分析化学色谱联用分析法

（1）电喷雾离子化接口
电喷雾离子化是将溶液中试样离子转化为气 态离子的一种接口
带电液滴 的形成
溶剂蒸发和 液滴碎裂
离子蒸发形 成气态离子
电喷雾接口示意图
电喷雾离子化过程示意图
HPLC-ESI-MS谱图主要给出准分子离子的相关 信息，例如在单电荷情况下的[M+H]+、[M+Na]+、 [M－H]等，对于生物大分子如蛋白质、肽等， 还能产生大量的多电荷离子。 ESI常用于强极性、热不稳定化合物及高分子 化合物的测定。 ESI的主要缺点是只能允许非常小的流动相流 量。
在药物的生产、质量控制和研究中 在中药挥发性成分的鉴定 食品和中药中农药残留量的测定 体育竞赛中兴奋剂等违禁药品的检测 环境监测
二、高效液相色谱－质谱联用
（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，通过适当接口 (interface)将二者联接成完整仪器。
（二）高效液相色谱－质谱联用仪器
降低气相色谱仪柱后流出物的气压，同时 对试样起富集的作用，并把组分送到质谱 仪的离子源。
GC-MS对接口的一般要求是： ①能使色谱分离后的各组分尽可能多地进入 质谱仪，并使载气尽可能少地进入质谱系统。 ②维持离子源的高真空。 ③组分在通过接口时应不发生化学变化。 ④接口对试样的有效传递应具有良好的重现 性。 ⑤接口的控制操作应简单、方便、可靠。 ⑥接口应尽可能的短,以使试样尽可能快速通 过接口。
第一节 色谱－质谱联用分析法
主要包括 气相色谱－质谱联用 GC-MS 高效液相色谱－质谱联用 HPLC-MS 毛细管电泳－质谱联用 CE-MS
一、气相色谱－质谱联用
（一）原理
由于GC的试样呈气态，流动相也是气体， 与质谱仪的进样要求相匹配，故最容易将这两 种仪器联用。
气相色谱仪 接口
质谱仪 计算机系统
（2）大气压化学离子化接口
大气压化学离子化接口将溶液中组分的分子 转化为气态离子的一种接口
APCI适用分析有一定挥发性的中等极性与弱极 性，相对分子质量在2000以下的小分子化合物。 最大优点是使HPLC与MS有很高的匹配度,允许 使用流速高及含水量高的流动相，极易与RPHPLC条件匹配。 与ESI相比，APCI对流动相种类、流速及添加 物的依赖性较小。
分离试样中各组分，起着样品 制备的作用
起着气相色谱和质谱之间适配 器的作用
气相色谱仪的检测器
获得色谱和质谱数据，进行数 据采集和处理
（二）气相色谱－质谱联用仪器
主要由色谱单元、质谱单元和接口三大部分组成
1．接口(interface) 实现联用的关键
接口装置的作用 将色谱与质谱联接起来，以除去载气、
（1）离子源
电子轰击源（EI）是GC-MS中最常用的离子源 优点： ①谱图重现性好 ②有较多的碎片离子，提供丰富的结构信息 ③灵敏度高
化学电离源（CI）也是GC-MS配置的离子源之一
（2）质量分析器 ➢四极质量分析器
扫描速度快，并可从正离子到负离子检测自 动切换，而且灵巧轻便，价格便宜，是GC-MS 中最流行的质量分析器。
➢离子阱质量分析器
➢飞行时间质量分析器
3．色谱单元
用于GC-MS色谱系统应该符合质谱仪的一些 特殊要求。
主要是：
①固定相应选择耐高温，不易流失的固定液， 最好用键合相。
②载气应不干扰质谱检测，一般常用氦气。
（三）气相色谱－质谱分析的应用
GC-MS联用分析的灵敏度高，适合于低分子化 合物(相对分子质量＜1000）的分析，尤其适 合于挥发性成分的分析。
（三）高效液相色谱－质谱分析的特点 和应用
1．高效液相色谱-质谱联用的特点
①适用的范围宽。 ②提供各种信息。可产生准分子离子和多级 质谱可提供丰富的结构信息。 ③有很高的灵敏度和样品通量。 可在色谱分离不完全的情况下对复杂基质中 的痕量组分进行快速定性和定量分析。
2．高效液相色谱-质谱联用的应用和 分析条件
3．色谱单元
HPLC-MS中的色谱柱一般短柱，以缩短分析 时间，最常用的固定相为ODS。 HPLC-MS对流动相的基本要求是不含非挥发 性盐类，以防其析出堵塞毛细管等。 所用溶剂的纯度最好都是色谱纯。 流动相中挥发性电解质如甲酸、乙酸、氨水、 乙酸铵等的浓度也不能太高。 流动相的pH、流速均对检测灵敏度有很大影 响。
色谱联 用分析法
两种色谱联 用（色谱-色 谱）分析法
提高 分离能力
色谱与质谱、 波谱联用的 分析方法
提高 定性能力
色谱-质谱、波谱联用分析法
Байду номын сангаас将分离能力很强的色谱仪与定性、定结构能力 很强的质谱或光谱仪器通过适当的接口 (interface)相结合成完整的分析仪器，借助计算 机技术进行物质分析的方法。
GC-MS的接口有直接导入型和浓缩型
直接导入型
装置结构简单，容易维护， 但它无浓缩作用
喷射式浓缩型 具备去除载气、浓缩样
接口
品的功能，即具有分子
分离的能力
2．质谱单元 GC-MS中的质谱应满足下列要求： 真空系统不受载气流量的影响 灵敏度和分辨率与色谱系统匹配 扫描速度与色谱流出速度相适应
液相色谱－质谱联用技术在药学、临床医 学、生物学、食品化工等许多领域的应用越来 越广泛。
HPLC-MS分析实验条件的选择：
（1）流动相和流量：常用流动相为水、甲醇、乙腈 及它们的混合物，可用醋酸、甲酸或它们的铵盐溶 液调节pH ，应避免磷酸盐或离子对试剂等。流量对 LC-MS分析有较大影响。
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 联用的真空匹配要求，又能实现被分析 组分的离子化。
离子化方式有两种：
① 试样在离子源中以气体形式被离子化 ② 是从固体表面或溶液中溅射出带电离子 大气压离子化--最常用
电喷雾离子化（ESI）
大气压化学离子化 (APCI)
大气压光离子化 (APPI)
（2）质量分析器 ➢四极质量分析器 ➢离子阱质量分析器 ➢飞行时间质量分析器
串联四极质量分析器--使用较广泛
将三个四极质量分析器串联起来使用
第一个四极质量分析器进行质量分离 第二个四极质量分析器--碰撞池，产生产物离子 产物离子由第三个四极质量分析器分离分析
串联四极质量分析器能够进行选择反应监 测，选择性更高，使用串联四极质量分析器的 质谱称为串联质谱。