实验室小白的质谱百科全书——《基础质谱学》(原著第三版)

百科   2024-10-28 16:18   北京  


关键词 | 质谱 基础质谱学 质谱技术 入门教程

1694 字 | 预计阅读时间 6 分钟


你是否对初次探索质谱学感到迷茫,不知从何起步?或者,你是否已经跃跃欲试想要深入质谱的奇妙世界,却面对海量文献和参考书,心里悄悄泛起忧愁?

(图源:豆包AI合成)

Q

小白:师兄师姐,我最近在研究蛋白质组学,质谱技术成了我绕不开的坎儿。可我对它了解不多,能请你们给我开个小灶吗?

A

师兄:没问题!质谱学简单来说,就是通过测量分子的质量来揭示其身份和结构。在蛋白质组学中,它就像是我们的眼睛,帮助我们看清蛋白质的庐山真面目,还能定量它们的表达,甚至分析出它们的修饰细节,是不可或缺的工具。

Q

小白:听起来既神奇又实用!那有没有适合新手的入门书籍推荐呢?我想系统地学习一下。

A

师兄:我强烈推荐你阅读这本《基础质谱学》。这本书是质谱学领域的经典之作,它不仅详细讲解了质谱的基本原理,还深入探讨了各种质谱技术的实际应用。从基础到进阶,每个章节都安排得既合理又充实,非常适合你这样的初学者

Q

小白:听起来很不错!那我得赶紧去看看……但我担心这么厚一本书,读起来会不会很吃力?

A

师姐:不用担心,这本书包含了大量的实例、生动的图解和详尽的注释,能够帮助你理解那些复杂的质谱图和抽象的理论知识。而且,每章末尾都有章节总结,帮助你快速回顾和巩固知识点,提高学习效率。

Q

小白:太好了,谢谢师兄师姐的推荐!我一定认真阅读这本书,争取早日掌握质谱技术,为我的课题研究打下坚实基础。

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质谱学是化学、生物化学、药学、医学和许多相关科学领域不可或缺的研究技术。目前在小分子化合物和聚合物的快速结构分析、环境和法医分析、药物与食品的质量控制的研究中,很大程度上都依赖于质谱分析技术和质谱数据库。

质谱学是一个高度跨学科的领域,对于入门者来说,很难知道从哪儿开始。相关学科的学生、研究人员或从业者需要质谱方面的大量知识,目前质谱学有较多涉及专业领域与研究方向的优秀专著,但理想的教科书似乎较少,尤其是紧跟发展趋势的中文质谱学教材更是缺乏。

而这本书兼顾了基础与复杂化,从基本原理开始进行详细阐述,通过图例、照片或示意图等形式让复杂的内容变得易于理解;同时引用大量相关文献,涵盖广泛的专业知识,加深学习深度,对质谱学领域的高层次人才来说也是一个宝贵的资源。

无论是初学者还是有一定基础的科研工作者,都能从中受益。

▲ 本书封面实拍

《基础质谱学》原著”Mass Spectrometry: A Textbook, 3rd Ed.”由德国海德堡大学教授、国际知名质谱学家于尔根H. 格罗斯(Jürgen H. Gross)所著,是一部精心编撰的质谱学领域经典之作,也是一本优秀的科研与教学参考书,现在已经是第三版了。

原著作者

对于质谱学的初学者,由于英文熟练度和专业术语掌握有限,在阅读这样一本全英文质谱教材时候可能会遇到困难。

本书的两位译著者王昊阳和李博,长期从事质谱分析和药物分析质量控制研究及相关教学工作,主动致力于翻译这本基础质谱学教材,这个工作有重要意义和价值。

他们的翻译工作不仅是语言的转换,让纷繁复杂的英文专业术语不再成为初学者的障碍,在最大程度上给予质谱初学者以切实的帮助,更是一种知识的传递,将国内外质谱学家的先进知识与优秀思想传承给了我们,让质谱学的海洋不再深不可测。

【本书内容架构】

<点击图片可查看大图>

# 本书特色


《基础质谱学》第三版,作为质谱学领域的权威之作,其独特之处在于:

 全面覆盖:从质谱的基本原理到各种先进技术的应用,全方位展现质谱学的魅力。

• 深入浅出:通过实例、图解和注释,将复杂的理论知识化繁为简,易于理解。

 与时俱进:涵盖质谱学领域的最新进展,为读者提供前沿视角和深入洞察。

• 高效学习:每章结尾的章节总结,助力读者快速掌握要点,提升学习效率。

# 读者对象


Mass Spectrometry: A Textbook中文译本的出版,将为从事质谱学及相关领域的学生、研究人员以及教学工作者提供一本规范、系统和具有较高学术水平的质谱学中文译著。

无论是质谱学的初学者,还是希望深化专业知识的科研工作者,本书都是不可多得的宝贵资源!

▲ 图书内页实拍



基础质谱学

(原著第3版)

图书信息简介

质谱学经典著作 引进版中译本

(德)于尔根 H. 格罗斯

(Jürgen H. Gross)著

王昊阳 李博 等 译

责编:李晓红

书号:978-7-122-45123-1

定价:398.00元



# 目录预览 #


第1章  概论1

1.1  质谱学:用途广泛且不可或缺1

1.2  历史回顾2

1.2.1  第一批质谱图2

1.2.2  汤姆逊的抛物线摄谱仪3

1.2.3  质谱学的里程碑4

1.3  本书的目标和范围4

1.3.1  质谱学面面观6

1.4  什么是质谱学?6

1.4.1  质谱学的基本原理7

1.4.2  质谱仪8

1.4.3  质量标度8

1.4.4  质谱图10

1.4.5  质谱图的统计学性质11

1.4.6  棒状图、轮廓图和数据列表12

1.5  离子色谱图12

1.6  质谱仪的性能15

1.6.1  灵敏度15

1.6.2  检出限15

1.6.3  信噪比15

1.7  公认的术语16

1.8  单位、物理量和物理常数18

1.9  拓展阅读18

1.10  质谱学精髓19

参考文献19


第2章  电离和离子解离的原理26

2.1  高能电子引起的气相电离26

2.2  垂直跃迁32

2.3  电离效率和电离截面34

2.4  离子的内能及其进一步的命运35

2.5  准平衡理论41

2.6  质谱中事件的时间尺度45

2.7  内能的实际影响48

2.8  逆反应—活化能和动能释放49

2.9  同位素效应52

2.10  电离能的测定56

2.11  测定出现能61

2.12  气相碱度和质子亲和能63

2.13  离子-分子反应64

2.14  气相离子化学小结68

参考文献68


第3章  同位素组成和准确质量75

3.1  元素的同位素分类75

3.2  同位素分布的计算84

3.3  同位素富集与同位素标记97

3.4  分辨率和分辨力98

3.5  准确质量101

3.6  高分辨质谱分析的应用107

3.7  分辨率与同位素模式的相互作用116

3.8  电荷状态与同位素模式的相互作用123

3.9  可视化复杂高分辨质谱数据集的方法124

3.10  同位素和质量世界中的制高点127

参考文献128


第4章  质谱仪器133

4.1  如何产生离子束136

4.2  飞行时间仪器137

4.3  扇形磁场仪器155

4.4  线形四极杆仪器165

4.5  线形四极离子阱175

4.6  三维四极场离子阱183

4.7  傅里叶变换离子回旋共振质谱仪194

4.8  静电场轨道阱分析器212

4.9  融合型仪器218

4.10  离子淌度-质谱系统222

4.11  离子的检测228

4.12  真空技术234

4.13  购买一台质谱仪器的参考236

参考文献237


第5章  电子电离的实用方面255

5.1  EI离子源255

5.2  样品的导入260

5.3  热裂解质谱法270

5.4  EI与气相色谱仪联用270

5.5  EI与液相色谱仪联用270

5.6  低能量EI质谱法271

5.7  适合EI的分析物272

5.8  用于EI的质量分析器273

5.9  EI质谱数据库273

5.10  EI小结276

参考文献277


第6章  有机离子的裂解和EI质谱图的解析282

6.1  σ键的裂解283

6.2  α-裂解288

6.3  荷基异位离子304

6.4  苄基裂解306

6.5  烯丙基裂解312

6.6  非活化键的裂解314

6.7  分子离子峰的识别319

6.8  McL重排321

6.9  逆Diels-Alder反应331

6.10  CO的消除334

6.11  热降解与离子裂解的区别342

6.12   离子中丢失烯烃345

6.13  离子-中性复合物351

6.14  邻位消除355

6.15  杂环化合物361

6.16  质谱解析指南368

参考文献370


第7章  化学电离382

7.1  化学电离的基本原理382

7.2  化学电离中的质子化385

7.3  质子转移反应-质谱法394

7.4  电荷转移化学电离396

7.5  负离子化学电离400

7.6  电子捕获负离子化402

7.7  解吸化学电离406

7.8  大气压化学电离408

7.9  大气压光电离415

7.10  CI、APCI和APPI小结421

参考文献422


第8章  场电离和场解吸432

8.1  场电离和场解吸的演变432

8.2  场电离过程433

8.3  场电离和场解吸的离子源434

8.4  场发射极435

8.5  场电离质谱法438

8.6  场解吸图谱442

8.7  液体注射场解吸电离453

8.8  FI-MS和FD-MS的一般性质456

8.9  FI、FD、LIFDI小结459

参考文献461


第9章  串联质谱法469

9.1  串联质谱法的概念469

9.2  亚稳态离子的解离473

9.3  碰撞诱导解离474

9.4  表面诱导解离479

9.5  TOF仪器上的串联质谱482

9.6  带有扇形磁场仪器的串联质谱486

9.7  拥有线形四极杆分析器的串联质谱491

9.8  四极离子阱串联质谱仪494

9.9  线形四极离子阱的串联质谱497

9.10  静电场轨道阱质谱仪的串联质谱499

9.11  FT-ICR质谱仪的串联质谱—第一部分502

9.12  红外多光子解离504

9.13  电子捕获解离506

9.14  FT-ICR质谱仪的串联质谱—第二部分508

9.15  电子转移解离512

9.16  电子分离解离514

9.17  串联质谱的特殊应用515

9.18  串联质谱小结519

参考文献521


第10章  快速原子轰击534

10.1  历史概览534

10.2  分子束固体分析535

10.3  FAB和LSIMS的离子源538

10.4  FAB和LSIMS中离子的形成540

10.5  FAB和LSIMS的液体基质543

10.6  FAB-MS的应用546

10.7  FAB和LSIMS的共同特征553

10.8  离子簇碰撞理论555

10.9  锎-252等离子体解吸555

10.10  粒子撞击电离小结557

参考文献558


第11章  基质辅助激光解吸电离567

11.1  LDI和MALDI离子源568

11.2  离子的形成570

11.3  MALDI的基质577

11.4  样品制备580

11.5  LDI的应用588

11.6  MALDI的应用590

11.7  模拟基质效应的特殊表面604

11.8  MALDI质谱成像606

11.9  大气压MALDI612

11.10  MALDI小结614

参考文献615



第12章  电喷雾电离631

12.1  电喷雾电离的产生历程632

12.2  电喷雾电离接口635

12.3  纳升电喷雾644

12.4  ESI中的离子形成647

12.5  多电荷离子和电荷脱卷积653

12.6  ESI-MS的应用661

12.7  电喷雾小结670

参考文献671


第13章  直接解吸电离683

13.1  直接解吸电离的概念683

13.2  解吸电喷雾电离685

13.3  表面解吸大气压化学电离693

13.4  解吸大气压光电离695

13.5  与DESI相关的其他方法696

13.6  快速蒸发电离质谱法701

13.7  大气压固体分析探针705

13.8  实时直接分析708

13.9  直接质谱法小结718

参考文献720


第14章  联用技术729

14.1  色谱分析法730

14.2  色谱-质谱联用的概念740

14.3  定量分析750

14.4  气相色谱-质谱联用753

14.5  液相色谱-质谱联用技术759

14.6  离子淌度质谱法763

14.7  串联质谱作为LC-MS的补充766

14.8  超高分辨质谱768

14.9  联用技术小结770

参考文献771


第15章  无机质谱法779

15.1  无机质谱的概念和技术779

15.2  热电离质谱法783

15.3  火花源质谱法785

15.4  辉光放电质谱法787

15.5  电感耦合等离子体质谱法790

15.6  二次离子质谱法794

15.7  加速器质谱法800

15.8  无机质谱法小结803

参考文献804


附录813

A.1  单位、物理量和物理常数813

A.2  元素的同位素组成814

A.3  碳的同位素模式822

A.4  氯和溴的同位素模式823

A.5  硅和硫的同位素模式824

A.6  读取同位素模式824

A.7  同位素组成异构体和准确质量825

A.8  特征离子和特征中性丢失826

A.9  常见的杂质827

A.10  分子离子峰的识别828

A.11  解析质谱图的规则828

A.12  分析质谱图的系统方法829

A.13  选择电离方法的指南830

A.14  如何识别正离子化830

A.15  氨基酸832

A.16  质谱学领域所获得的诺贝尔奖833

A.17  一百个常用缩略语833


索引837



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 国际知名质谱学家 

 德国海德堡大学Jùrgen H.Gross教授所著 

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编辑 | 小帮
内容来源 | 刘欣欣、李丹、韩慧瑶、蔡琳琳

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