串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)應(yīng)用到臨床醫(yī)學(xué)以來，便以其高通量、高靈敏度、特異性和準(zhǔn)確性高、低檢測(cè)限、樣本用量少且前處理簡(jiǎn)單、檢測(cè)速度快、費(fèi)用相對(duì)低廉等優(yōu)勢(shì)顯示出巨大的生命力，與氣相、液相色譜儀的聯(lián)用極大的擴(kuò)展了質(zhì)譜技術(shù)在臨床檢驗(yàn)中的分析范圍，使其在國際上迅速應(yīng)用于生物學(xué)及醫(yī)藥學(xué)等領(lǐng)域。目前串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)已經(jīng)在遺傳代謝性疾病檢測(cè)、臨床免疫學(xué)檢測(cè)、微生物檢測(cè)、微量元素/微量營養(yǎng)素檢測(cè)、糖化血紅蛋白檢測(cè)、激素水平檢測(cè)、血藥濃度監(jiān)測(cè)和藥物代謝研究、蛋白質(zhì)組學(xué)和核苷酸多態(tài)性研究等多種領(lǐng)域開展應(yīng)用。

一、臨床串聯(lián)質(zhì)譜儀基本結(jié)構(gòu)

（一）進(jìn)行質(zhì)譜分析的儀器稱作質(zhì)譜儀。通過上述對(duì)質(zhì)譜分離原理的了解，可以知道質(zhì)譜儀雖然有許多不同的設(shè)計(jì)，但都是由實(shí)現(xiàn)如下基本功能的結(jié)構(gòu)組成： 

1.將樣品分子生成離子（離子源）； 

2.按照m/z的大小對(duì)離子進(jìn)行分離（質(zhì)量分析器）； 

3.對(duì)選定的離子進(jìn)行破碎并在下一個(gè)質(zhì)量分析器重再進(jìn)行分析（串聯(lián)質(zhì)譜具有的功能）；       

4.將分離后的離子轉(zhuǎn)變成電信號(hào)并測(cè)量其豐度（檢測(cè)器）；       

5.處理信號(hào)、顯示結(jié)果、控制儀器（電腦）。 

（二）離子源： 

多種離子化技術(shù)可被使用在質(zhì)譜儀中，針對(duì)被分析物的性質(zhì)和考慮到離子化過程中內(nèi)部能量的傳遞可選擇不同的離子化技術(shù)。例如電子電離、化學(xué)電離、場(chǎng)電離僅適用于易揮發(fā)、熱穩(wěn)定的化合物；對(duì)于熱不穩(wěn)定及不易揮發(fā)的化合物就需要能直接將這些化合物提取到氣態(tài)的方法。這種直接的離子源有兩類：液相離子源和固相離子源。在液相離子源中被分析物是處于溶液中，需將溶液霧化并在大氣壓中中形成離子，然后在真空的作用下迫使離子進(jìn)入分析器，這類離子源有電噴霧（Electro-spray，ESI）、大氣壓中化學(xué)電離（Atmospheric pressure chemical ionization，APCI）等。在固相離子源中，被分析物處于不揮發(fā)的沉積狀態(tài)，這種沉積狀態(tài)可由各種制備方法產(chǎn)生，其制備過程經(jīng)常會(huì)涉及引入一種固體或非揮發(fā)性液體做為基質(zhì)，被分析化合物的沉積隨后經(jīng)高能粒子或光子照射使沉積物表面的離子釋放出來并在電場(chǎng)的作用下進(jìn)入分析器，這類離子源有基質(zhì)輔助激光解析（Matrix-assisted laser desorption）、等離子體解析(Plasma desorption)離子源等。 

（三）質(zhì)量分析器：

質(zhì)量分析器可由不同的原理發(fā)展而成。大致而言它們可以分為兩類，一類是以時(shí)間的尺度將不同質(zhì)荷比的離子進(jìn)行分離，例如四級(jí)桿質(zhì)譜；另一類則是以空間的尺度將不同質(zhì)荷比的離子進(jìn)行分離，例如離子阱質(zhì)譜。當(dāng)然分類也可以用質(zhì)量分析器的其他性質(zhì)，比如脈沖式的或是連續(xù)式的等等。隨著儀器的發(fā)展，也出現(xiàn)許多將不同的質(zhì)量分析器聯(lián)用的組合，例如四級(jí)桿-飛行時(shí)間（Quadrupole-TOF）等。當(dāng)評(píng)價(jià)一臺(tái)質(zhì)譜儀的性能，一般會(huì)考慮到以下這些因素：可分析的質(zhì)量區(qū)間、分析速度、傳送能力（進(jìn)入分析器與到達(dá)檢測(cè)器離子的比例）、質(zhì)量準(zhǔn)確度和分辨度。表一列出了某些常用質(zhì)量分析器的基本特征。

質(zhì)量分析器的某些基本特征

兩個(gè)或數(shù)個(gè)質(zhì)量分析器可被串聯(lián)起來使用，使得在前級(jí)質(zhì)量分析器中的選定碎片在后一級(jí)質(zhì)譜中得到進(jìn)一步分析，這樣的質(zhì)譜被稱為串聯(lián)質(zhì)譜（MS/MS或MSn）。也可以將色譜（氣相或液相）連接在離子源的前端做為樣品的輸入裝置，使得色譜的分離能力與質(zhì)譜的分離鑒定能力得到疊加，被稱為色質(zhì)聯(lián)用（GC-MS或LC-MS）,聯(lián)用的質(zhì)譜部分自然也可以是串聯(lián)質(zhì)譜。目前臨床實(shí)驗(yàn)室中最常用的質(zhì)譜就是液相色譜與串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用（LC-MS/MS）。 

（四）檢測(cè)器和電腦：

檢測(cè)器的作用在于使通過質(zhì)量分析器的離子產(chǎn)生電信號(hào)（電流），此電流的強(qiáng)度與其豐度成比例。對(duì)離子的測(cè)定無非總是根據(jù)其電荷、質(zhì)量或是速率。由于在每個(gè)特定時(shí)間點(diǎn)上由質(zhì)量分析器中出來的離子有限，其所形成的電流也十分有限，因此其后部都連有放大電路。檢測(cè)器與質(zhì)譜的其他部件一樣仍處于不斷發(fā)展之中以應(yīng)對(duì)新的需求，例如測(cè)定質(zhì)量很大的離子。 

      電腦在質(zhì)譜分析中的基本作用與許多分析儀器基本相同，主要有三個(gè)功能：控制儀器、獲取和加工分析資料集對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解讀，從而最后向用戶輸出一份分析結(jié)果的報(bào)告。這其中涉及到模數(shù)信號(hào)的轉(zhuǎn)換、分析過程中的取樣頻率與分析質(zhì)量的關(guān)系，用戶也應(yīng)該對(duì)所用數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)有所了解，以便對(duì)電腦給出的分析結(jié)果有正確的解讀。

二、臨床串聯(lián)質(zhì)譜儀工作原理

液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法定量是將含有穩(wěn)定同位素內(nèi)標(biāo)的沉淀劑溶液對(duì)血漿樣本進(jìn)行蛋白沉淀，然后取上清液進(jìn)行稀釋，最后用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，采集質(zhì)譜信號(hào)。通過建立已知濃度分析物（標(biāo)準(zhǔn)品）與目標(biāo)分析物響應(yīng)值之間的函數(shù)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣本的定量檢測(cè)。

三、獲國家藥品監(jiān)督管理局認(rèn)證的臨床質(zhì)譜儀器

（一）國產(chǎn)醫(yī)療器械匯總表

1.四極桿質(zhì)譜：

2.微生物或核酸質(zhì)譜(飛行時(shí)間質(zhì)譜）、呼氣質(zhì)譜：

（二）進(jìn)口醫(yī)療器械匯總表

1.四極桿質(zhì)譜：

2.微生物或核酸質(zhì)譜(飛行時(shí)間質(zhì)譜）：

四、臨床串聯(lián)質(zhì)譜儀安裝注意事項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)室硬件包括水電氣、噪音、廢物、空間，IT和輔助設(shè)施。由于質(zhì)譜用在臨床是近幾年的事，已有的實(shí)驗(yàn)室很可能不能滿足質(zhì)譜的需要。要能保證對(duì)儀器和員工提供一個(gè)安全、舒適的環(huán)境。所以，在做規(guī)劃時(shí)，還要考慮到將來的發(fā)展以及和實(shí)驗(yàn)室其它部門的互動(dòng)和合作。

1.用電：質(zhì)譜對(duì)電的要求較高。電壓要跟儀器匹配（有110伏的，有220伏的），電流要達(dá)到要求，電壓要穩(wěn)（可選穩(wěn)壓器）。最好把儀器（包括質(zhì)譜、色譜、電腦）都接在不間斷電源上。插座也要和儀器的插頭匹配，插座的數(shù)目（16A插座≥3個(gè)，10A插座≥6個(gè)）要滿足工作需求，且距離不能太遠(yuǎn)。UPS輸出電壓值零線與地線要求小于2V，UPS功率宜根據(jù)儀器使用功率及考慮以后的發(fā)展。另外前期場(chǎng)地改建可以讓儀器供應(yīng)商技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)并給出改建意見。

2.用氣：質(zhì)譜里常用的氣有氮?dú)狻⒑夂蜌鍤狻?/span>其中氮?dú)庥昧孔畲蟆?/span>儀器少的時(shí)候可以用氮?dú)獍l(fā)生器，儀器數(shù)目多的時(shí)候（超過五十臺(tái)）最好用中央供氣系統(tǒng)。注意氣體純度和壓力的要求。氬氣用量不大，鋼瓶就可以了。一些特殊的儀器可能會(huì)有特殊的氣體要求。比如負(fù)離子檢測(cè)可能需要用zero gas。

3.試劑：色譜純級(jí)（導(dǎo)電率18.2）以上水（或屈臣氏純凈水）；化學(xué)品試劑甲醇和乙腈宜購買進(jìn)口默克或菲舍爾（質(zhì)譜級(jí)）。

4.噪音：質(zhì)譜需要很高的真空。抽真空的泵往往會(huì)產(chǎn)生噪音，尤其當(dāng)儀器多的時(shí)候。氮?dú)獍l(fā)生器也有噪音。最好能做到人機(jī)分離。如果做不到人機(jī)分離，最好能把真空泵和氮?dú)獍l(fā)生器放在其他房間。如果這個(gè)也做不到，可以在墻上貼一層能吸收噪音的泡沫，或者把泵藏在箱子里，但需要注意的是，真空泵會(huì)產(chǎn)生熱，所以注意不要讓箱內(nèi)溫度太高。

臨床質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)室平面圖（參考）

5.廢氣：質(zhì)譜儀工作中產(chǎn)生廢氣，需要排到室外。實(shí)驗(yàn)室改造或建造時(shí)要預(yù)留通道。

6.廢液：色譜儀會(huì)產(chǎn)生廢液，需要有處理廢液的裝置和流程，并把無害的廢液和有害的廢液分開。建方法時(shí)也可以試一試對(duì)環(huán)境不是那么有害的試劑，比如用乙醇代替甲醇，用乙酸代替甲酸。

7.空間：儀器到貨需要有貨梯和能夠進(jìn)入的實(shí)驗(yàn)室門寬的要求，實(shí)驗(yàn)臺(tái)的寬度（≥90cm）和承重（≥500KG）要求。儀器周圍要留有足夠的維修空間（離墻≥50cm）。還要預(yù)留空間（離心機(jī)、通風(fēng)廚、冰箱等）和桌面給樣品的制備和擺放（打印機(jī)，垃圾桶，廢液缸，試劑瓶等）。儀器位置和擺放要合理，盡量減少操作人員來回走路的步數(shù)。如把色譜儀放在質(zhì)譜儀上面。但需要注意漏水和限高。

常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目所需購買的輔助設(shè)備清單

8.環(huán)境：質(zhì)譜儀對(duì)實(shí)驗(yàn)室溫度、濕度、震動(dòng)和光線有較高的環(huán)境控制要求才能讓保證儀器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的既要保證儀器的要求，也要滿意員工舒適的工作環(huán)境要求。