色谱-色谱联用技术
色谱联用技术PPT课件
生物医学研究
用于研究生物体内的代 谢过程、疾病诊断和药
物研发。
02
色谱联用技术的原理
色谱分离原理
分离原理
色谱分离技术基于不同物质在固定相和流动相之间的分配 平衡，利用不同物质在两相之间的吸附、溶解等性质差异 实现分离。
分离过程
在色谱柱中，流动相携带待分离物质通过固定相，由于不 同物质与固定相的相互作用不同，导致在固定相中的滞留 时间不同，从而实现分离。
液相色谱-质谱联用（LC-MS）：适用于复杂有机物和 生物样品的分离和检测。
液相色谱-核磁共振联用（LC-NMR）：适用于复杂有 机物和生物大分子的结构分析。
色谱联用技术的应用领域
环境监测
用于检测空气、水体和 土壤中的有害物质。
食品检测
用于检测食品中的农药 残留、添加剂和有害物
质。
药物分析
用于研究药物代谢、药 物成分分析和药物质量
对样品要求高
色谱联用技术对样品的纯度和浓度要求较高， 否则会影响分离效果和检测结果。
改进方向
降低仪器成本
通过改进技术和工艺，降低色谱联用技术的 仪器成本，使其更具有实际应用价值。
缩短样品处理时间
通过改进分离技术和方法，缩短样品处理时 间，提高分离效率。
简化操作过程
优化色谱联用技术的操作流程，降低操作难 度，提高工作效率。
智能化与自动化
借助人工智能和机器人技术，实现 色谱联用技术的自动化进样、数据 处理和结果解读，提高分析效率。
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常用色谱柱
硅胶、氧化铝、活性炭等。
质谱原理
01
02
03
离子化过程
质谱技术通过高能电子束 或激光束将样品分子离子 化，使样品分子失去电子 成为带正电荷的离子。
最全色谱联用技术汇总
最全色谱联用技术汇总人类进入21世纪,科学技术高度发展,先进的分析仪器不断涌现,每一类分析仪器在一定范围内起独特作用,并且要求在一定的条件下使用。
如色谱作为一种分析方法,其最大特点在于能将一个复杂的混合物分离为各自单一组分,但它的定性、确定结构的能力较差,而质谱(MS)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、等离子体发射光谱(ICP—AES)和核磁共振波谱(NMR) 等技术对一个纯组分的结构确定变得较容易。
因此,只有将色谱、固相(微)萃取、膜分离等分离技术与质谱等鉴定、检测仪器联用才能得到一个完整的分析,取得丰富的信息与准确的结果。
分析仪器联用技术已在全行业样品分析中得到应用,并有广阔的发展前景。
随着新物质不断出现,以及科技的进步,对分析工具的技术要求更高,仪器联用将发挥重要的作用。
1色谱—色谱联用技术样品组分较简单时,通常用一根色谱柱,一种分离模式即可以得到很好的分离,但对于某些较复杂的组分,无论如何优化色谱条件、参数也无法使其中一些组分得到较好的分离,这时可采用色谱—色谱联用技术。
色谱—色谱联用技术也称为多维色谱。
气相色谱—气相色谱(GC—GC)联用该联用技术已有30多年的历史,在工业分析中得到广泛的应用,GC—GC联用仪已商品化。
如采用SE-52毛细管柱分析柠檬油时,采用二级GC联用能将化合物的对映异构体得到很好分离。
液相色谱—液相色谱(LC—LC)联用Hube于20世纪70年代提出LC—LC联用,技术的关键是柱切换,通过改变色谱柱与色谱柱、进样器与色谱柱、色谱柱与检测器之间的连接,以改变流动相的流向,实现样品的分离、净化、富集、制备和检测。
液相色谱有多种分离模式,可以灵活选用分离模式的组合,其选择性调节能力远大于GC—GC联用技术,具有更强的分离能力。
该接口技术比GC—GC联用的要复杂得多,至今市场上尚未见商品化的LC—LC 联用系统,分析工作者多是自行组装LC—LC系统,适用于特定组分的分离和分析。
液相色谱质谱联用技术在药物分析中的应用
液相色谱质谱联用技术在药物分析中的应用液相色谱质谱联用技术（LC-MS）已经成为分析化学领域中的一项重要工具。
它不仅可以用于生化分析和环境检测，还在药物分析中表现出很强的优势。
本文将重点介绍液相色谱质谱联用技术在药物分析中的应用。
一、液相色谱质谱联用技术的原理及优势液相色谱质谱联用技术是将液相色谱（LC）和质谱（MS）两种技术结合起来，使得样品经过某种分离后直接进入质谱分析器，从而达到高灵敏度，高选择性和高分辨率的目的。
液相色谱的选择性和分离能力可以使样品中各种成分被分离出来，而质谱则以其高灵敏度和特异性，鉴别每一个分离出来的成分，确保每种物质都得到准确的定量和定性分析。
液相色谱质谱联用技术优势显著，其主要表现在以下三个方面：1. 更高的分离能力和选择性，增强样品分离和分析的准确性和可靠性。
2. 具有高度的灵敏性和特异性，能提高分析的探测下限和峰面积，使得样品中的低浓度成分也能准确地被检测到。
3. 可以进行组分结构的确定和鉴定，通过分子离子的质量谱图，可确定组分的分子结构和可能的化学反应路径。
二、液相色谱质谱联用技术在药物分析中的应用液相色谱质谱联用技术在药物分析中的应用已经得到广泛的发展和应用。
主要表现在以下几个方面：1. 药物代谢研究液相色谱质谱联用技术被广泛应用于药物代谢研究中。
通过监测药物的代谢产物，可以研究药物在体内的代谢途径，剖析药物的药效，药物代谢动力学参数和评价药物对人体生理的影响。
2. 药物成分分析液相色谱质谱联用技术可以实现药物中各种成分的分离和分析，确保药物的安全和质量。
通过确定药物中的各种成分，可以评价药物的性质和作用机理，为药物的研发和质量监测提供有力的技术支持。
3. 毒物分析液相色谱质谱联用技术也可以用于毒物分析。
通过对毒物样品进行分离和质谱分析，可以鉴定毒物类别和浓度，及时采取措施，保护公众健康安全。
4. 药物残留检测液相色谱质谱联用技术可以用于药物残留检测。
通过在食品、动物和植物中定量检测药物残留量，可以评估药物对环境和健康的影响，保障食品安全。
色谱联用技术
4、2 气相色谱－质谱联用 GC-MS
1、气相色谱与“四谱”工作条件得适应性
方法 气相色谱 质谱 红外 紫外 核磁共振
操作特性
气相
是 是 不希望 否
否
灵敏度（毫微克） 是 是 否 取决于样品 否
扫描时间匹配
是 是①
否
是②
连续流动
是 是否
否
否
温度匹配
是否
否
否
工作气压
是 否是
是
是
①傅里叶变换红外; ②傅里叶变换核磁共振
– 峰存储模式( peak parking ) • 实际上就是一种离线模式。 • 由LC流出得峰存储在毛细管回路中,然后通过 适当得阀系统依次送入NMR探头中进行 NMR测定,LC分析过程不中断。 • 体系中有三个阀,12个存储峰得毛细管回路, 整个过程由计算机控制。
PB EI
2、 电喷雾电离(ESI,接口+软电离技术)
Charged Droplets
+ ++
-
+ - -++ -
++
+ +
Evaporation
Rayleigh Limit
Reached
+ +++
+-+--+-- +++
Analyte Ions
Solvent Ion Clusters Salts/Ion pairs Neutrals
APCI
放电针 类似于化学电离 属于气相电离 0、2～2ml/min 极性较小得化合物 产生单电荷离子
三、质量分析器
1、 四极杆质量分析器
高效液相色谱技术与质谱联用技术的应用
高效液相色谱技术与质谱联用技术的应用一、高效液相色谱技术简介高效液相色谱技术（HPLC）是一种分离化合物的方法，它利用不同化合物在流动相和固定相中的相互作用差异，将物质分离。
HPLC技术的发展历史可以追溯到20世纪60年代，它是色谱技术发展的一个重要分支。
该技术主要用于生物化学、分析化学、医药、食品及石油等行业领域。
HPLC技术具有高效率、精确度、灵敏度和选择性等优点。
它可以对不同的化合物进行快速分离、定量测定和纯化，是现代化学及生命科学研究中不可或缺的重要技术手段。
二、质谱联用技术的原理质谱联用技术是将HPLC技术与质谱技术结合使用，可以在分离化合物的同时获得高精度、高分辨率的质谱数据。
该技术的原理是在分离某一化合物时，利用HPLC技术将化合物输送至质谱仪中，通过对化合物进行分子离子化，然后用质谱仪进行扫描鉴定和分析。
质谱联用技术不仅提高了分析测试的分辨率和可靠性，而且还可以帮助化学家了解分子结构、反应机理等重要信息。
三、质谱联用技术在实际应用中的作用1.生物化学与医学领域质谱联用技术在生物化学与医学领域得到广泛应用，可以帮助研究人员确定药物代谢物的结构，研究蛋白质、核酸等生物分子结构，以及进行药物筛选和医学诊断等工作。
例如，在药物代谢研究中，常用质谱联用技术来分析药物代谢物的结构和定量测定各种代谢产物的比例，以帮助研究人员深入了解药物代谢机理。
2.环保领域质谱联用技术在环保领域的应用也十分广泛，可以用于鉴定和测定环境中污染物、有毒物质和废弃物中的化学物质种类和含量等，可以有效提高对环境中化学物质的监测和治理水平。
例如，在水产、畜牧等养殖行业中，质谱联用技术可用于鉴定和测定养殖废物中残留的激素和抗生素种类和含量等，以便进行环境监测和治理。
3.食品行业质谱联用技术在食品行业的应用主要是用于检测食品中的添加剂、农药残留、重金属等有害成分，以保证食品质量和食品安全。
例如，在农药残留检测中，常用质谱联用技术来分析农药残留物的结构和定量测定各种残留物的比例，以便更好地监测和控制食品安全问题。
色谱联用技术LCMS
由于 HPLC目前的应用极其广泛， 特别是在我们药学专业应用更为普遍， 所以 LC-MS 在使用上比 GC-MS 有更 高的使用价值。
二、LC-MS的工作原理
与GC-MS基本相同，最大的不同是接口不同。 另外， LC-MS 一般用来分析挥发性差，热不稳 定的样品，应用范围增大。 非极性化合物不能分析。（难以离子化）
（1）种类：甲醇、乙腈、水和它们不同比例的混合 物以及易挥发盐的缓冲溶液。 若流动相需用缓冲溶液，该缓冲液最好具有挥发 性，这样可减少缓冲盐在离子源内的沉积。
应当根据样品所需的极性以及样品的pH值，调节 流动相的pH。
蛋白酵素
流动相应当具有低的蒸发热和低的表面张力，以 增强离子的解吸作用，离子化效率提高。 （2）流速：和色谱柱的内径有关，内径越小流量越 小。 0.3 1.0 2.1 4.6 内径(mm) 10 30~60 200~500 >700 流速(μl/min)
五、 HPLC-MS的灵敏度
MSD与DAD的比较
（三甘油）
（椰子油） 椰子油
氨基甲酸盐
六、LC-MS联用仪的真空
七、 碰撞诱导解离（CID）技术
电喷雾是一种“软”电离技术，通常只形成准 分子离子，提供分子量信息。但是在实际工作中， 特别是对未知化合物的分析，不仅需要分子量，而 且更需要尽可能多的化合物碎片信息。 碰撞诱导解离（CID）可解决这一不足。
电喷雾接口（ ESI）液滴变化示意图:
Charged Droplets
--+ + ++ + + + + + + + + + + + - + - + ++ - -- + + -+ --+ + ++
色谱联用技术(LC-MS).
常用于强极性化合物及高分子化合物的测定，一般 不适于非极性或弱极性化合物的分析；
由于温度较低，因此较适用于热不稳定化合物；
只能允许非常小的液体流量（0.2~1mL）。
② 大气压化学源(API-±CI、APCI)
大气压化学源 工作原理
与ESI相似，所不同的是通过电晕放电针首先 使溶剂离子化，离子化的溶剂与待分析物气态分 子发生离子交换反应，形成准分子离子，使分析 物离子化。
（1）种类：甲醇、乙腈、水和它们不同比例的混合 物以及易挥发盐的缓冲溶液。 若流动相需用缓冲溶液，该缓冲液最好具有挥发 性，这样可pH值，调节 流动相的pH。
蛋白酵素
流动相应当具有低的蒸发热和低的表面张力，以 增强离子的解吸作用，离子化效率提高。 （2）流速：和色谱柱的内径有关，内径越小流量越 小。 0.3 1.0 2.1 4.6 内径(mm) 10 30~60 200~500 >700 流速(μl/min)
母离子分析可用来鉴定和确认类型已知的 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 描功能在药物代谢研究中十分重要。
Product Ion Scan(子离子扫描)
-After identification, the precursor ion is sent into the collision cell and fragmented by CID -Q1 is fixed, Q3 sweeps a given mass range -Used for structural elucidation（结构确认） -First step to developing quantitative method
（2） 负离子方式
色谱质谱联用技术原理
色谱质谱联用技术原理
色谱质谱联用技术（GC-MS，Gas Chromatography-Mass Spectrometry）是一种基于气相色谱与质谱联用的分析技术。
它将两种常用的分析仪器相互衔接，通过样品的挥发性分离和质谱检测相结合，可以获得更加详细和准确的分析结果。
色谱质谱联用技术的原理是先使用气相色谱将混合物分离成各个组分，并将其按照一定的顺序传递到质谱仪中进行检测。
气相色谱的分离原理是通过样品成分在固定相和流动相之间的分配系数差异，实现不同组分的分离。
而质谱则是利用样品中的化合物在电子轰击下形成的离子片段，通过测量离子的质荷比和对应的相对丰度，来确定每个组分的结构。
在色谱质谱联用技术中，气相色谱起到了分离和预处理的作用，将样品中的复杂混合物进行有效分离，减少质谱中的干扰。
分离后的组分按顺序进入质谱仪的离子源，通过电子轰击或其他方式激发样品中的化合物，使其产生一系列离子片段。
这些离子片段按质荷比进入质谱仪的离子选择器，只选择特定质荷比的离子进入质谱仪的检测器，并测量其相对丰度。
通过对质谱信号的分析，可以确定每个组分的质谱图谱和峰形，并进一步利用数据库进行结构鉴定。
同时，由于分离的过程中已经去除了大部分的杂质和干扰物，因此色谱质谱联用技术相比单独使用质谱仪，具有更高的灵敏度和特异性，可以更准确地定量分析样品中的化合物。
总而言之，色谱质谱联用技术通过将气相色谱和质谱相结合，
利用色谱的分离性能和质谱的结构鉴定能力，可以对复杂样品进行准确、快速、灵敏的分析。
这项技术在食品、环境、药物等领域中得到了广泛应用，并为科学研究和工业生产提供了有力的分析手段。
简述几种色谱质谱联用技术的特点及应用
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色谱联用技术
目 录
• 色谱联用技术概述 • 色谱联用技术的分类 • 色谱联用技术的原理与操作 • 色谱联用技术的应用案例 • 色谱联用技术的发展前景与挑战
01 色谱联用技术概述
术是指将两种或多种分离技术 结合使用，以实现复杂样品中组分的分离 、鉴定和测量的技术。
蛋白质相互作用研究
利用CEC技术，可以研究蛋白质之间的相互作用关系，为生物医学研究提供重要支持。
05 色谱联用技术的发展前景 与挑战
色谱联用技术的发展前景
拓展应用领域
随着分析需求的不断增长，色谱 联用技术的应用领域将进一步拓 展，包括药物研发、环境监测、
食品安全等领域。
提高分离效率
未来色谱联用技术将进一步提高分 离效率，缩短分析时间，提高检测 灵敏度和准确性。
定。
LC-NMR在生物医药、石油化工、 食品安全等领域广泛应用。
毛细管电泳色谱联用（CEC）
CEC是毛细管电泳和色谱的联用技术， 主要用于分析离子和极性分子。
CEC在生物医药、环境监测、食品安 全等领域广泛应用。
CEC通过毛细管电泳将混合物分离成 单一组分，然后通过色谱对每个组分 进行进一步分离和鉴定。
液相色谱与质谱的联用，拓宽 了色谱联用技术的应用范围。
1940年代
气相色谱（GC）的发明，实 现了气体和易挥发有机化合物 的分离分析。
1960年代
气相色谱与质谱（MS）的联 用，提高了定性分析的能力。
1980年代至今
不断改进和发展色谱联用技术， 提高了分离效能、灵敏度和应 用范围。
02 色谱联用技术的分类
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03 色谱联用技术的原理与操 作
色谱分离原理
色谱联用2
(Hyphenated Chromotography)
第一节 二维色谱 TLC-TLC GC-GC HPLC-HPLC 第二节 色谱与MS方法联用 GC-MS HPLC-MS TLC-MS
为何要进行色谱联用？
色谱分离能力强、检测灵敏度高、分析速度 快，是复杂混合物分析的首选技术，但是色 谱的未知物定性方面往往难于给出可靠信息。 具有强鉴定未知物结构能力，却不具有分离 能力的方法有：
为降低载气总量，常采用较低的载气流量。
接口技术
是气相—质谱联用的关键部件，起 到传输分离组分，匹配两者压力，
排除大量载气的作用。
直接连接法
当使用毛细管柱时，其载气流量一般为 2ml/min左右。可用直接连接法
分子分离器
GC是在常压下工作，而MS是在高真空下工
作，因此，必须有一个连接装置，将色谱柱
5、并联多柱系统
缺点：数据处理工作繁杂。
三、液相和气相色谱联用
目的在于用液相色谱分离提纯复杂介质中 的低浓度成分，转而用高效、高灵敏度的 毛细管气相色谱实现分离分析的目的。
三、液相和气相色谱联用
难点：流动相的挥发性问题
•如果液相色谱流动相是挥发性溶剂时，液相色 谱馏分可直接经过一保留间隙柱，引入气相色 谱柱；
在垂直于这小液滴运动方向，引入一股氦气，以促 其分散，防止液滴重新聚集，所形成的气溶胶随后 直接通过一玻璃蒸发室。
质量分析器——离子阱质量分析器
特定m/z离子在阱内一 定轨道上稳定旋转，改 变端电极电压，不同 m/z离子飞出阱到达检
测器；
三、薄层/质谱联用
薄层在完成分离后，薄层板上的溶剂基本被 蒸发除去，因此物质斑点，已可满足质谱仪 离子源的真空要求。 1. 用激光或白炽灯照射样品斑点，使样品物质 从吸附剂中脱附，形成气态，随后被吹扫入 质谱仪的离子源（适用于高挥发性和非极性 化合物）。 2. 用一束离子（一般用铯或镓离子）扫描在真 空室中的薄层板，将能量传递给待测物质， 使其弹射出来，吸附剂层内的大部分样品分 子并不能被检测。
液相色谱-质谱联用技术的临床应用现况及未来发展趋势
液相色谱-质谱联用技术的临床应用现况及未来发展趋势
液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）已成为现代临床医学中重要的分析工具，其应用范围涵盖了药物代谢动力学、药物残留分析、临床诊断等多个领域。
以下是LC-MS在临床应用现况及未来发展趋势的简要介绍：
1. 应用现况
（1）药物代谢动力学研究：LC-MS可用于药物代谢产物的鉴定和定量分析，并可以揭示药物作用机制以及药物在人体内代谢的特征。
（2）生物标志物检测：LC-MS可以快速准确地检测出生物标志物，如蛋白质、多肽、代谢物等，从而实现对各种疾病的早期诊断和治疗监测。
（3）药物残留分析：LC-MS可以检测出食品、水源和环境中的微量污染物以及药物残留，保障公众健康与安全。
2. 未来发展趋势
（1）高灵敏度和高通量技术：未来的LC-MS技术将会更加专业化和高效化，具备更高的灵敏度和通量，能够实现更快速、准确、全面的分析。
（2）结合多种质谱技术：未来LC-MS将与MALDI-TOF、离子迁移质谱或者ICP-MS等其他质谱技术相结合，形成“多维”联用技术，进一步提升样品的分离和鉴定能力。
（3）应用范围扩展：未来的LC-MS技术将逐渐应用于其他领域，如肿瘤标志物检测、体液组分分析、免疫调节剂研究等，为临床医学提供更全面、准确、有力的技术支持。
高效液相色谱,气相色谱,联用技术
高效液相色谱,气相色谱,联用技术
高效液相色谱（HPLC）是一种基于液相流动的分离和检测技术，常用于分析大分子和小分子有机化合物、生命分子、蛋白质、药物、食品、环境样品等。
其原理是利用建构在色谱柱内的吸附剂、离子交换剂、凝胶固定相、逆相液相柱等材料，完成具有不同物化性质的分子之间的排列和分离。
HPLC无需分离出物质形成纯样品，可分离、检测多种物质，对于临床药物检验、食品检验、环境污染物检测都具有重要意义。
气相色谱（GC）是一种基于气体流动的分离和检测技术，常用于分析有机物和无机物。
其原理是利用高纯度的惰性载气在一定条件下，通过不同物质之间的相互作用进行分离和检测。
GC可提供高分辨率、高准确度和极高的灵敏度，可分析有机溶剂、烃类、农药、环境污染物、药物等。
GC对于石油化工、环境污染物监测、病理生理学等领域有着广泛的应用。
联用技术是将两种不同的分析技术结合使用，可以从不同角度获得更多有用的信息，改进分析结果的准确性、精度、灵敏度和特异性。
联用技术的应用包括气相色谱-质谱（GC-MS）、高效液相色谱-质谱（HPLC-MS）、光谱法-质谱（MS-UV、MS-IR等）、色谱-光谱法、等离子质谱（ICP-MS）等等。
联用技术的应用成为现代科学分析技术的核心，可以大大提高分析的准确性、精度和可靠性。
色谱联用技术
1.5在中药药物动力学研究中应用
• Daniel L. Gustafson 等利用 LC - MS 法 ,研究从欧州红豆杉 Taxus baccata 提取出的多烯紫杉醇在人体内发生转运和转化的药 代动力学规律。居文政等利用 HPLC - ESI - MS ,测定人血浆中灯盏 乙素总苷元 ,线性范围为 0. 0126～3. 24mg/l,发现灯盏花素片口服 药代动力学特点是达峰时间较长 ,约占受试者总人数 45 %的药时曲 线有双峰现象。杨汉煜等应用HPLC - MS - MS 法测定人血浆中伪麻 黄碱浓度 ,以SRM 扫描方式 ,以准分子离子(m/z166) 作为母离子 , 利用生成的主要碎片离子 m /z147 进行定量分析 ,血浆中的内源性 物质不干扰待测物的测定 ,其定量下限可达5ng/ml,具有高度的专属 性和灵敏度。符旭东等利用 HPLC - MS 法 ,测定 Beagle 狗血浆中 石杉碱甲,线性范围为 0. 1～12ng/ml, 最低定量浓度为 0. 1ng/ml, 可以检测到 Beagle 狗静注和口服 100μg 石杉碱甲后 12h 的血药 浓度。
2.3在与药效学相结合的应用研究
• 通过 GC/ MS 联用技术对雷公藤的脂肪油进行了分析 ,鉴定出了 12 个化合物 ,并从中分离和鉴定出了 P 和 P -DDT ,进而讨论了雷公藤 中抗炎免疫和雄性抗育成分 —雷公藤氯内酯醇的生物来源。对天然 产物无花果抗肿瘤成分检测分析 ,以 HPLC 及 GC/ MS 分析具有显 著抗癌疗效的无花果抽提物有效部位的有效化学成分 ,分析结果推断 其抗癌作用与其芳环类化合物有关。对芫荽子挥发油进行了 GC/MS 分析 ,并利用 Ames 标准菌株 TA～98 加与不加 S～9 代谢系统对 其挥发油进行了体外致突变性检测 ,未发现芫荽子挥发油有致突变性 。
第二十一章色谱联用分析法第七版
带电液滴 旳形成
溶剂蒸发和 液滴碎裂
离子蒸发形 成气态离子
第二十一章 色谱联用分析法
仪器分析
电喷雾接口示意图
第二十一章 色谱联用分析法
仪器分析
电喷雾离子化过程示意图
第二十一章 色谱联用分析法
仪器分析
HPLC-ESI-MS谱图主要给出准分子离子旳有关 信息，例如在单电荷情况下旳[M+H]+、[M+Na]+、 [M－H]等，对于生物大分子如蛋白质、肽等， 还能产生大量旳多电荷离子。 ESI常用于强极性、热不稳定化合物及高分子 化合物旳测定。 ESI旳主要缺陷是只能允许非常小旳流动相流 量。
选择离子监测能够把全扫描模式所得旳复杂 旳总离子色谱图变得非常简朴，即取得旳质
量色谱图。提升了敏捷度，同步有更快旳扫 描速度。选择离子监测主要用于定量分析。
第二十一章 色谱联用分析法
（三）选择反应监测
仪器分析
选择反应监测是串联质谱旳一种检测模式，即
监测一种或几种特定旳离子反应，监测几种离 子反应又称为多反应监测(MRM)。
第二十一章 色谱联用分析法
二、高效液相色谱－质谱联用
仪器分析
（一）原理
以高效液相色谱为分离手段，以质谱为 鉴定和测定手段，经过合适接口 (interface)将两者联接成完整仪器。
第二十一章 色谱联用分析法
仪器分析
（二）高效液相色谱－质谱联用仪器
1．高效液相色谱－质谱接口和离子化
接口装置必须既能满足液、质两谱在线 联用旳真空匹配要求，又能实现被分析 组分旳离子化。
给出总离子流色谱图上每一种色谱峰旳质谱
第二十一章 色谱联用分析法
仪器分析
3.总离子流色谱图（TIC）是总离子流强度
色谱质谱联用技术
色谱质谱联用技术色谱质谱联用技术是分析化学领域中较为成熟的联用技术之一。
该技术结合了色谱和质谱两种分析方法，弥补了它们本身的缺陷，同时提高了样品的检测灵敏度和分析能力。
本文将简要介绍色谱质谱联用技术的工作原理、分类和应用等方面。
一、工作原理色谱质谱联用技术的工作原理是将色谱分离的化合物经过前处理后送入质谱分析器进行检测。
具体操作步骤如下：1. 样品制备：将待检测的样品进行前处理，如固相萃取、溶剂萃取、化学反应等，以提高样品的纯度和富集度，使得检测结果更为准确。
2. 色谱分离：将前处理完成的样品注入色谱柱中进行分离。
色谱分离的选择因样品性质和所需分离精度不同而不同，例如气相色谱（GC）适用于描记化合物，液相色谱（LC）适用于生物大分子等。
3. 质谱分析：利用高速质谱扫描特性和在线分子离子诱导撞击电离（MIKES）等多种离子化技术进行离子产生，然后在离子束中进行质量分析，确定化合物的质量和结构。
4. 数据处理：将得到的质谱图和色谱图进行整合，即可得到样品中各化合物的相对含量、质量等信息。
二、分类颇受欢迎的色谱质谱联用技术有两种不同的模式：在线联用和离线联用。
在线联用是指色谱仪与质谱仪相连而形成一个单一的系统。
在在线联用中，在样品分离时即使离子化并进行质谱分析，因而可以直接获取特定化合物的相对含量和结构信息。
离线联用则是指从色谱柱中收集或者剪切分离出来的样品，对其进行离子化，然后通过质谱进行分析。
离线联用可以采用各种类型的色谱装置，不限制离子化的时间，因此更为灵活多变，适用于对化合物分离的要求较高的样品。
三、应用色谱质谱联用技术在食品、环境、药品、化妆品等领域得到了广泛应用，特别是在生物医学领域发挥重要作用。
例如在新药研发中，色谱质谱联用技术可以用来分析药物代谢产物，以评估其毒性。
在食品检测中，这种技术可以用于检测食品中的致癌物、残留农药等有害物质。
在环境监测中，可以用于检测大气中的有害气体、水中的微量污染物等。
色谱质谱联用技术原理
色谱质谱联用技术原理色谱质谱联用技术（GC-MS，Gas Chromatography-Mass Spectrometry）是一种化学分析方法，结合了色谱技术和质谱技术的优势，广泛应用于分析和鉴定复杂样品中的有机化合物。
色谱是一种分离技术，根据化合物间在固相柱上的吸附和解吸行为的差异，将混合物中的化合物分离开来。
质谱是一种鉴别技术，通过电子轰击等方式将化合物分解成离子，并以离子质量为基础，通过离子质荷比（m/z）的差异来识别和定性分析化合物。
色谱质谱联用技术的基本原理如下：首先，样品经过预处理，通常是通过提取或者溶解，去除杂质和增强目标化合物的浓度。
然后，样品通过一个色谱柱进行分离。
色谱柱通常是由一种吸附剂填充的管状物，例如气相色谱使用的是固定在微小颗粒上的液相，液相色谱使用的是固定在固相上的液相。
样品溶液注入装置将样品在柱上匀速地分离成不同的化合物。
接下来，分离的化合物进入质谱。
在质谱中，化合物被电子轰击，产生带电的离子。
离子根据质量荷比（m/z）比例扫描，并通过电子倍增器增强信号。
由于不同化合物的质量荷比不同，可以通过检测不同离子荷质比的信号来识别和定量分析样品中的化合物。
最后，通过对色谱和质谱的数据进行综合分析，可以确定样品中的化合物的结构和含量。
通过比对样品中化合物的质谱数据与数据库中的数据，可以找到匹配的化合物，并确定其身份。
由于不同化合物的质谱数据是特征性的，因此可以用质谱的数据来进行准确鉴定和定性分析。
色谱质谱联用技术的优势在于结合了色谱和质谱两种技术的特点，能够同时获得分离和鉴定的结果。
色谱能够分离复杂的混合物，为质谱提供纯净的化合物，避免了共存物的干扰。
质谱则能够提供化合物的结构信息和定性分析的结果，准确鉴定样品中的化合物。
色谱质谱联用技术广泛应用于食品安全、环境监测、药物分析等领域，为科学研究和实际应用提供了强有力的工具。
色谱质谱联用技术（GC-MS）的应用非常广泛，涉及到许多领域，例如环境科学、食品安全、药物研发和毒理学等。
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全二维气相色谱的核心-调制器
柱1： SE-30，30m530m 柱2： DB-225，5m 250m
色谱柱：
极性柱 厚液膜非极性柱 手性柱
检测器：
快速检测能力（100HZ ） FID、 ECD、 TOF-MS
全二维气相色谱特点
分辨率高、峰容量大。一般的二维气相色谱峰容量是二柱峰容量之和， 而全二维气相色谱的峰容量是二柱峰容量之乘积，分辨率为二柱各自分辨 率平方和的平方根。 灵敏度高。组分在流出第一根色谱柱后，经过调制器聚焦后，提高了在检 测器上的浓度，因而提高检测器的灵敏度，可比通常一维色谱灵敏度提高 20 ~70倍 。 定性分析可靠性增强。 总分析时间短、效率高。由于该系统能提供高的峰容量和好的分辨率，总 分析时间比一维色谱短。
■ 高纯物主峰前杂质的测定-前切法
■ 高纯物主峰前后杂质的测定-中心切割法
全二维气相色谱
自90年代初出现 Phillips和Zoex公司合作于1999年正式实现了仪器的商品化
Z. Liu, J. B. Phillips, J. Chromatogr. Sci., 1991,29:227-231 C. J. Venkatramani, J. Xu, J. B. Phillips, Anal. Chem., 1996,68:1486-1492
全二维色谱（comprehensive two-dimensional chromatography) CC
把分离机理不同而又互相独立的两支色谱柱以串联方式结合，在这两支色谱柱之间装 有一个接口，经第一支色谱柱分离后的每一组分，都需先进入接口，进行聚焦后再以 脉 冲方式送到第二支色谱柱进行进一步的分离，所有组分从第二支色谱柱进入检测 器，信号经数据处理系统处理，得到以柱1保留时间为第一横坐标，柱2保留时间为第 二横坐标，信号强度为纵坐标的三维色谱图。
用一个六通阀连接两台液相色谱
苯脲
1-泵； 2-进样阀；3-柱1； 4-柱2；5-检测器1；6-检测器2；7-样品窗
地表水的HPLC-HPLC图
用两个六通阀连接两根柱子的四种流通方式
再循环装置
再循环法分离难分离样品
LC-GC 联用技术
关键： 如何将含有大量HPLC流动相的目标组分转移至GC
保留间隙柱
环境中持久的卤代物如多氯联(PCBs)、多溴二苯醚和联苯（PBDEs 和 PBBs)、 氯代烷、多氯萘、氯代二恶英等分析。
LC-LC 联用技术
20世纪70年代提出
多种分离模式
更强大的功能
功能： 样品净化
痕量组分的富集
组分的切割 再循环
LC-LC 技术的核心-多通阀的切换 Valco、Rheodyne ： 耐高压、耐腐蚀多通阀
三通阀接口
带保留间隙的HPLC-CGC 联用技术
8 9 10
11
-内酯外消旋体分离的RPLC-GC装置及色谱图
LC-CE 联用技术
CE： 适于生物大分子分离分析
LC-CE 联用系统示意图
阀-采样环接口示意图
1- LC柱 2-冲洗泵 3-采样环（10L） 4-毛细管柱 5-废液毛细管 6-三通阀 7-废液
参考文献
1 汪正范、杨树民、吴侔天等。色谱联用技术。北京：化学 工业出版社，2007 2 林炳承等。高效液相色谱在生命科学中的应用。济南：山 东科学技术出版社，1996
3 许国旺等。现代实用气相色谱法。北京：化学工业出版社， 2004
二维气相色谱
有阀模式
直通式
切割式
Байду номын сангаас反吹式
直观、操作简单； 但阀件要放在色谱炉内且样品要通过阀体,因 而不可避免存在 样品的吸附、污染问题，因而对阀件本身的材 料、结构和热稳定性有很高的要求。
无阀模式
不存在污染问题，柱间死体积小；操作不直观，调试麻烦。
实际应用
■ 溶剂或主峰后杂质的测定-后切割法
色谱-色谱联用技术
概 述
一、常规一维色谱的局限性 复杂样品
微量组分分析
样品中有害组分
二、多维色谱的含义
始 于1975年，Deans、Bertsch Schomburg 、Sesvic 等进行了深 入研究。
二维色谱（two-dimensional chromatography) C+C
将前级色谱某段感兴趣组分切割下来并转移到第二级色谱柱上进行分离分析
应
1、中药和天然植物样品成分分析
用
2、石油化工、烟草样品成分分析
美国Southern Illinois大学已成功地用此技术一次进样从煤油中分 出一万多个峰。 阮春海等应用HP6890和热调制器KT2000组成的GC×GC系统，其 中柱1、柱2分别是DB 1、DB1701型色谱柱，用约40 min成功分离了 石油中近2 000多个组分。 3、环境检测中的应用
三、多维色谱的分类
GC-GC LC-LC SFC-SFC CE-CE等
LC-GC LC-SFC LC-CE GC-TLC 等
柱型选择：
填充-填充、填充-毛细管、毛细管-毛细管
检测器选择：
双柱单检测器、双柱双检测器
GC-GC 联用技术
30年的历史
PE 、 Agilent、Philips 、SGE 、 Siemens 等