质量测定（Mass Determination）是一种基于质谱仪器的高精度分析技术，用于测量分子或离子的质量。作为现代科学技术的重要工具，该技术广泛应用于化学、生物学、药学和材料科学等领域，为人类探索分子和原子层次的世界提供了重要支持。
一、原理与方法
质量测定的核心在于通过质谱仪测量带电离子的质荷比（m/z），并由此推算出分子的实际质量。质谱仪的基本工作流程包括样品的离子化、离子分离以及检测。首先，样品在离子源中通过电喷雾、电离或激光解吸等方式被转化为带电粒子；然后，这些离子在真空环境下根据其质荷比被分离，进入质量分析器；最后，检测器记录离子信号并生成质谱图，提供关于质量信息的定量和定性数据。
目前，常见的测定方法主要包括时间飞行质谱（TOF-MS）、四极杆质谱（Q-MS）和傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR-MS）等。这些方法在分辨率、灵敏度和应用范围上各具特点。例如，时间飞行质谱具有极高的速度和质量范围，适合分析复杂分子；四极杆质谱因其稳定性和可调性广泛用于定量分析；而傅里叶变换离子回旋共振质谱则以其超高分辨率在复杂混合物和未知分子分析中占据优势。
二、应用领域
- 蛋白质组学与生物医药
在蛋白质组学中，质量测定用于测量蛋白质的分子量及其翻译后修饰（PTMs）。例如，它可以确定一个完整蛋白质的分子量，从而验证其表达或加工是否正确。此外，其在抗体药物开发中尤为重要，用于评估抗体的完整性、糖基化修饰以及药物负载情况，确保生物药物的质量一致性和安全性。
- 化学分析
质量的测定在有机化学和无机化学研究中同样具有重要地位。通过高分辨率的质量数据，可以准确鉴定未知化合物的分子式，并揭示其分子结构的关键信息。特别是在复杂化合物合成或天然产物分析中，质量的测定为化学家提供了不可替代的支持。
- 环境与食品检测
在环境科学中，质量测定被用于追踪和监测微量污染物，例如大气中的挥发性有机化合物（VOCs）或水体中的重金属离子。在食品检测中，这项技术用于定量分析食品添加剂、污染物以及非法掺杂物质，为食品安全监管提供科学依据。
- 材料科学与纳米技术
通过测定纳米材料的分子量和分布情况，可以深入了解其结构和性能关系。这为开发新型功能材料和精密控制材料性能提供了基础。
三、技术优势
质量测定因其高灵敏度、高分辨率和多样性适应性而在多种应用中独树一帜。与传统的重量测定和化学分析相比，质谱技术能够在极低浓度下测定样品的分子量，甚至对亚皮摩尔级别（femtomolar，10⁻¹⁵ M）的目标分子进行检测。此外，它还具有快速和高通量的特点，能够在短时间内完成大量样品的分析，从而显著提高实验效率。
质谱仪的现代化发展还实现了动态质量的测定，即实时监测化学反应过程中的中间体和最终产物。这种功能在化学合成、酶动力学研究以及药物筛选中尤为宝贵，为探索化学和生物学的动态机制提供了全新视角。
