步驟,即離子的產(chǎn)生,傳輸與檢測(cè)。

  產(chǎn)生離子時(shí),不同樣品分子的電離通常是相互獨(dú)立的。因此樣品量越多,其產(chǎn)生的離子也就越多。目前常用的各種離子化方法(EI、ICP、ESI、MALDI等)在實(shí)驗(yàn)中(嚴(yán)格來說僅在一定濃度范圍內(nèi))都至少滿足樣品量與產(chǎn)生離子量的正相關(guān),一般情況下也可以進(jìn)一步近似成線性相關(guān)。 傳輸離子時(shí),簡(jiǎn)單來說可以認(rèn)為傳輸效率與被傳輸離子的量無關(guān);(嚴(yán)格地說,被傳輸?shù)碾x子太多時(shí),相同電荷的互相排斥會(huì)造成離子束的“體積”變大,導(dǎo)致傳輸效率下降。這種影響在空間有限的離子阱中表現(xiàn)得更加明顯,因此在離子阱質(zhì)譜中一個(gè)重要的技術(shù)就是適當(dāng)控制進(jìn)入儀器的離子數(shù)量,使其既不太少也不太多。) 檢測(cè)離子時(shí),不論是使用光電倍增管的檢測(cè)器,還是檢測(cè)鏡像電流的檢測(cè)器(ICR/Oribtrap),其信號(hào)強(qiáng)度(在一定范圍內(nèi))均與離子數(shù)量大致線性相關(guān)。

  一般情況下我們看到的質(zhì)譜圖常用相對(duì)強(qiáng)度作為縱坐標(biāo),即0-100%最強(qiáng)峰,而不展示信號(hào)的絕對(duì)強(qiáng)度。但在做質(zhì)譜的時(shí)候,儀器記錄的當(dāng)然是絕對(duì)強(qiáng)度(相對(duì)強(qiáng)度也是通過絕對(duì)強(qiáng)度換算出來的)。我們需要用絕對(duì)強(qiáng)度來定量時(shí),就需要這部分平時(shí)不??吹男畔⒘?。

  另外,在談到色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法時(shí),待分析物與實(shí)驗(yàn)測(cè)量信號(hào)的關(guān)系之中又多了一層色譜,即待分析物含量->色譜流出物中樣品含量->質(zhì)譜信號(hào)。與EI譜圖分析以相對(duì)強(qiáng)度為主不同,在色譜-質(zhì)譜聯(lián)用時(shí),信號(hào)的絕對(duì)強(qiáng)度就成了我們天天都要關(guān)心的內(nèi)容,因?yàn)橘|(zhì)譜信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化就是實(shí)驗(yàn)的色譜圖,通常以總離子強(qiáng)度或者某一特定質(zhì)荷比離子的強(qiáng)度作圖。

  要實(shí)現(xiàn)質(zhì)譜定量分析一般有兩種方法。

  1. 外標(biāo)法

  將待測(cè)物質(zhì)A的標(biāo)準(zhǔn)品(特點(diǎn)是純度非常高,有時(shí)也可稱之為該物質(zhì)的純品)用某種有機(jī)溶劑S稀釋成不同的濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別取等量(一般是等體積)的這些不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行質(zhì)譜分析。由此可以得到一組樣品量和信號(hào)值一一對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù),以其繪制成的曲線稱為標(biāo)準(zhǔn)曲線。現(xiàn)在就有了一把還不錯(cuò)的尺子,然后就可以去拿要檢測(cè)的實(shí)際樣品R進(jìn)行質(zhì)譜分析了。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線就可以由得到的信號(hào)值去反推物質(zhì)A在該實(shí)際樣品R中的含量了。

  2. 內(nèi)標(biāo)法

  將已知量待測(cè)物質(zhì)A的同位素標(biāo)記物I摻雜到實(shí)際樣品中去,然后進(jìn)行質(zhì)譜分析。同位素標(biāo)記物一般是利用H原子的同位素氘,即A里面的H在其同位素里都換成了氘,這樣通過A的化學(xué)式就能推算出,A和I的質(zhì)譜峰的差別也就知道了。根據(jù)兩者信號(hào)的比值和I的實(shí)際摻雜量就能推算出A的質(zhì)量。為什么選擇同位素標(biāo)記物進(jìn)行標(biāo)定呢?原因就是因?yàn)閮烧咧g的各種物理和化學(xué)屬性非常接近,除了分子量的差別幾乎可以認(rèn)為一模一樣,因此就可以排除由于樣品中基質(zhì)的干擾(離子抑制之類的)引起的誤差。值得一提的是這種情況在外標(biāo)法里是無法避免的。

  當(dāng)然實(shí)際上為了簡(jiǎn)化流程或者實(shí)在是不好找同位素標(biāo)記物(實(shí)際上有大量的同位素標(biāo)記物可以買到),或者節(jié)省成本以及其他原因,往往采用其他不是同位素的物質(zhì)做標(biāo)記物,當(dāng)然標(biāo)準(zhǔn)還是要往物性相似上去貼的。這樣做出的定量結(jié)果,在一定程度上也是可以接受的。

  科米代謝提供質(zhì)譜相關(guān)基礎(chǔ)信息,幫助我們對(duì)于實(shí)驗(yàn)儀器有更深的理解。

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