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液相色谱—质谱联用的原理及应用详解.ppt 122页
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液相色谱—质谱联用的原理及应用
色谱质谱的在线联用将色谱的分离能力与质谱的定性功能结合起来，实现对复杂混合物更准确的定量和定性分析。而且也简化了样品的前处理过程，使样品分析更简便。 色谱质谱联用包括气相色谱质谱联用(GC-MS)和液相色谱质谱联用(LC-MS)，液质联用与气质联用互为补充，分析不同性质的化合物。
液质联用与气质联用的区别:
气质联用仪(GC-MS)是最早商品化的联用仪器，适宜分析小分子、易挥发、热稳定、能气化的化合物；用电子轰击方式（EI）得到的谱图，可与标准谱库对比。
液质联用(LC-MS)主要可解决如下几方面的问题：不挥发性化合物分析测定；极性化合物的分析测定；热不稳定化合物的分析测定；大分子量化合物（包括蛋白、多肽、多聚物等）的分析测定；没有商品化的谱库可对比查询，只能自己建库或自己解析谱图。
现代有机和生物质谱进展
在20世纪80及90年代，质谱法经历了两次飞跃。在此之前，质谱法通常只能测定分子量500Da以下的小分子化合物。20世纪70年代，出现了场解吸（FD）离子化技术，能够测定分子量高达Da的非挥发性化合物，但重复性差。20世纪80年代初发明了快原子质谱法（FAB-MS），能够分析分子量达数千的多肽。 随着生命科学的发展，欲分析的样品更加复杂，分子量范围也更大，因此，电喷雾离子化质谱法（ESI-MS）和基质辅助激光解吸离子化质谱法（MALDI-MS）应运而生。
目前的有机质谱和生物质谱仪，除了GC-MS的EI和CI源，离子化方式有大气压电离（API）（包括大气压电喷雾电离ESI、大气压化学电离APCI、大气压光电离APPI）与基质辅助激光解吸电离。前者常采用四极杆或离子阱质量分析器，统称API-MS。后者常用飞行时间作为质量分析器，所构成的仪器称为基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪（MALDI-TOF-MS）。API-MS的特点是可以和液相色谱、毛细管电泳等分离手段联用，扩展了应用范围，包括药物代谢、临床和法医学、环境分析、食品检验、组合化学、有机化学的应用等；MALDI-TOF-MS的特点是对盐和添加物的耐受能力高，且测样速度快，操作简单。
质谱原理简介：
质谱分析是先将物质离子化，按离子的质荷比分离，然后测量各种离子谱峰的强度而实现分析目的的一种分析方法。以检测器检测到的离子信号强度为纵坐标，离子质荷比为横坐标所作的条状图就是我们常见的质谱图。
常见术语: 质荷比: 离子质量(以相对原子量单位计)与它所带电荷(以电子电量为单位计)的比值,写作m/Z. 峰: 质谱图中的离子信号通常称为离子峰或简称峰. 离子丰度: 检测器检测到的离子信号强度. 基峰: 在质谱图中，指定质荷比范围内强度最大的离子峰称作基峰. 总离子流图；质量色谱图；准分子离子；碎片离子；多电荷离子；同位素离子
总离子流图: 在选定的质量范围内，所有离子强度的总和对时间或扫描次数所作的图,也称TIC图.
质量色谱图 指定某一质量(或质荷比)的离子其强度对时间所作的图. 利用质量色谱图来确定特征离子，在复杂混合物分析及痕量分析时是LC/MS测定中最有用的方式。当样品浓度很低时LC/MS的TIC上往往看不到峰，此时，根据得到的分子量信息，输入M+1或M+23等数值，观察提取离子的质量色谱图，检验直接进样得到的信息是否在LC/MS上都能反映出来，确定LC条件是否合适，以后进行MRM等其他扫描方式的测定时可作为参考。 准分子离子: 指与分子存在简单关系的离子，通过它可以确定分子量.液质中最常见的准分子离子峰是[M+H]+ 或[M-H]- . 在ESI中, 往往生成质量大于分子量的离子如M+1,M+23,M+39,M+18......称准分子离子,表示为:[M+H]+,[M+Na]+等 碎片离子： 准分子离子经过一级或多级裂解生成的产物离子. 碎片峰的数目及其丰度则与分子结构有关,数目多表示该分子较容易断裂,丰度高的碎片峰表示该离子较稳定,也表示分子比较容易断裂生成该离子。
多电荷离子：
指带有2个或更多电荷的离子,常见于蛋白质或多肽等离子.有机质谱中,单电荷离子是绝大多数,只有那些不容易碎裂的基团或分子结构-如共轭体系结构-才会形成多电荷离子.它的存在说明样品是较稳定的.采用电喷雾的离子化技术,
可产生带很多电荷
的离子,最后经计
算机自动换算成单
质/荷比离子。
同位素离子 由元素的重同位素构成的离子称为同位素离子. 各种元素的同位素,基本上按照其在自然界的丰度比出现在质谱中,这对于利用质谱确定化合物及碎片的元素组成有很大方便, 还可利用稳定同位素合成标记化合物,如:氘等标记化合物,再用质谱法检出这些化合物,在质谱图外貌上无变化,只是质量数的位
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液相和气相色谱质谱
　　一、液相色谱质谱仪　　Agilent公司6460型 液相色谱质谱仪（LC-MS/MS）可应用于复杂基质中痕量化合物的精确定量分析，同时兼具定性分析功能。目前，该仪器已广泛应用于食品安全、环境分析、药物代谢动力学研究、化学反应机理研究等多种领域。　　二、气相色谱质谱仪　　Thermo公司TSQ8000 Evo型气相色谱质谱仪（GC-MS/MS）适用于常见化合物、农药、环境污染物、违禁添加物，化学污染物等残留物的定性及准确定量分析。针对环境等热门领域，可建立直接有效的分析方法，为PM2.5的来源、构成及危害解析奠定基础。　　联系方式：　　联系人：钱荣、董疆丽　　地址：上海市定西路1295号3号楼101室　　电话：021-13508　　邮件：
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嘉定园区地址：上海市嘉定区和硕路585号&&电话：86-21-&传真：86-21-&邮编：201899最佳的质谱选择：气相色谱-质谱联用和液相色谱-质谱联用 - UUBird - 分析测试百科网
最佳的质谱选择：气相色谱-质谱联用和液相色谱-质谱联用
& 12:04:23
摘要：对半挥发性的化合物进行分析时，利用LC与GC有很大的重叠性，对于那些同时具有两种的就有很大的选择性。本文列出了利用作为检测器时两种分离技术的优越性
Abstract：The magnitude of the overlap between LC and GC applications for semivolatile compounds prowdes the Chromatographer a choice provided that he or she has both kinds of instruments．This article revlews the benefies of both separation techniques in relation to the use of the mass spectrometer as the detector.
&&& 质谱如此普及的原因是：质谱同时具有选择性和通用性，在检测方面具有痕量级的灵敏度。质谱对色谱样品的评价也被普遍接受，但是哪种色谱仪应该用于哪些方面呢?如果样品挥发性高显而易见应该选择仪。如果是不挥发的及极性大的样品，选择也很简单，应该是分析仪。但当面对的样品是半挥发性、中等极性时，应该选择液相色谱还是气相色谱分析呢?
　　对于液相色谱(LC)和气相色谱(GC)，分析的半挥发性化合物都可以从NIST98数据库(一个联合型的NIST／EPA／NIH数据库)中查找。其中分子质量在126～650的化合物占数据库的90％：超过97，164种化合物。当然，分子质量并不是决定一个化合物分子是否是半挥发性状态的唯一因素。但是，NIST数据库说明了气相色谱?质谱(GC-MS)或液相色谱-质谱(LC-MS)可用于分析许多、、工业和制药等领域的化合物。
　　对于给定类型的质谱分析仪(例如四极杆、和飞行时间质谱)，如何选择LC-MS或GC-MS取决于许多色谱方法和接口问题。进行权衡利弊是必不可少的。实际的问题往往会超出技术方面的考虑。如何选择取决于分析过程中的许多因素。
1 样品预处理
　　对于LC或GC，通常都不选择直接进样分析。在分析过程中样品预处理是非常重要的步骤，但这不是本文讨论的重点。分析人员必须使样品能与使用中的LC或GC最大程度地兼容。样品对进样过程、分析柱或者离子化过程的影响将在下面几部分说明。
1．1　进祥：LC的优势
　　对于GC，样品的雾化(溶剂，分析物，基质)有基本的限制条件。目前最流行的热分裂进样技术借助压力脉冲条件得到很大的改善，但是容易损失热不稳定和极性的化合物。一种更温和的雾化过程??可编程的温度雾化(PTV)进样技术可以扩展GC兼容的化合物范围，但是PTV的复杂性限制了它在常规方面的应用。无论是热分裂还是PTV模式，插入物的高稳定性对高效分析而言都是最重要的。衍生化反应可以用来增加化合物的挥发性或是屏蔽化合物分子的极性端。但是衍生化技术会增加研究费用，增加复杂性及扩大误差来源。
　　大多数GC分析需要的进样量不超过3μL。为了确保足够量的样品进入柱子，在样品预处理过程中引入的溶剂必须通过蒸发步骤来减少。这就会增加分析时间和分析误差。
　　相比较而言，LC进样简单而精确：没有加合物，不必降温以及没有表面活性的问题。而且对于低检测限的化合物可以通过大体积进样(LVI)来解决。只要进样的溶剂浓度与初始化流动相溶剂浓度匹配，LC-MS联用时按比例进行LVI也非常简单。
　　最终进入色谱柱的样品必须没有物。污染物会增加GC进样器的活性端，或者是快速堵塞LC柱的床层。进样溶剂必须经过调节与GC柱或LC流动相匹配。正确考虑样品预处理、进样过程的效率、简单性和耐用性，决定了是选择LC分析还是GC分析。通常，进样过程的优势归之于LC。
1．2　分离过程：GC的优势
　　许多液相色谱法以具有调节流动相的条件来优化LC分离能力而自豪。当LC与质谱联用时，也改变了。不挥发的磷酸盐缓冲液、胺类添加剂和离子对试剂在LC-MS联用的耐用性和灵敏度方面具有潜在的问题。大多数的LC-MS联用进行简单的等度或梯度分离所用的流动相是挥发性的甲酸铵(或醋酸铵)和一种有机物(如甲醇或乙醇)的混合物。使用这种简单的流动相，峰形会变宽和倾斜。峰展宽和较低的LC柱效(低的N／m值)很可能使分析物的峰重叠。幸运的是，质谱检测的高选择性能够弥补LC柱效降低的这一缺陷。
　　采用GC分离比较理想。GC分析柱的分辨率高并且柱容量大，在每一次的分离中能产生几百个峰。流动相要求高：使用氦气。不需要考虑兼容性问题，不需要调节pH，不需要称重，不需要溶剂混合。程序升温和电流控制传递精度远远超过典型的LC。而且这种精度稳定性高，不需要经常维护。使用熔融的二氧化硅柱子时日常维护也很简单：烘干或者截断几个厘米就可以继续使用。由此可见，分离过程优势归之于GC。
1．3离子化过程：不易决定的步骤
　　在GC-MS联用时，电离子化方法(E1)具有很高的灵敏度并且也为数据库提供了可再生的基础。EI是一个“硬”离子化方法，适用性高，而且能够产生大分子质量的具有代表性离子碎片，能够最大限度地提供定性信息(如图1所示)。大范围的分裂是它的优点也是它本身的缺点。和分析物同时出峰的基质成分也成为碎片，增加了基质干扰的可能性。对于复杂的基质，从EI中得到可用的资料需要采用光谱重叠法或其它选择性更高的技术，如MS-MS。
　　大多数的GC-MS都可以选择比较温和的离子化技术，如正化学离子化(PCI)或负化学离子化(NCl)。PCI能够有效地增加拟分子离子的相对强度，但是PCI的绝对灵敏度通常比EI低。NCI(也被称为电子捕捉模式质谱)的应用比较有限，但是利用NCI时，其选择性和灵敏度要远远高于EI。
　　对于IC-MS，粒子束即EI接口曾有过很小的成功。LC-EI接口耐用性差，而且灵敏度较低。在今天的商品市场上，EI接口实际上已近于绝迹。比较成功的API接口都是“软”离子化方法：电喷雾离子化(ESl)、大气压化学离子化(APCI)和大气压光学离子化(APPl)。API接口的灵敏度要比EI高，但是API?LC?MS系统最小检测限(基于柱容量)的灵敏度仅为EI?GC”MS系统的1／100～1／50。LC大剂量进样(LVl)的优势经常被用来弥补这一差异。
　　对于GC?PCI，软离子化方法具有的主要优点在于：第一，分子质量的信息依赖于强度较高的拟分子离子或其它的加合离子；第二，根据电荷在一个m/z众离子中的浓度，灵敏度更高。降低碎片的大小有利于减少基质对分析物的干扰，但同时也减少了定性所需要的光谱信息(如图2所示)。像碰撞诱导解离(CID)或理想的MS-MS这样的二级离子解离过程，对于在LC-MS中产生多数可供确认的离子来说是必不可少的(图3)。CID是API接口的一个自由要素。但它不是一个选择过程。MS-MS具有优越的选择性，因为它在解离之前就已经对单个前体离子的质量进行了选择。但是MS-MS系统要比单四极杆质谱贵得多。
　　LC-API接口的另一个普遍问题是流动相和基质在离子化过程中的相互影响。例如，为了提高带有氨基样品的ESI信号强度，通常使用低pH的流动相。但低的pH值会降低峰形，也会降低胺的反相保留。如果样品含有弱酸，如石炭酸或羧酸，低的pH值会大大降低ESI对酸的响应。由于色谱与离子化的最佳条件是相对立的，LC-MS只能选择一个折衷的条件。GC-MS就不需要面对这么复杂的问题。
　　LC-MS另一个比较普遍的问题就是离子的抑制[1]。LC的流动相是分析物的极好的溶剂，也是基质的极好的溶剂。高浓度的基质峰在分离过程中随时可以与分析物同时出峰，抑制分析物的离子化。当采用LVI来改善检测限时，对分析离子的抑制更加严重。采用GC源有可能过载，但离子化过程中出现的问题远远小于LC。
EI和ESI的另一个主要差异就是简单性。对于EI-GC，需要优化的参数有限。除非离子源被样品很快的污染，否则EI是一个非常稳定的过程。对于ESI，影响灵敏度和稳定性的参数很多：液体流速、雾化气流速、干燥气流速和温度、喷雾针的位置和流动相组成。调节这些参数能够增加LC-MS的灵敏度，却会降低ESI方法的稳定性。最终的ESI设置是重复的，但这些参数设置只是一个折衷，不可能达到应用需要的最佳条件。
1．4气相色谱?质谱和液相色谱?质谱联用
　　对于液相色谱和气相色谱两者的选择直到最近才最终确定下来。如果实验室同时需要LC和GC，那么就要分别购买GC-MS和LC-MS。购置两个系统是一个昂贵的解决方案，往往会超出大多数实验室的预算。仅有一种质谱系统，所有的应用只能局限于一台色谱仪上。性能往往是折衷的，而且也会影响实验效率。
　　对于那些拥有GC-MS和LC-MS的实验室，分析工作者仍然要面对另外的问题。当工作负荷从一种分离技术转到另一种时，两个系统中的一个就要被闲置。由于质谱系统的平均消耗很高，任何生产率的损失都是不能接受的。
　　1200L四极杆质谱(Varian，Inc．，Walnut Creek，CA)是不需要在两种技术之间进行选择的新型质谱(如图4所示)。自从2002年5月问世以来，它具有二级涡轮分子泵的超大源室。对于GC-MS(图5a)，来自GC的传热管线从左侧进入源室，与常规的EI-PCI-NCI离子源直接结合。在管线前面的真空联接装置是标准部件。它能够迅速替换受污染的离子，进行EI和CI之间的决速转换，并用直接插入探测(DIP)或直接裸露探测(DEP)对固体样品进行分析。GC源透镜后面是一个六极杆。所有的LC-MS都具有离子导杆传递的能力，而GC-MS几乎没有。GC-MS具有与LC-MS相同的优点：传递到质谱分析仪中的离子较多，污染物能够被除去，以确保第一个质量分析仪具有最长的寿命。
　　使用1h后，仪器的GC源部件可以由LC-API接口(图5b)替换。通过调节源室和分析部件之间壁上的透镜或光圈，将LC-API插件包括毛细管入口、干燥气体加热器、过滤器和六极杆直接与源室相接。然后接上喷雾室，连接好电动或气动电缆，将液相色谱仪管子连接到喷雾针上，整个转换过程就完成了。在进行转换时，泵要停下来。这就要求转换过程要在一天工作结束之后或周末前进行，这样，借助大功率的二级涡轮分子泵卓越的效率使经过的时间最少。
　　能够相互转换的GC源和LC源，过去曾应用到质谱产品中，但由于使用老式的产生源，效率较差。三种气相色谱离子化模式和LC-API接口的性能比许多单独的GC-MS或单独的LC-MS好得多。
　　GC-MS的种种优点(简单、消耗小、离子化及分离效果好)使它成为分析未知物和筛选分析物的好方法。有经验的使用者也首选GC-MS。但并不是每一种半挥发性化合物和每一种样品基质都适于GC进样过程。LC-MS能够合理地解决这些问题，而且它能有限制的筛选并较好的对选择分析物进行定标分析。
　　没有一个完美且单独的系统装置，最好的解决办法就是为每一种应用选择最佳的配置。GC。MS使用者知道EI、PCI、NCI、MS及MS-MS之间互补性。LC-MS使用者知道API接口、MS及MS-MS之间的互补性。经过系统的介绍，有益于使用者对一个色谱／质谱测定系统中的GC和LC技术有充分的理解。
&&& 1.Nelson MD，Dolan JW． Ion suppression in LC-MS-MS-a case study． LCGC North America ．什么是液相色谱一质谱联用技术_百度知道
什么是液相色谱一质谱联用技术
液质联用（HPLC-MS）又叫液相色谱-质谱联用技术，它以液相色谱作为分离系统，质谱为检测系统。样品在质谱部分和流动相分离，被离子化后，经质谱的质量分析器将离子碎片按质量数分开，经检测器得到质谱图。液质联用体现了色谱和质谱优势的互补，将色谱对复杂样品的高分离能力，与MS具有高选择性、高灵敏度及能够提供相对分子质量与结构信息的优点结合起来，在药物分析、食品分析和环境分析等许多领域得到了广泛的应用
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简单地讲，就是采用质谱做检测器的液相色谱法。
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答题抽奖
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1.质谱： 定性、定量，可以推测物质的组成；
色谱： 定量，可分辨样品中的不同物质；2.GC：分析低分子量、低沸点有机化合物和永久性气体；配合程序升温分析高沸点有机化合物；配合裂解技术分析高聚物；不能检测挥发性差、热稳定性差和离子型样品；占有机物的20% 。HPLC：既可分析低分子量、低沸点有机化合物；也可分析中、高分子量和高沸点有机化合物；对于热不稳定、难挥发、有生物活性及离子型化合物 均可检测；占有机物的80% 。3。根据检测物质而定。
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这个问题是这样的理解：二者对于不同的情况准确度也不一样。液相色谱和气相色谱主用于定量，一般也用于简单的保留时间及峰型的定性，而质谱主要用于定性和一些极为微量物质的定量。用MS定量主要是考虑色谱的灵敏度不够，而用MS定量不但非常的麻烦，而且成本也相对高的多。而对于含量比较高的物质来说，用色谱已经足够了，而其准确度也不比质量低，反而用MS不太合适。而对于气相和液相来说，二者的测定范围不同。一般来说，能用气相色谱测定的，不用液相色谱测定。因为液相色谱运行的时间长，没有气相色谱使用方便，而且对于气体也能进行检测，当然，气相色谱对于易分解和大分子，聚合物等不能进行检测，这时液相色谱就有优势 了，所以，液相色谱可以测定有机物中，70-80%的物质。
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