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质谱是如何工作的

:威廉·哈里斯

美国国家航空航天局的质谱仪安装在DC-8喷气式飞机上,将被用作飞行实验室,研究空气污染对北极地区的影响。"width=
美国国家航空航天局的质谱仪安装在DC-8喷气式飞机上,将被用作飞行实验室,研究空气污染对北极地区的影响。
大卫McNew /盖蒂图片社

分析化学界和大联盟棒球似乎是天壤之别。但在现代棒球运动中,原子和分子几乎变得和双杀和本垒打一样重要。所以如何?正是这种化学反应使联盟能够嗅出那些犯有“运动罪”的球员兴奋剂——服用合成代谢类固醇来促进肌肉生长,获得竞争优势。事实上,近年来所有著名丑闻——马克·麦圭尔、巴里·邦兹、亚历克斯·罗德里格斯——的公式都是这样的:

  1. 一名运动员服用一种提高成绩的药物,如甲氧酮(品牌名Primobolan)。这种药物可以注射或口服。
  2. 在一次随机药检中,这位运动员被要求捐献一些尿液给科学研究。
  3. 尿液会被送往检测机构。
  4. 实验室里的化学家将尿液样本引入一个仪器,这个仪器看起来就像三台连接在一起的复印机。该仪器是一种分析工具,被称为质谱计.它会检测尿液中是否存在类固醇或人体处理类固醇过程中产生的化学物质,可能会在最后一剂药后的几天到几周内检测到,这取决于药物和服用量。
  5. 实验室通知联盟积极的结果。

当头条新闻出现时,他们关注的是球员:他什么时候开始吸毒的?他花了多长时间?他在吸毒期间打破过什么记录吗?这些记录应该被推翻吗?没有人会过多关注其中的化学成分,如果有的话,也常常被当作一个注脚。

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我们是来纠正这个不幸的疏忽的。这篇文章将带你了解一个不起眼但很方便的化学领域,叫做质谱分析.它将探索工作中的基本科学原理,以及一些先进的技术,使分析从太阳风到普通病人的呼气的一切成为可能麻醉职业运动员的排泄物。

首先,让我们通过一个脑力练习和一个简短的历史课来奠定正确的基础。

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