安捷伦-液质联用技术(LCMS)及其应用(2)
液质联用技术的原理与应用 (2).
离子源
离子源是使样品分子、原子或自由基转变为气相离子
的器件，是质谱仪的“门户” 有机MS中几种常见的离子源
电子电离（Electron Ionization，EI）源
化学电离（CI）源
较“软”电离；需要试剂气；适合GC 大气压电离（Atmospheric Pressure Ionization，API）源 基质辅助激光解吸电离（MALDI）源 适合蛋白质分析 无机MS中几种常见的离子源 感耦等离子体（Inductively Coupled Plasma，ICP）源
ESI的特点
在大气压下进行 对比：EI在真空状态下进行 “软”电离 形成离子：加合离子[M＋H]＋、[M＋Na]＋、[M＋NH4]＋ 、[M＋Cl]－等；去质子化分子[M―H]－ 对比：EI是“硬”电离 单电荷与多电离离子 小分子以单电荷离子为主，大分子以多电荷离子为主
基质效应 可能存在基质增强或抑制 如何判断是否存在？ 解决办法？（同位素标记内标、基质加标、改进样品前 处理……）
离子源发展史
1969年，Beckey
场解吸，打开了MS用于生物大分子分析的大门
1980s，Fenn（芬恩，1917～2010） 使电喷雾电离（Electrospray Ionization，ESI）取得重 大突破 1973年，Horning 大 气 压 化 学 电 离 （ Atmospheric Pressure Chemical Ionization，APCI） 1980年，Houk 以电感耦合等离子体（Inductively Coupled Plasma ， ICP）为离子源，发明了ICP-MS，是元素分析的利器
离子源发展史
1987年，Tanaka（田中耕一，1959～） 将 基 质 辅 助 激 光 解 吸 电 离 （ Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization，MALDI）用于蛋白质分析； 因将 ESI 和 MALDI 引入生物大分子领域的卓越贡献， Tanaka与ESI的发明者Fenn分享了2002年诺贝尔化学 奖的一半
液质联用原理及应用
液相色谱—质谱联用的原理及应用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。
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。
液质联用原理及应用 (2)
液相色谱—质谱联用的原理及应用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。
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。
安捷伦-液质联用技术(LCMS)及其应用 (2)
+
溶剂蒸发
分析物离子
溶剂离子束
盐/离子对 中性化和物
+
Rayleigh Limit
Reached
++
++
+-+--+-- +++
+
++--++ ++-- ++
+
+
库仑爆炸 （Coulomb Explosions）
by Li Ping
+ 溶剂离子束 + 分析物离子
7
液质联用的电喷雾(ESI)接口
液相的入口 雾化气入口
m/z-->
350
400
450
500
550
600
650
700
by Li Ping
16
安捷伦液-质联用仪介绍
by Li Ping
17
液质(LC/MS)联用系统的示意图
离子源
离子束 聚焦
M/Z 分析器
检测器
LC 接口
HPLC
by Li Ping
数据 处理
Abund. 100 80 60 40 20 0 100
10
液质联用的大气压化学电离源(APCI)接口
锥孔
透镜
高能打拿极/ 电子倍增器
毛细管 八极杆 四极杆
+
+ +
+
++
+ + + + + + + ++
+
液质气质联用仪用途
液质气质联用仪用途
液质气质联用仪（LC-MS）是一种结合液相色谱（LC）和质谱（MS）技术的分析仪器。
它的用途非常广泛，涵盖了许多不同领域
的应用。
首先，液质气质联用仪在生物医药领域中被广泛应用。
它可以
用于药物代谢研究，药物残留检测，生物标志物的鉴定等。
在药物
开发过程中，LC-MS可以帮助科学家们快速准确地分析药物的成分
和代谢产物，从而加快新药研发的速度。
其次，在环境监测领域，液质气质联用仪也发挥着重要作用。
它可以用于检测水体和土壤中的污染物，如农药残留、重金属等，
有助于保护环境和人类健康。
此外，食品安全领域也是液质气质联用仪的重要应用领域之一。
它可以用于检测食品中的添加剂、农药残留、食品中的毒素等，确
保食品安全和质量。
在化学和生物化学研究中，液质气质联用仪也被广泛应用于分
析样品中的化合物、蛋白质和代谢产物等，为科学家们提供了强大
的分析工具。
总之，液质气质联用仪在医药、环境、食品和科学研究等领域都有着重要的用途，它的高灵敏度、高分辨率和高通量分析能力使其成为现代分析化学领域中不可或缺的工具之一。
液相色谱-质谱联用（lcms）的原理及应用 _钓渔翁
液相色谱-质谱联用（lcms）的原理及应用_钓渔翁液相色谱-质谱联用(lc/ms)的原理及应用液相色谱—质谱联用的原理及应用简介1977年，LC/MS开始投放市场1978年，LC/MS首次用于生物样品分析1989年，LC/MS/MS取得成功1991年，API LC/MS用于药物开发1997年，LC/MS/MS用于药物动力学高通量筛选2002年美国质谱协会统计的药物色谱分析各种不同方法所占的比例。
1990年，HPLC高达85%，而2000年下降到15%，相反，LC/MS所占的份额从3%提高到大约80%。
我们国家目前在这方面可能相当于美国1990年的水平。
为此我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，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。
安捷伦-液质联用技术(LCMS)及其应用
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43
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液相色谱质谱联用技术应用基本原理和应用LCMS
液相色谱质谱联用技术应 用基本原理和应用LCMS
北沙参 植物与药材
液相色谱质谱联用技术应 用基本原理和应用LCMS
10个香豆素对照品
CH3O
HO
O
O
O
O
O
OH
东莨菪内酯
花椒毒酚
OCH 3
OCH3
O
O
O
OCH 3
异茴芹内酯
O
O
O
佛手柑内酯
O
O
O
OCH3
花椒毒素
O O
O
O
O
氧化前胡素
O
O
O
补骨脂素
O
LC-MS可解决的问题：
• 定性：结构信息，保留时间 • 定量：峰面积，峰高 • 可检测极微量的物质
液相色谱质谱联用技术应 用基本原理和应用LCMS
如何完成工作？
大气压
HPLC仪
离子源
真空系统
质量分析器 离子检测器
数据采集 系统
液相色谱质谱联用技术应 用基本原理和应用LCMS
离子源
1 电喷雾电离(ESI) LC/MS 2 大气压化学电离(APCI) LC/MS 3 基质辅助激光解吸电离(MALDI)
对溶剂选择、流速和添加物 的依赖性较小