高效液相色谱串联质谱仪的原理

高效液相色谱串联质谱仪的原理

储液器中的流动相被高压泵打入检测系统，样品溶液经进样器进入流动相，被流动相载入色谱柱（固定相）内。

由于样本溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数，在两相中作相对运动时，经过反复多次的“吸附-解吸”的分配过程，各组分在移动速度上产生较大的差别，被分离成单个组分依次从柱内流出，通过检测器时，样本浓度被转换成电信号传送到记录仪，数据以图谱形式输出检测结果。

扩展资料

液相色谱（LC）能够有效的将有机物待测样品中的有机物成分分离开，而质谱（MS）能够对分开的有机物逐个的分析，得到有机物分子量，结构（在某些情况下）和浓度（定量分析）的信息。

电喷雾电离技术造就了LC-MS质谱图简洁，后期数据处理简单的特点。LC-MS为有机物分析实验室，药物、食品检验室，生产过程控制、质检等部门必不可少的分析工具。

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高效液相质谱联用仪的工作原理？

高效液相色谱-质谱联用技术（HPLC-MS）是以液相色谱作为分离系统，质谱作为检测系统，经纯化后的样品在液相色谱和质谱部分经过分离和离子化，经由检测器得到质谱图。

液质联用体现了色谱和质谱优势的互补，结合了色谱对复杂样品的高分离能力和质谱的高选择性，高灵敏度及能够提供相对分子量和结构信息的优点，在临床检验、临床研究领域有广泛的应用。

色谱可作为质谱的样品导入装置，并对样品进行初步分离纯化，因此色谱/质谱联用技术可对复杂体系进行分离分析。因为色谱可得到化合物的保留时间，质谱可给出化合物的分子量和结构信息，故对复杂体系或混合物中化合物的鉴别和测定非常有效。气相色谱／质谱联用和液相色谱／质谱联用等已经广泛用于药物分析。

液相色谱/质谱联用，主要用于分析GC/MS不能分析，或热稳定性差，强极性和高分子量的物质，如生物样品（药物与其代谢产物）和生物大分子（肽、蛋白、核酸和多糖）。

简单的说，就是利用HPLC的分离技术，将混合的东西分离成单一的物质，依次进入质谱，打成碎片，然后从物质的结构分析，可以大体判断键的断裂方式，然后通过质荷比 对照相应的对照图库 大概判断碎片的分子结构，从而来对未知物质做定性，但是质谱并不是百分百的确定结构，要准确的确定物质结构，还要做很多其他的东西，比如核磁 H谱 C普等。

因质谱需要离子化，所以流动相的要求比较高，常见的钠盐 钾盐都不可以用，给你个表参考

GC/MS被广泛应用于复杂组分的分离与鉴定，其具有GC的高分辨率和质谱的高灵敏度，是生物样品中药物与代谢物定性定量的有效工具。

质谱仪的基本部件有：离子源、滤质器、检测器三部分组成，它们被安放在真空总管道内。

接口：由GC出来的样品通过接口进入到质谱仪，接口是色质联用系统的关键。

接口作用：

1 压力匹配——质谱离子源的真空度在10-3Pa，而GC色谱柱出口压力高达105Pa，接口的作用就是要使两者压力匹配。

2 组分浓缩——从GC色谱柱流出的气体中有大量载气，接口的作用是排除载气，使被测物浓缩后进入离子源。

常见接口技术有：

1 分子分离器连接（主要用于填充柱）

扩散型——扩散速率与物质分子量的平方成反比，与其分压成正比。当色谱流出物经过分离器时，小分子的载气易从微孔中扩散出去，被真空泵抽除，而被测物分子量大，不易扩散则得到浓缩。

2 直接连接法（主要用于毛细管柱）

在色谱柱和离子源之间用长约50cm，内径0.5mm的不锈钢毛细管连接，色谱流出物经过毛细管全部进入离子源，这种接口技术样品利用率高。

3 开口分流连接

该接口是放空一部分色谱流出物，让另一部分进入质谱仪，通过不断流入清洗氦气，将多余流出物带走。此法样品利用率低。

离子源

离子源的作用是接受样品产生离子，常用的离子化方式有：

电子轰击离子化（electron impact ionization，EI）

lEI是最常用的一种离子源，有机分子被一束电子流（能量一般为70eV）轰击，失去一个外层电子，形成带正电荷的分子离子（M+ ） ， M+进一步碎裂成各种碎片离子、中性离子或游离基，在电场作用下，正离子被加速、聚焦、进入质量分析器分析。

化学离子化（chemical ionization，CI）

将反应气（甲烷、异丁烷、氨气等）与样品按一定比例混合，然后进行电子轰击，甲烷分子先被电离，形成一次、二次离子，这些离子再与 样品分子发生反应，形成比样品分子大一个质量数的（M+1） 离子，或称为准分子离子。准分子离子也可能失去一个H2 ，形成（M-1）离子。

场致离子化（field ionization，FI）

适用于易变分子的离子化，如碳水化合物、氨基酸、多肽、抗生素、苯丙胺类等。能产生较强的分子离子峰和准分子离子峰。

场解吸离子化（ field desorption ionization， FD）

用于极性大、难气化、对热不稳定的化合物。

负离子化学离子化（negative ion chemical ionization，NICI）

是在正离子MS的基础上发展起来的一种离子化方法，其给出特征的负离子峰，具有很高的灵敏度（ 10-15 g）。

质量分析器

其作用是将电离室中生成的离子按质荷比（m/z）大小分开，进行质谱检测。常见质量分析器有四极质量分析器（quadrupole analyzer）

原理：由四根平行圆柱形电极组成，电极分为两组，分别加上直流电压和一定频率的交流电压。样品离子沿电极间轴向进入电场后，在极性相反的电极间振荡，只有质荷比在某个范围的离子才能通过四极杆，到达检测器，其余离子因振幅过大与电极碰撞，放电中和后被抽走。因此，改变电压或频率，可使不同质荷比的离子依次到达检测器，被分离检测。

检测器

检测器的作用是将离子束转变成电信号，并将信号放大，常用检测器是电子倍增器。当离子撞击到检测器时引起倍增器电极表面喷射出一些电子，被喷射出的电子由于电位差被加速射向第二个倍增器电极，喷射出更多的电子，由此连续作用，每个电子碰撞下一个电极时能喷射出2-3个电子，通常电子倍增器有14级倍增器电极，可大大提高检测灵敏度。

GC-MS的常用测定方法l总离子流色谱法（total ionization chromatography，TIC）—— 类似于GC 图谱，用于定量。l反复扫描法（repetitive scanning method，RSM）——按一定间隔时间反复扫描，自动测量、运算，制得各个组分的质谱图，可进行定性。l质量色谱法（mass chromatography，MC）——记录具有某质荷比的离子强度随时间变化图谱。在选定的质量范围内，任何一个质量数都有与总离子流色谱图相似的质量色谱图。

选择性离子监测（selected ion monitoring，SIM）—— 对选定的某个或数个特征质量峰进行单离子或多离子检测，获得这些离子流强度随时间的变化曲线。其检测灵敏度较总离子流检测高2-3个数量级。

质谱图——为带正电荷的离子碎片质荷比与其相对强度之间关系的棒图。质谱图中最强峰称为基峰，其强度规定为100%，其它峰以此峰为准，确定其相对强度。

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。

液相色谱串联质谱技术广泛应用于代谢组学研究，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。LC/MS最重要的是液相色谱的条件，这个是很费时间的。