lc-ms发展史

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LC-MS基础资料

〔3〕母离子扫描
母离子分析可用来鉴定和确认类型的化合物，尽管它们的母离子的质量可以不同，但在分裂过程中会生成共同的子离子，这种扫描功能在药物代谢争论中特殊重要。
(4)中性丧失扫描
中性丧失扫描分析可用来鉴定和确认类型的化合物，例如新生儿遗传疾病筛查中某些检测工程。也可以帮助进展未知物构造推断，例如有中性丧失18Da的意味着-H2O，28-CO，30HCOH，32-CH3OH，44-CO2等等。
Ionic
IonSpray
电喷雾电离源
APCI
大气压化学电离源
Analyte Polarity
GC/MS
Neutral
101
102
103
104
105
Molecular Weight
LC_MS接口的作用
将淋洗剂及样品气化分别除去大量的淋洗剂分子适应MS的高真空样品分子的电离
常用的离子源:
279.1591 m/z 316, 2mm 离心管的产生的特征离子 m/z 384, 瓶的光稳定剂产生的离子 m/z391, 管路中邻苯二甲酸二辛酯, C24H38O4H+,
391.2843 m/z413, 邻苯二甲酸二辛酯+钠, C24H38O4Na+,
413.2668
分子量测定失败的缘由
子离子分析〔 MS/MS 〕子离子，用于构造推断(得到化合物的二级谱图即碎
片离子)和选择离子对作多种反响监测〔MRM〕。
子离子谱图与锥体电压断裂谱图〔源内CID〕可能特殊相像，所不同的是子离子质谱图只有一种质量通过MS1，因此也全部碎片离子都是由我们所选定的母离子所产生的，所以我们更信任由MS/MS产生的谱图的纯度。

LC-MS-MS

液相色谱-质谱／质谱联用技术的进展及应用[发布时间：2005年9月29日作者：方晓明，张社来源：检验检疫科学浏览次数：433]摘要简介了液相色谱-质谱，质谱联用技术的新进展，综述了近年来该技术的应用及其发展前景。

引用文献24篇。

关键词：液相色谱质谱，质谱综述1 前言近年来，由于液相色谱-质谱，质谱(LC-MS／MS)联用新技术的不断出现，LC-MS／MS已成为现代分析手段中必不可少的组成部分。

LC／MS的联用始于70年代，90年代以来，由于大气压电离的成功应用以及质谱本身的发展，液相色谱与质谱的联用，特别是与串联质谱(MS/MS)的联用得到了极大的重视和发展。

LC-MS／MS联用的优点非常显著，因为气相色谱只能分离易挥发且不分解的物质，而液相色谱则把分离范围大大拓宽了，生物大分子也能分离，LC与高选择性、高灵敏度的MS／MS结合，可对复杂样品进行实时分析，即使在LC难分离的情况下，只要通过MS1及MS2对目标化合物进行中性碎片扫描，则可发现并突出混和物中的目标化合物，显著提高信噪比。

液-质联用是通过一个“接口”来实现的。

在接口研制方面，前后发展了有20多种，其中主要有直接导入界面、传送带界面、渗透薄膜界面、热喷雾界面和粒子束界面，但这些技术都有不同方面的限制和缺陷，直到大气压电离技术成熟后，液-质联用才得以迅速发展，成为科研和日常分析的有力工具。

2 接口基本原理有关各种电离技术文献已有评述，目前主要采用大气压电离(API)技术，API包括电喷雾电离(跚)和大气压化学电离(APCI)。

2．1 电喷雾电离(ESI)溶液中样品流出毛细管喷口后，在雾化气(N2)和强电场(3～6kV)作用下，溶液迅速雾化并产生高电荷液滴。

随着液滴的挥发，电场增强，离子向液滴表面移动并从表面挥发，产生单电荷或多电荷离子。

通常小分子得[M+H]+ 或[M-H]-单电荷离子，生物大分子产生多电荷离子，由于质谱仪测量的是质，荷比(m/z)，可测定的生物大分子的质量数高达几十万。

lc-ms

质谱是Thomson于1906年发明的，1989年开发了第一台商用液相色谱串联质谱仪。

经过一个世纪的发展，液相色谱串联质谱仪（LC-MS / MS）广泛用于医药，食品，环境，法医学，临床等领域。

在液相色谱串联质谱法中，液相色谱法负责分析物和干扰物的分离，而质谱法负责检测。

进样后，首先将样品与流动相一起带入色谱柱，然后通过色谱柱分离，然后进入质谱检测。

质谱法基于待测对象的质荷比（M / z）。

在离子源中，被测物质被转换为气相离子，进入质谱分析。

在三重四极杆中，第一质谱仪扫描特定范围的离子或允许特定离子进入碰撞腔。

在碰撞室中，分子离子碰撞并分裂，从而将子离子形成二级质谱仪，二级质谱仪扫描特定范围内的离子或使特定离子进入质谱仪并进入检测器。

LC-MS / MS具有灵敏度高，选择性强，准确度高的特点。

它在临床检测中的应用范围远远超出放射免疫分析和化学检测的范围，这是其他方法无法比拟的。

液相色谱-质谱联用仪的原理及应用

要点二
多组学分析
未来，液相色谱-质谱联用技术将更多地应用于多组学分析，如代谢组学、蛋白质组学等。这些分析需要高通量、高灵敏度和高准确性的技术支持，为液相色谱-质谱联用技术的发展提供了新的机遇。
要点三
临床医学应用
液相色谱-质谱联用技术在临床医学领域的应用将不断增加，如疾病诊断、药物代谢研究等。这些应用需要快速、准确和可靠的分析方法，为液相色谱-质谱联用技术的发展提供了新的挑战和机遇。
更灵敏的检测器
质谱检测器的灵敏度不断提高，将使得液相色谱-质谱联用技术能够检测到更低浓度的分析物，提高分析的准确性和可靠性。
自动化和智能化
随着自动化和人工智能技术的不断发展，液相色谱-质谱联用仪的操作将更加简便，数据分析将更加快速和准确。
未来挑战与机遇分析
要点一
复杂样品分析
随着生命科学、环境科学等领域的不断发展，对复杂样品的分析需求将不断增加。液相色谱-质谱联用技术需要不断提高分离效能和检测灵敏度，以满足这些领域的需求。
广泛的应用领域
LC-MS在化学、生物、医学、环境等领域中具有广泛的应用，如药物分析、代谢组学、蛋白质组学、环境污染物分析等。
高灵敏度
质谱技术具有高灵敏度，可以对痕量组分进行检测。
高通量
随着技术的发展，LC-MS已经实现了高通量分析，可以同时处理多个样品。
宽检测范围
LC-MS可以检测多种类型的化合物，包括极性、非极性、挥发性以及大分子化合物等。
环境毒理学研究
通过液相色谱-质谱联用仪对环境中的有毒有害物质进行分析，可研究其对生物体的毒性作用机制和生态风险。
生物医学领域应用
代谢组学研究
液相色谱-质谱联用仪可用于生物体液中代谢产物的定性和定量分析，从而揭示生物体的代谢状态和疾病机制。

LC-MS在现代药物分析中的应用

LC-MS在现代药物分析中的应用S0950751 江丽摘要：随着现代色谱技术的应用发展，色谱联用技术应运而生。

LC-MS技术将LC 的高分离效能和MS的高灵敏度、高选择性结合起来，成为药物研究的有力工具。

本文主要从LC-MS技术的优势、特点、发展以及应用等方面对该技术作详细介绍。

关键词：液相-质谱联用；药物分析；应用；分离现代色谱技术是药物分析领域重要的分离分析手段，随着其研究工作的迅速发展，各种新的色谱方法和检测技术也日趋成熟，色谱联用技术随之应运而生，因其具有高速、高效、高分辨、微量检测及分析自动化的性能和技术趋势，而显示出广阔的应用前景。

LC-MS技术将LC的高分离效能和MS的高灵敏度、高选择性结合起来，成为了药物研究中强有力的工具，得到了普遍应用。

本文主要从液质联用的优势、发展、特点以及各方面的应用进行综述。

1.LC-MS的优势LC-MS技术是以HPLC为分离手段，MS 为检测器的一门综合性分析技术,它集LC 的高分离能力与MS 的高灵敏度、极强的定性专属特异性于一体,成为体内药物分析研究中不可或缺的有效工具，弥补了传统LC检测器的不足[1]。

与气相色谱-质谱联用技术相比，GC样品要求有一定的蒸汽压，导致在实际应用中，只有少部分样品可以不经处理达到GC的要求，大多数情况下都需要做预处理或衍生化使之易气化才能进行GC-MS分析；而液相色谱不受上述限制,可分离高极性的和热不稳定的化合物，从而能得到更广泛的应用。

2.LC-MS的发展1977年,LC-MS开始投放市场;1978年,LC-MS首次用于生物样品的药物分析;1989 年,LC-MS-MS取得成功;1991年,API LC-MS用于药物开发;1997年,LC- MS 用于药物动力学筛选;1999年,API Q-TOF LC-MS-MS投放市场[2];到2000年时,LC-MS在药物色谱分析中的应用比例就已经占到了80%左右。

大气压离子化(API) 接口的应用,彻底改变了LC-MS的面貌[3]。

质谱发展史

1.质谱发展简史1886年，G o l d s t e i n发现正电荷离子1898年，W i e n利用电场和磁场使正电荷离子偏转1912年，T h o m s o n研制第世界上一台质谱仪，氖同位素的发现1918年，D e m p s t e r电子轰击电离(E l e c t r o n i o n i z a t i o n)及磁聚焦1919年，A s t o n精密仪器，测定50多种同位素，第一张同位素表1934年，S t e p h e n s均匀扇形磁场，球差和质量色散公式H e r z o g和H i n t e n b e r g e r电磁场组合，离子光学系统1940年，N i e r扇形磁场偏转质谱计，双聚集系统商品仪器的雏形235U，电磁制备方法，第二次世界大战期间在石油、化工等领域的应用1946年，S t e p h e n s飞行时间质谱(T i m e-o f f l i g h t m a s s a n a l y s i s) 1952年，M a r t i n气相色谱方法1953年，P a u l等四极杆分析器(Q u a d r u p o l e a n a l y z e r s)1956年，G o h l k e a n d M c L a f f e r t y气相色谱-质谱联用(G C/M S)B e y n o n 高分辨质谱仪(H i g h-r e s o l u t i o n M S)1965年，H i p p l e等离子回旋共振(I o n C y c l o t r o n R e s o n a n c e)1966年，M u n s o n a n d F i e l d化学电离(C h e m i c a l i o n i z a t i o n)1966年，M c L a f f e r t y a n d J e n n i n g s串联质谱(T a n d e m m a s s s p e c t r o m e t r y) 1973年，M c L a f f e r t y液相色谱-质谱联用(L C/M S)，热喷雾方法1974年，C o m i s a r o w和M a r s h a l l傅立叶变换离子回旋共振质谱(F T-I C R-M S)1981年，B a r b e r等快原子轰击电离质谱(F A B M S)，生物中，小分子，2000以内1989年，J.B.F e n n电喷雾电离K o i c h i T a n a k a基质辅助激光解吸电离。

LC-MS联用原理及应用

方面区分能力差。 (2)重复性稍差，要严格控制操作条件。所以不能象低场 NMR，IR 等自己动手，须专人操作。 (3)有离子源产生的记忆效应，污染等问题。 (4)价格稍显昂贵，操作有点复杂。
质谱仪器：质谱仪由以下几部分组成
数据及供电系统
┏━━━━┳━━━━━╋━━━━━━┓
质谱解析的一般步骤 (适于低分辨小分子谱图,若已经是高分辨质谱图得到元素组成更好) (1)核对获得的谱图,扣除本底等因素引起的失真,考虑操作条件是否适当 (2)综合样品其他知识：例如熔点，沸点，溶解性等理化性质，样品来源，光谱，波谱数据等.
(3) 尽可能判断出分子离子。 (4) 假设和排列可能的结构归属：高质量离子所显示的，在裂解中失去的中性碎片，如 M-1， M-15，M-18，M-20，M-31......意味着失 H，CH3，H2O，HF，OCH3...... (5)假设一个分子结构，与已知参考谱图对照，或取类似的化合物，并作出它的质谱进行对比。
进样系统离子源
质量分析器
检测接收器
┗━━━━━╋━━━━━━┛
真空系统
真空系统质谱仪的离子源、质量分析器和检测器必须在高真空状态下工作，以减少本底的干扰，避免发生不必要的离子-分子反应。所以质谱反应属于单分子分解反应。利用这个特点，我们用液质联用的软电离方式可以得到化合物的准分子离子，从而得到分子量。
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 1500~2000Da 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。

lc-ms发展史

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分组时分子量相同或结构非常接近的农药不在一组较好.
第三步,根据以前的LC条件,选一组做FIA优化温度,气体等源参数.
第四步,并组,将原来每组10种合并为每大组100-120种,每大组就有200-300对MRM,,观察峰形,初步优化LC梯度,初步确定选择哪个离子做定量,哪个定性.
第五步,重配标样,根据第四步结果,因不同农药离子化效率不同,灵敏度差异很大,离子化效率低的浓度加大,高的减小, 这样检出限是不同的.个别灵敏度太差的,剔除.
min
Area:
-84
50 ng
Clonazepam 315.0411
-190
2.5 ng
流动相: A) 95:5 H2O:ACN 5mM NH4OAc 0.1% Formic B) 95:5 ACN:H2O 5mM NH4OAc 0.1% Formic Gradient elution over 7 minutes
Clonazepam
Oxycodone
Pamaquin Clonazepam
Pamaquin
Pamaquin Clonazepam
Pamaquin (5pg) in presence of Oxycodone (50ng) and Clonazepam (2.5ng)

LC-MS简介液质联用简介

液质联用（LCMS）原理简析1.质谱法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。

质谱的样品一般要汽化，再离子化。

不纯的样品要用色谱和质谱联用仪，是通过色谱进样。

即色谱分离，质谱是色谱的检测器。

离子在电场和磁场的综合作用下，按照其质量数m和电荷数Z的比值(m/z，质荷比)大小依次排列成谱被记录下来，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。

2.质谱仪质谱仪由以下几部分组成数据及供电系统┏━━━━┳━━━━━╋━━━━━━┓进样系统离子源质量分析器检测接收器┗━━━━━╋━━━━━━┛真空系统质谱仪一般由进样系统、离子源、分析器、检测器组成。

还包括真空系统、电气系统和数据处理系统等辅助设备。

（1）离子源：使样品产生离子的装置叫离子源。

液质的离子源有ESI，APCI，APPI，统称大气压电离(API)源，实验室常用液质的离子源为ESI源。

电喷雾（ESI）的特点通常小分子得到[M+H]+ ]+,[M+Na]+ 或[M-H]-单电荷离子，生物大分子产生多电荷离子。

电喷雾电离是最软的电离技术，通常只产生分子离子峰，因此可直接测定混合物，并可测定热不稳定的极性化合物；其易形成多电荷离子的特性可分析蛋白质和DNA等生物大分子；通过调节离子源电压控制离子的碎裂（源内CID）得到化合物的部分结构。

（2）质量分析器：由它将离子源产生的离子按m/z分开。

离子通过分析器后,按不同质荷比(M/Z)分开,将相同的M/Z离子聚焦在一起,组成质谱。

质量分析器有：磁场和电场、四极杆、离子阱、飞行时间质谱、傅立叶变换离子回旋共振等。

实验室目前液质的质量分析器类型：三重四极杆（QqQ）：离子源→第一分析器→碰撞室→第二分析器→接收器MS1 MS2Q1 q2 Q3QqQ仪器可以方便的改变离子的动能，因此扫描速度快，体积小，常作为台式进入常规实验室，缺点是质量范围及分辨率有限，不能进行高分辨测定，只能做到单位质量分辨。

LCMSMS液相色谱质谱质谱联用仪

+LC-MS-MS液相色谱质谱质谱联用仪LC-MS-MS 液质联用(LC-MS)性能选择和价钱比较液相色谱—质谱联用的原理及应用简介液色迷人hplc2.blog.163"1977年，LC/MS开始投放市场1978年，LC/MS第一次用于生物样品分析1989年，LC/MS/MS取患上成功1991年，API LC/MS用于药物开发1997年，LC/MS/MS用于药物动力学高通量挑选2002年西方强国质谱协会统计的药物色谱分析各类不同方式所占的比例。

1990年，HPLC高达85%，而2000年下降到15%，相反，LC/MS所占的份额从3%提高到约莫80%。

咱们国家目前在这方面可能相当于西方强国1990年的水平。

为此咱们还有很长的一段路要走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，使成为事实对庞大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置进程，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增补，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)是最先商品化的联用仪器，适宜分析小分子、易挥发、热稳固、能气化的化合物；用电子轰击方式（EI）获患上的谱图，可与标准谱库对照。

液质联用(LC-MS)首要可解决如下几方面的需要解答的题目：不挥发性化合物分析测定；极性化合物的分析测定；热不稳固化合物的分析测定；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照查询，只能自己建库或自己解析谱图。

常见的色质联用仪首要有气相－质谱联用仪和液相－质谱联用仪。

随着我国财政能力的日趋增强和理化分析仪器的飞速进展，许多单元处于一个设备迅速增加的顶峰期，提出买质谱的单元也很多，下面针对疾控系统中色质联用仪的采办与应用需要解答的题目谈下个人观点。

从技术层面来讲，采办色质联用仪的目的首要有两方面：定性，灵敏度。

LCMS液质联用仪原理及基础知识介绍

L C /M S 原理及基础知识介绍沃特斯中国有限公司应用部W a t e r s C h i n a L t d .M S 的历史1910年世界上第一台现代意义质谱仪在英国剑桥 C a v e n d i s h 实验室出现 1917年电喷雾 (E l e c t r o s p r a y 物理现象被发现 (并非为了 M S1918年世界上第一台实际意义质谱仪在美国芝加哥大学实验室出现 (扇型磁场 M S1943年世界上第一台商业质谱仪 1953年四极杆质量分析器质谱仪 1955年飞行时间质量分析器质谱仪1960’ s 开发 G C /MS 60’ s -70’ s 大气压电离 (A P c I 源被发现 (但并未被广泛应用70’ s -80’ s 开始广泛研究 L C /MS 1979年传送带式 L C /M S 接口成为商业产品 1982年离子束 L C /M S 接口出现 1984年第一台电喷雾 M S 仪宣告诞生 1988年电喷雾离子源 M S 首次应用于蛋白质的分析… . . .W a t e r s C h i n a L t d . L C /M S 中的液相色谱H i g h P e r f o r m a n c e L i q u i dC h r o m a t o g r a p h y -高效液相色谱液质联用的前提和基础 =进样 +分离根据化合物的化学特性分离样品 (比如极性化合物 , 非极性化合物 , 酸性化合物 , 碱性化合物等等• 分离技术• 分离效率高• 流动相参与分离• 连续流出 , 峰宽有限• 有时需要使用缓冲盐提高分离度• 高压环境工作 (> 1000 p s iW a t e r s C h i n a L t d .L C /M S 中的质谱M a s s S p e c t r o m e t r y -质谱质量是物质固有特征之一 , 不同的物质有不同的质量谱分析物被转化为气相离子而被分析这些离子按其质荷比 (m /z 被分离而被检测质谱图即是相关的离子流对 m /z 的图• 灵敏度高• 定性 /定量本领高• 脉冲扫描采集数据• 高真空环境工作• 溶剂参与反应W a t e r s C h i n a L t d .L C /M S 数据形式G a m a b u f o t a l i n 保留时间W a t e r s C h i n a L t d .质谱的种类及相关联用技术液质联用系统的常见部件离子化质子过滤器离子检测器色谱分离样品引入数据采集及控制W a t e r s C h i n a L t d . 从 L C 到 M S 的转变物态转变 : 液态 -气态带电状态: “ 中性” -离子真空变化 : 760 t o r r -10-5t o 10-8t o r rW a t e r s C h i n a L t d .L C /M S 系统构成E I 电离源样品引入A P I 电离源样品引入W a t e r s C h i n a L t d .传统的样品电离方式 :E I 源E I 源 :电子轰击电离源可得经典的质谱谱图可查询质谱库 , 质谱结果可用工业标准谱库检索 , 是绝对的化合物鉴定相对易得 , 耐受性好谱图可解析 , 阐明结构信息但是 , 电离效率较差 , 测定的分子量范围、流速范围有限 ; 可测的化合物类型有限样品灯丝集电极离子聚焦透镜子去析器-E I 源 L C /M S 系统 :W a t e r s I n t e g r i t y 系统E I 的宝贵遗产HO O G a m a b u f o t a l i n (I I IM -18+M +M -36+341402 38436691 107123145 175191 79201135M - 162 +24191 107 123145 175191 79201 34138436M -18 +M +M -36+M - 162+24102H i g h R e s M a s s S p e c , B r o w n , K a m a n o , P e t t i t , O r g . M a s s S p e c . , 1972W a t e r s I n t e g r i t y L C /M S S y s t e m , P f i z e r , 1996W a t e r s C h i n a L t d .大气压电离技术电喷雾电离 (E l e c t r o s p r a y I o n i z a t i o n - 大气压化学电离(A t m o s p h e r i c P r e s s u r e C h e m i c a l I o n i z a t i o n -相转化过程W a t e r s C h i n a L t d .3 离子从液滴表面蒸发出来1 含各种离子的液滴-++++-----+++--++++-----+++-2 随着液滴的挥发 , 电荷密度增大 , 离子集中到液滴表面++-+-+++-++-+-+++-W a t e r s C h i n a L t d .x xx H H +M1 电离产生起决定作用的溶剂离子2 样品分子与反应离子发生反应 , 形成离子簇M H +xx xxX H +xx H +M H +3 离子去簇后被传输到质谱的质量分析器X = 溶剂分子 , 比如 H 2O , N H 3等等一般适合分析挥发性化合物 , 也常分析从中性到极性的化合物纯气相离子化过程 , 只产生极少的添加离子谱图简单流速范围大 , 从 0.2 到 2. 0m L /m i n , 而不用分流W a t e r s C h i n a L t d . A P I 电离源 (E S I + 电离模式 :软电离产生 [M +H ]+准分子离子峰W a t e r s C h i n a L t d .A l l i a n c e Z Q L C /M S 系统W a t e r s C h i n a L t d . W a t e r s Z Q . . .W a t e r s C h i n a L t d .同一样品的质谱图可能并不一样 !S a m p l e D e s c r i p t i o n80150 m /z 10S A L I C Y L A M I D E 1 (0. 067 C n (C e n , 2, 80. 00, A rS c a n E S + 1. 19e 8138. 01370121. 2100. 290. 18818293. 9. 8114. 0110. 22. 013303. 98. 9143. 0149. 32-H y d r o x y b e n z a m i d e M W : 137 F o r m : C 7H 7 N O 2 C A S R e g N o : 65-45-225225250162839658092120137C O N H 2O HF i g u r e 1. W i l e y L i b r a r y R e f e r e n c e S p e c t r u m o f S a l i c y l a m i d eW a t e r s C h i n a L t d .C ID 产生的过程A n a l y s i s o f S u l f a m e t h a z i n e b y E l e c t r o s p r a y1000, 000, 000, 000S u l f a m e t h a z i n e[M +H ]+2772782792802812822, 0004, 0006, 0008, 00010, 000000P a r e n t I o n R e g i o nM W 278m /zP o s i t i v e i o n m o d e , E S I , 2 u l /m i n , 50% M e O H :49% H 2O :1% H O A c, 00012, 0, 000, 000150200250300m /zW a t e r s C h i n a L t d .优异的 C I D 技术 (可编程A n a l y s i s o f S u l f a m e t h a z i n e b y E l e c t r o s p r a yS u l f a m e t h a z i n e 10002, 0004, 0006, 0008, 00010, 000[M +H ]+2, 0004, 0006, 0008, 00010, 000F r a g m e n I o n R e g i o nM W 186m /zC 6H 8N 3O 2S150200250300m /zW a t e r s C h i n a L t d .多种 C I D 方式 :一次进样得到全部质谱信息C 4H 9-W a t e r s C h i n a L t d .四极杆质量分析器W a t e r s C h i n a L t d .L C /M S 联用中的转变过程液相色谱的现实情况 :从高效液相色谱流出的化合物存在于大气压条件下的溶液之中质谱的现实情况 :在高真空工作条件下的质谱仅接受气相的离子因此液质联用的接口必须完成:去除溶剂保留样品电离化合物W a t e r s C h i n a L t d .L C /M S 面临的挑战W a t e r s C h i n a L t d .接口E I 电离源的液质联用接口 -热束接口 (T B 雾化 , 去溶剂然后电离E S I 和 A P C I 接口 -Z S p r a y 雾化 , 去溶剂和电离同时完成W a t e r s C h i n a L t d .热束接口原理 :喷雾作用和动量分离雾化室动量分离器 (第 1 & 2级压力为 5 T o r 并且 90% 的溶剂和载气(H e 被去除, 压力为 1. 5 T o r r 并且剩余的 1 0%溶剂和氦气被去除。

质谱及液质联用技术的应用

• ESI(Electrospray Ionization):电喷雾电离—属最软的电离方式。适宜极性分子的分析，能分析小分子及大分子(如蛋白质分子多肽等)
• APCI(Atmospheric Pressure Chemical Ionization):大气压化学电离— 同上，更适宜做弱极性小分子。
常用的是基质辅助激光解吸离子 -飞行时间-质谱。目前还有更新的串联飞行时间质谱技术。Cri mmins等用 MALD I - T OF MS分析通过二硫键键合的异二肽 ,得到了二肽及每个单体肽组分的质量。结论是 MALD I T OF MS中的碎裂过程与氨基酸胱氨酸水溶液的光引发均裂有相似之处。提供了一种指认蛋白中二硫键的简便方法。此方法还适用于对单核细胞进行直接的化学分析。
液相色谱--质谱仪
高效液相液质联用(HPLC/MS)是指高效液相液相色谱与质谱串联的技术。HPLC-MS主要由HPLC仪、接口离子源 (HPLC与MS之间的连接装置)、质量分析器、真空系统和计算机数据处理系统组成。混合样品通过液相色谱系统进样，由色谱柱分离，从色谱仪流出的被分离组分依次通过接口进入 MS仪的离子源处并被离子化,然后离子被聚焦于质量分析器中，根据质荷比而分离，分离后的离子信号被转变为电信号，传送至计算机数据处理系统，根据MS峰的强度和位置对样品的成分和结构进行分析。
MALD I的特点是准分子离子峰很强 ,几乎无碎片离子 ,因此可直接分析蛋白质酶解后产生的多肽混合物。另一个特点是对样品中杂质的耐受量较大 ,当用液体色谱分离蛋白质是 ,往往把盐留在样品中 ,若这些盐的量在基质的 5%以下 ,可不影响蛋白质离子的发射 ,因而往往可省去脱盐的步骤,大大缩短分析时间。
LC-MS在发展的过程中曾出现了很多接口技术 ,现在在线联用接口汇集成商品化的5种接口为传送带(MB)、流动快原子轰击(CFFAB)、粒子束(PB)、热喷雾(TSP)以及大气压电离 (API) 。其中API技术尽管不能全部代替其他4种接口 ,但它的出现使HPLC方法可以对强极性、高熔点、低挥发性和热不稳定性样品进行分析 ,因此逐渐受到法庭科学工作者的青睐。 API技术分为电喷雾电离(ESI) 、大气压化学电离 (APCI),目前商业化的LC-MS绝大多数使用这两种接口,下面简单介绍这两种接口的特点。

实验室仪器操作及维养-检测人必知的液质联用保养技能、原理以及发展历史

检测人必知的液质联用保养技能、原理以及发展历史液质联用(HPLC-MS)是一种常用的分析仪器，具有高分离能力、高选择性、高灵敏度、分析范围光、检测限低、分析速度快及能够提供相对分子质量与结构信息等优点。

今天小谱带各位深入了解一下“液质联用(HPLC-MS)”的发展史以及一些相关信息。

详情如下：（文末有小彩蛋哦！）近几年来，液相色谱-质谱联用仪(L C/M S)已经深入地渗透到各行各业，在许多领域都有广泛的应用，它不仅能够定性定量检测禽畜肉和农作物等食品中的药物残留，在药物代谢及药物动力学研究、临床药理学研究、天然药物(中草药等)开发研究、新生儿筛选、蛋白与肽类的鉴定、残留分析、毒物分析、环保、食品、自来水、卫生防疫等行业也发挥着积极的作用，其重要性已得到了广泛认同。

在中国，其市场需求与日俱增。

像2020年，液质在疫情中也是医学领域的重要装备！01液相色谱-质谱联用仪的前世今生关于液相色谱-质谱联用仪(L C/M S)的发展历史，小谱将从质谱发展简史/“接口”技术发展简史/液质联用仪发展简史三方面进行介绍：质谱发展简史19世纪末，E.G o l d s t e i n在低压放电实验中观察到正电荷粒子，随后W.W e i n发现正电荷粒子束在磁场中发生偏转，这些观察结果为质谱的诞生提供了准备；1912年，英国物理学家J o s e p h J o h n T h o m s o n研制出世界上第一台质谱仪（1906年诺贝尔物理学奖获得者、英国剑桥大学教授）；1917年，电喷雾物理现象被发现（并非为了质谱）；1918年，D e m p s t e r180°磁扇面方向聚焦质谱仪；1935年，马陶赫(M a r t t a u c h)和赫佐格(R.H e r z o g)根据他们的双聚焦理论，研制出双聚焦质谱仪；1940年，尼尔(N i e r)设计出单聚焦磁质谱仪，又于1960年设计并制成了一台小型的双聚焦质谱仪；1942年，第一台商品质谱仪；1953年，由鲍尔(P a u l)和斯坦威德尔(S t e i n w e d e l)提出四极滤质器；同年，由威雷(W i l e y)和麦克劳伦斯(M c l a r e n s)设计出飞行时间质谱仪原型；1954年，英格拉姆(I n g h r a m)和海登(H a y d e n)报道的T a n d e m系统，即串联的质谱系统(MS/M S)；1955年，W i l e y&M c l a r e n s飞行时间质谱仪；1960年，开发G C/M S；1974年，回旋共振质谱仪；1979年，传送带式L C/M S接口成为商业产品；1982年，离子束LC/M S接口出现；1984年，第一台电喷雾质谱仪宣告诞生；1988年，电喷雾质谱仪首次应用于蛋白质分析；1989年，H e n s G.D o h m e l t和W.P a u l，因离子阱（I o n t r a p)的应用获诺贝尔物理奖；2002年，J.B. P e n n和田中耕一因电喷雾电离质谱和基质辅助激光解吸电离(m a t r i x-a s s i s t e d l a s e r d e s o r p t i o n i o n i z a t i o n,M A L D I)质谱获诺贝尔化学奖。

质谱基础介绍

二、质谱分类
质谱
同位素质谱
无机质谱
有机质谱
生物质谱
结构鉴定、定量分析、气相离子化学
生命、医学、农业科学
环境、地球
化学、化工
药学、毒物学、刑侦
三、质谱技术的发展
七年代初用于小分子分析鉴定的电离技术，如：电子轰击(Electron impact, EI)电离和化学电离(Chemical ionization, CI)技术等。质量分析器主要为磁场分析器(magnetic Sector)。七十年代末、八十年代初出现了场解吸(Field desorption, FD)、场电离 (Field ionization, FI)和快原子轰击(Fast-atom bombardment, FAB)技术。质量分析器主要为磁场分析器(sector)、四极杆滤波器(quadrupole,Q)和离子回旋共振(ion cyclotron resonance, ICR )分析器。近十几年出现了电喷雾电离(Electrospray ionization, ESI)技术、基质辅助激光解吸电离(Matrix-assisted laser desorption/ionization, MALDI)技术和表面增强激光解吸电离(Surface-enhanced laser desorption/ionization, SELDI)技术等.质量分析器为磁场分析器(sector)、四极杆滤波器(quadrupole,Q)、离子阱分析器(Ion trap)、离子回旋共振 (ion cyclotron resonance, ICR )分析器和飞行时间分析器(Time-of-flight, ToF)。
优点： a). 离子性, 极性化合物; b).能够产生[M+H]+或[M-H]-离子的最软的离子化技术；

液相色谱—质谱联用(LC—MS)技术应用研究

液相色谱—质谱联用（LC—MS）技术应用研究作者：黄曼来源：《科技资讯》2012年第25期摘要：液相色谱-质谱联用（LC-MS）技术是一项既可定性又可定量检测的较完美的、应用范围广、与传统分离分析方法相比具有独特优势的技术。

本文在综合近年来有关文献的基础上系统地阐述了液相色谱-质谱联用（LC-MS）技术及其在食品、医药、饲料、化学化工等领域的应用进展，以期为在生产和科研中进一步发挥此技术的独特优势而提供理论参考。

关键词：液相色谱液相色谱-质谱联用研究应用中图分类号：O657 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）09（a）-0094-02液相色谱-质谱联用（Liquid chromatography-mass spectormetry，简称LC-MS）技术是由于气相色谱-质谱（GC-MS）不能分离不稳定和不挥发性物质，于20世纪末迅速发展和成熟起来的一种较完美的、与传统分离分析方法相比具有独特优势的现代分离分析方法，在食品、医药、饲料、化学化工等领域起着十分重要的作用，已日益受到人们的关注。

本文在综合国内外有关文献的基础上系统地阐述了液相色谱-质谱联用（LC-MS）技术及其在食品、医药、饲料、化学化工等领域的应用成果，以期为此技术在生产和科研中进一步发挥其独特的优势而提供理论参考。

1 LC-MS技术概述LC-MS主要由液相色谱系统（LC）和质谱仪（MS）等部分组成。

LC系统由储液器、泵、进样器等部分组成。

MS又称质谱计，由离子源、质量分析器和离子检测器等部分组成，按应用范围分为同位素质谱仪、有机质谱仪和无机质谱仪；按工作原理分为静态仪器和动态仪器。

简言之，此技术是先通过液相色谱对所检测物质进行分离，然后通过质谱来鉴定，具备LC的特性（如分辨率高、灵敏度高）和MS的特点（如测试速度快、精确度高）。

液相色谱的分析对象主要是难挥发和热不稳定物质，这与质谱仪中常用的离子源要求样品汽化是不相适应的。

质谱及联用技术

质谱的常用术语
• 质荷比：离子质量与其所带电荷的比值m/z
• 峰：质谱图中的离子信号称为离子峰，简称峰。
• 分子离子峰：分子失去一个电子生成的离子，
分子离子的质荷比等于分子量。
• 碎片离子：分子离子在离子源中经一级或多级
裂解生成的产物离子。
典型质谱图
质谱图。以质荷比m/z 为横坐标，离子相对强度为纵坐标，
进样系统 1.储罐进样 2.探头进样 3.色谱进样离子源 1.电子轰击 2.化学电离 3.场致电离 4.激光质量分析器 1.单聚焦 2.双聚焦 3.飞行间 4.四极杆检测器
质谱仪需要在高真空下工作：离子源（10-3 10 -5 Pa ）质量分析器（10 -6 Pa ） (1) 大量氧会烧坏离子源的灯丝； (2) 用作加速离子的几千伏高压会引起放电； (3) 引起额外的离子－分子反应，改变裂解模型，谱图复杂化。
联用仪器示意图
HEWLET PACKAR T D 5972A Mass Selective Detector
1.0 DEG/MI N
HEWLETT PACKARD
5890
Sample
Chromatograph
B
Mass Spectrometer (MS)
D A B
C
D A
C
A
C
B
Separation
紫外、红外、核磁、质谱
1. 从质谱图上分子离子峰的m/z，得到未知物的相对分子质量。由元素分析数据和质谱图上M、 M+1、M+2峰的强度比，结合氮规律及断裂形式，确定最可能的分子式。还可利用M、M+2峰确定 Cl、Br、S元素的存在 2. 根据分子式计算化合物的不饱和度，配合红外、核磁数据，可初步确定双键数（不饱和度）的分配及不饱和键的类型。 3. 从紫外光谱的max和max得到其他检测器。 • GC-MS可采用选择离子分离气相上不能分离的化合物，降低噪音提高信噪比。 • 一般经验来说质谱仪器定量不如气相色谱。但是采用同位素稀释和内标等技术GC-MS可以达到较高精度的定量分析。

LC-MS——精选推荐

液质联用液质联用（HLPC-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。

目录色谱的优势在于分离，为混合物的分离提供了最有效的选择，但其难以得到物质的结构信息，主要依靠与标准物对比来判断未知物，对无紫外吸收化合物的检测还要通过其它途径进行分析。

质谱能够提供物质的结构信息，用样量也非常少，但其分析的样品需要进行纯化，具有一定的纯度之后才可以直接进行分析。

因此，人们期望将色谱与质谱联接起来使用以弥补这两种仪器各自的缺点。

据统计，已知化合物中约80%的化合物是亲水性强、挥发性低的有机物，热不稳定化合物及生物大分子，这些化合物的分析不适宜用气相色谱分析，只能依靠液相色谱。

如果能成功地将液相与质谱联接使用，这一技术将在生物、医药、化工和环境等领域大有应用前景。

为达到这一目的需要一个起“接口”作用的装置将液相与质谱联接起来。

这个接口要解决三个主要的问题：（1）液相色谱中使用的流速较大，而质谱需要一个高真空环境工作；（2）要从流动相中提供足够的离子供质谱分析；（3）去除流动相中杂质对质谱可能造成的污染。

近年来，液相色谱-质谱联用在技术及应用方面取得了很大进展，在环境、医药研究的各领域应用越来越广泛，且随着现代化高新技术的不断发展及液相色谱质谱联用技术自身的优点，液相色谱质谱联用技术必将在未来几年不断发展且发挥越来越重要的作用。

HLPC-MS除了可以分析气相色谱-质谱（GC-MS）所不能分析的强极性、难挥发、热不稳定性的化合物之外，还具有以下几个方面的优点：①分析范围广，MS几乎可以检测所有的化合物，比较容易地解决了分析热不稳定化合物的难题；②分离能力强，即使被分析混合物在色谱上没有完全分离开，但通过MS的特征离子质量色谱图也能分别给出它们各自的色谱图来进行定性定量；③定性分析结果可靠，可以同时给出每一个组分的分子量和丰富的结构信息；④检测限低，MS具备高灵敏度，通过选择离子检测（SIM）方式，其检测能力还可以提高一个数量级以上；⑤分析时间快，HPLC-MS使用的液相色谱柱为窄径柱，缩短了分析时间，提高了分离效果；⑥自动化程度高，HPLC-MS具有高度的自动化。

LC-MS技术在中药分析的应用

? 表面增强激光解吸离子化（surface－enhanced laser desorption ionization, SELDI）
常见离子化方法
? 大气压离子化（atmospheric pressure ionization, API）
? ESI (Electrospray Ionization):电喷雾电离——属最软的电离方式 ? 气动辅助电喷雾离子化(pneumatically assisted electrospray ionization)又
电极，通过放电电极的高压放电，使空气中某些中性分子电离，产生 H3O+，N2+，O2+ 和O+ 等离子，溶剂分子也会被电离，这些离子与分析物分子进行离子-分子反应，使分析物分子离子化。
APCI 特点
? APCI的优点是检测限低，易于与GC或LC连接。 ? 样品分子在 EI中的绝对离子化效率是 0.01% ~0.1%，而APCI的
? 质荷比 m/z, ，是离子的质量和该离子所带静电单位数的比值。
? 基峰与相对强度基峰（base peak）是质谱图中的最强峰。质谱峰的强度常以相对强度（relative intensity ）衡量。以基峰的强度为 100，算出各个质谱峰的相对百分强度。
? 分子离子分子离子是样品分子失去或得到一个电子而形成的。分子离子代表完整的样品分子，是其所有碎片离子的终极前体(ultimate precursor) 。
起始离子化效率几乎是100% 。 ? 与CI相比较，APCI的离子-分子或电子-分子反应在大气压下进
行，样品分子与试剂离子或电子可以进行有效碰撞，在短时间内经数次碰撞即可达到热平衡。
?
质量分析器
? 质谱仪中将离子按质荷比分开的部分 ,离子通过分析器后 ,按不同质荷比 (m/z)分开 ,将相同的 m/z离子聚焦在一起 ,组成质谱。

LC-MS接口技术

• A+B • A+
16
适
APCI
菌（Antibiotics）碱药（basic drugs）甾（类固 Steroids、 rogens）适 EI电样激类est
17
18
电喷雾离子化接口
ESI
19
• ESI是在高静电梯度下，使样品溶液发生静电喷雾，在干燥气流中，形成带电喷雾，随着溶剂的蒸发，通过离子蒸发机制，生成气态离子，以进行质谱分析的过程。单单使用静电场发生的静电喷雾，通常只能在1 ~5μL/min或更低的流速下操作，而借助气动或超 1mL/min 声等雾化技术，可在较高的流速，如1mL/min条件下工作，便于与常规HPLC连接。
API
ESI/APCI
4
Hale Waihona Puke 液体直接导入接口DLI
• 该接口是将液相色谱的流动相沿着进样杆流动，然后通过一个直径为3-5μm 的针孔，使液体射入质谱计的CI 离子源中。采用传统的CI 离子源可以很容易地把色谱与质谱计相连或脱开。 • 优点：接口简单，造价低廉，可将非挥发性和热不稳定性的化合物温和地转化成气态，样品以溶液状态进入质谱形成了CI 条件，可得到分子量信息。 • 缺点：分流过程中需要减少大量的流动相，使用的隔膜经常堵塞。
29
• 与真空MALDI比较，APMALDI所得结果大多情况下市相似的。通常，APMALDI产生的准分子离子的内能较真空MALDI低，这是因为在大气压条件下，新生的离子经过气体碰撞冷却，从而保存了足够多的完整的准分子离子，聚焦、加速进入质量分析器。 • 近来，有复合离子源问世，即在离子源的不同区域，采用不同的离子化技术。如ESI/APCI，以同时得到样品的ESI和APCI信息。