定量指的是待分析物的含量質(zhì)譜可以通過分子量信息定性(結構)。
1、質(zhì)譜信號強度與待分析物含量的關系
任何定量分析方法都需要建立實驗測量信號與待分析物的量的關系。很幸運的是,在質(zhì)譜中,通常也可以建立這樣的關系,因此質(zhì)譜信號是可以用于定量的。
既然問題是“質(zhì)譜是怎樣做到定量的?”,我們不妨把質(zhì)譜信號的產(chǎn)生按時間順序粗略分為三個步驟,即離子的產(chǎn)生,傳輸與檢測。
產(chǎn)生離子時,不同樣品分子的電離通常是相互獨立的。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)在實驗中(嚴格來說僅在一定濃度范圍內(nèi)——術語是動態(tài)范圍,dynamic range)都至少滿足樣品量與產(chǎn)生離子量的正相關,一般情況下也可以進一步近似成線性相關。
傳輸離子時,簡單來說可以認為傳輸效率與被傳輸離子的量無關;(嚴格地說,被傳輸?shù)碾x子太多時,相同電荷的互相排斥會造成離子束的“體積”變大,導致傳輸效率下降。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)譜中一個重要的技術就是適當控制進入儀器的離子數(shù)量,使其既不太少也不太多。)
檢測離子時,不論是使用光電倍增管的檢測器,還是檢測鏡像電流的檢測器(ICR/Oribtrap),其信號強度(在一定范圍內(nèi))均與離子數(shù)量大致線性相關。
我們看到的質(zhì)譜圖常用相對強度作為縱坐標,即0-100%最強峰,而不展示信號的絕對強度。但在做質(zhì)譜的時候,儀器記錄的當然是絕對強度(相對強度也是通過絕對強度換算出來的)。我們需要用絕對強度來定量時,就需要這部分平時不??吹男畔⒘?。
另外,在談到色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法時,待分析物與實驗測量信號的關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。與EI譜圖分析以相對強度為主不同,在色譜-質(zhì)譜聯(lián)用時,信號的絕對強度就成了我們天天都要關心的內(nèi)容,因為質(zhì)譜信號強度隨時間的變化就是實驗的色譜圖,通常以總離子強度或者某一特定質(zhì)荷比離子的強度作圖。

說過了為什么質(zhì)譜可以定量,下面我們來看看具體的定量方法。常用的定量方法有兩種,外標法與內(nèi)標法。
外標法
用已知量的標準樣品A和未知量的待測樣品A分別進行實驗;我們會得到以下三個信息:標準樣品的量(已知);標準樣品的信號強度;待測樣品的信號強度。(假設樣品的響應=常數(shù)*濃度,從這三個信息即可算出待測樣品的量。)
為了更加精確地測定未知量的樣品,我們希望標準樣品的信號強度與待測樣品的信號強度盡量接近(以減少非線性響應的影響)。因此常用的外標法會測量一系列已知量的標準樣品,繪制一條工作曲線,再用擬合的方法確定未知樣的量。
