二维液相色谱质谱联用仪的作用
液相色谱-质谱联用技术及应用
高效液相色谱-质谱（多级）联用技术及应用任三香（中山大学测试中心广州 510275）众所周知，色谱是一种分离复杂混合物的很好手段,而气相色谱-质谱联用仪由于它集分离与定性快速一气呵成及价廉的优点在应用范围广泛的分析检测行业中占质谱拥有量的50% 以上。
但是，气-质联用对样品的要求是来样必须在色谱柱能承受的温度下汽化，对于热不稳定的化合物及汽化不了的样品就得依靠其它分析手段来完成。
在攻克液相色谱与质谱联机接口技术后，应运生产的高效液相色谱-质谱（多级）联用仪作为90年代推出的商品仪器已逐步进入质谱界，并得到迅速发展，成为科研和诸多分析行业的有力工具，扩展了质谱仪分析化合物的范围，可谓当今质谱界最为新颖及活跃的领域。
本文将简要介绍高效液相色谱-质谱（high performance liquid chromatography-mass spectrometry简称HPLC/MS）（包括多级即MS n）联机新技术及应用。
1 高效液相色谱-质谱（多级）联用技术高效液相色谱-质谱（多级）联用仪的在线使用首先要解决的问题是真空的匹配。
质谱工作需在高真空下完成，要与常压下工作的高效液相色谱（即大量流动相的涌入）-质谱接口相匹配并维持足够的真空，只能采取增大真空泵的抽速，分段、多级抽真空的方法，形成真空梯度来满足接口和质谱正常工作的要求。
现有的商品仪器多采用该方法。
在此主要介绍以下二种电离方式：1．电喷雾(Electrospray Ionisation简称 ESI)：其电离过程是“离子雾化”。
当样品溶液流出毛细管的瞬间，在加热温度、雾化气（N2）和强电场（3-5kV）的作用下溶剂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。
通常小分子得到[M+H]+或[M-H]-单电荷离子。
而生物大分子产生Z>1的多电荷离子。
由于质谱仪测量的是质量电荷比（m/Z）。
二维液相质谱
二维液相质谱
二维液相质谱（2D-LC-MS）是一种结合了二维液相色谱（2D-LC）和质谱（MS）的高级分析技术。
这种技术主要用于复杂样品的分析，如生物样本、环境样本或食品样本，它可以提供比传统单维液相色谱（LC）或质谱（MS）更详细和更全面的分析结果。
二维液相色谱（2D-LC）是将分离机理不同而又相互独立的两支色谱柱串联起来构成的分离系统。
样品经过第一维的色谱柱进入接口中，通过浓缩、捕集或切割后被切换进入第二维色谱柱及检测器中。
这种分离系统通常采用两种不同的分离机理分析样品，即利用样品的不同特性把复杂混合物（如肽）分成单一组分。
在一维分离系统中不能完全分离的组分，可能在二维系统中得到更好的分离，分离能力、分辨率得到极大的提高。
二维液相质谱在操作上通常采用部分模式或整体模式。
部分模式即采用中心切割技术，只使第一维分离的部分感兴趣的组分进入第二维中进一步分析。
为了将样品有效地转移到下一维柱系统中，必须先在第一维分离模式中用标准物进行实验，根据得到的分离信息设计切换程序。
部分模式不能得到样品所有组分的信息，此外，还有操作繁琐、样品易损失与污染及可能降低分辨率等缺点。
整体模式即全多维液相色谱模式（comprehensive HPLC）。
基于Giddings 的理论，
一般认为全多维分离应满足3个条件：样品的每一部分都受到不同模式的分离；所有样品组分以相等的比例（100%或稍低一些，即并不要求100%分析物，只要分流的部分能代表所有样品组分信息即可）转移到二维及检测器中；在一维中已得到的分辨率基本上维持不变。
液相色谱质谱联用的原理及应用
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.
EI(Electron Impact Ionization):电子轰击电离—硬电离。
CI(Chemical Ionization):化学电离—核心是质子转移。
FD(Field Desorption):场解吸—目前根本被FAB取代。
FAB(Fast Atom Bombardment):快原子轰击—或者铯离 子 (LSIMS,液体二次离子质谱 ) 。
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，由于质谱仪 测定质/荷比，因此质量范围只有几千质量数的质 谱仪可测定质量数十几万的生物大分子。
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〕测定化合物构造。
由机械真空泵(前极低真空泵)，扩散泵或分子泵 (高真空泵)组成真空机组，抽取离子源和分析器 部分的真空。
只有在足够高的真空下，离子才能从离子源到 达接收器，真空度不够那么灵敏度低。
进样系统
把分析样品导入离子源的装置，包括：直接进 样，GC，LC及接口，加热进样，参考物进样 等。
离子源
液相色谱-质谱联用(LC-MS)
液相色谱-质谱联用(LC-MS)LCMS分别的含义是：L液相C色谱M质谱S分离（友情赠送：G是气相^_^）LC-MS/MS就是液相色谱质谱/质谱联用MS/MS是质谱-质谱联用（通常我们称为串联质谱，二维质谱法，序贯质谱等）LC-MS/MS与LC-MS比较，M（质谱）分离的步骤是串联的，不是单一的。
色谱法也叫层析法，它是一种高效能的物理分离技术，将它用于分析化学并配合适当的检测手段，就成为色谱分析法。
色谱法的最早应用是用于分离植物色素，其方法是这样的：在一玻璃管中放入碳酸钙，将含有植物色素（植物叶的提取液）的石油醚倒入管中。
此时，玻璃管的上端立即出现几种颜色的混合谱带。
然后用纯石油醚冲洗，随着石油醚的加入，谱带不断地向下移动，并逐渐分开成几个不同颜色的谱带，继续冲洗就可分别接得各种颜色的色素，并可分别进行鉴定。
色谱法也由此而得名。
现在的色谱法早已不局限于色素的分离，其方法也早已得到了极大的发展，但其分离的原理仍然是一样的。
我们仍然叫它色谱分析。
一、色谱分离基本原理：由以上方法可知，在色谱法中存在两相，一相是固定不动的，我们把它叫做固定相；另一相则不断流过固定相，我们把它叫做流动相。
色谱法的分离原理就是利用待分离的各种物质在两相中的分配系数、吸附能力等亲和能力的不同来进行分离的。
使用外力使含有样品的流动相（气体、液体）通过一固定于柱中或平板上、与流动相互不相溶的固定相表面。
当流动相中携带的混合物流经固定相时，混合物中的各组分与固定相发生相互作用。
由于混合物中各组分在性质和结构上的差异，与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同，随着流动相的移动，混合物在两相间经过反复多次的分配平衡，使得各组分被固定相保留的时间不同，从而按一定次序由固定相中先后流出。
与适当的柱后检测方法结合，实现混合物中各组分的分离与检测。
二、色谱分类方法：色谱分析法有很多种类，从不同的角度出发可以有不同的分类方法。
从两相的状态分类：相色谱和经典液相色谱没有本质的区别。
二维液相质谱的原理
二维液相质谱的原理
二维液相质谱（2D-LC-MS）是一种结合了二维液相色谱（2D-LC）和质谱（MS）的高级分析技术。
这种技术主要用于复杂样品的分析，如生物样本、环境样本或食品样本，它可以提供比传统单维液相色谱（LC）或质谱（MS）更详细和更全面的分析结果。
下面是二维液相质谱的基本原理：
1.二维液相色谱（2D-LC）：
●第一维色谱：样品首先通过第一维色谱柱进行分
离。
这个柱子通常使用一种分离机制（如反相色
谱、离子交换色谱等）。
●分馏和转移：从第一维色谱柱出来的混合物被分成
若干小部分（称为馏分），然后这些馏分被依次转移
到第二维色谱柱。
●第二维色谱：在第二维色谱柱中，使用与第一维不
同的分离机制对馏分进行进一步的分离。
2.质谱（MS）：
●检测和鉴定：经过二维色谱分离的样品进入质谱仪
进行检测。
质谱仪可以准确地测量样品中化合物的
质荷比（m/z），从而提供关于分子结构的重要信
息。
●数据分析：质谱产生的大量数据需要通过专门的软
件进行处理和分析，以鉴定出不同的化合物，并可
能提供定量信息。
3.增强的分析能力：
●二维液相色谱提供了比单维色谱更高的分辨率和分
离能力，因为它利用了两种不同的分离机制。
●质谱的结合进一步提高了分析的灵敏度和选择性，
使得可以检测和鉴定更多的化合物，特别是在复杂
的样品中。
二维液相质谱特别适用于那些需要高分辨率和高灵敏度分析的应用场景，如蛋白质组学、代谢组学和复杂混合物的分析。
通过这种技术，科学家可以更深入地理解样品的化学组成，揭示更多的生物学和化学信息。
液质联用_精品文档
液质联用摘要：液质联用是一种分析方法，在液相色谱（LC）与质谱（MS）的联用之下，可以实现样品的分离与定性分析。
本文将介绍液质联用的原理、方法和应用领域，并探讨其在分析化学领域中的重要性。
引言液质联用是液相色谱与质谱技术的有机结合，自从20世纪70年代引入以来，已经成为分析化学领域中的一种重要技术。
液质联用的出现解决了传统的液相色谱技术无法解决的复杂样品中成分分离和定性分析的问题。
液质联用技术的出现不仅扩大了色谱技术的应用领域，同时也提高了分析的灵敏度和选择性。
一、液质联用的原理液质联用是通过将液相色谱分析系统（包括流动相送进层析管柱）与质谱仪连接，将色谱分离物根据其保留时间通过电离源送入质谱仪，然后通过质谱仪对物质进行离子化，进一步分析和鉴定物质结构。
这种联用技术将色谱分离和质谱检测有机地结合起来，使得液相色谱分离与质谱检测同步进行，提高了分析的灵敏度和选择性。
（一）色谱分离液相色谱分离是液质联用的第一步，它通过色谱柱的分离作用将复杂的样品分离成不同的成分。
在液质联用中，常用的色谱柱有反相柱、离子交换柱和亲和柱等。
色谱柱的选择主要取决于样品的性质和分析目的。
（二）质谱检测质谱仪的作用是对物质进行离子化和鉴定。
通过电离源对分离出的化合物进行电离，生成荷质比，然后通过质量分析仪分析质荷比。
质谱仪的检测器有质量分析器、荷质比分析器和飞行时间质谱仪等，根据不同分析目的选择合适的检测器。
二、液质联用的方法液质联用有几种常用的方法，包括离子化方式、接口结构和离子来源。
（一）离子化方式常见的离子化方式有电喷雾离子化（ESI）和大气压化学电离（APCI）等。
ESI是指将液相色谱分离后的化合物通过电喷雾离子源离子化，形成带电状态；APCI则是将气相组分通过大气压离子源离子化。
根据样品的特性和需要，选择合适的离子化方式。
（二）接口结构接口是将液相色谱分离柱与质谱仪相连接的部分，主要有引导管、雾化室和渗透区等。
接口结构的选择直接影响到液质联用的效果，需要根据实验需求选择合适的接口结构。
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。
液相色谱-质谱联用仪的原理及应用课件
13
大气压化学电离源 APCI
APCI源原理：喷嘴下游放置一个针状放电电极，进行高压放电，
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，这些离子与样品分子进行离子-分子反应，
使样品分子离子化。
特点： 属于“软”电离方式，适 于分析质量数小于2000u的 弱极性小分子化合物。 只产生单电荷离子，主要 是准分子离子，很少有碎片 离子。 主要应用于液相色谱-质 谱联用仪。
进样系统
Sample Inlet
离子源
Ionization Source
真空系统
Vacuum System
质量分析器
Mass Analyser
检测器
Detector
数据处理系统
Data System
学习交流PPT
5
真空系统
质谱仪的离子源、质量分析器和检测器必须处于高真 空状态。若真空度过低，则会造成离子源灯丝损坏、 本底增高、图谱复杂化、干扰离子源的调节、加速极 放电等问题。
Nebulizer
HPLC inlet
APCI
+ +
+
++
Corona
大气压化学电离源示意图
学习交流PPT
14
基质辅助激光解析电离源 MALDI
MALDI源原理：待测物质的溶液与基质的溶液混合后蒸发，使 分析物与基质成为晶体或半晶体，用一定波长的脉冲式激光进行 照射时，基质分子能有效的吸收激光的能量，使基质分子和样品 分子进入气相并得到电离。
液相色谱-质谱联用仪 的原理及应用
学习交流PPT
1
色谱-质谱联用仪
二维液相色谱质谱联用仪的作用
二维液相色谱质谱联用仪的作用近年来，二维液相色谱质谱联用仪在分析领域中的应用越来越广泛。
它是将二维色谱和质谱分析方法相结合而成的仪器，能够在保证高分辨率分离的基础上，对复杂样品进行准确的定性和定量分析。
本文将从以下几个方面介绍二维液相色谱质谱联用仪的作用。
一、提高分离能力二维液相色谱质谱联用仪能够将样品在不同的相互作用方式下进行多次分离，从而提高了分离的能力。
其中，第一维的分离通常是基于样品中的不同的物理化学特性进行的，例如极性、氢键亲和性、疏水性等。
而第二维的分离则是基于不同的分子质量进行的。
这种分层式的分离方式在分析极为复杂的样品时，能够使得分离效果更加理想。
二、增强分析速度二维液相色谱质谱联用仪同时具有高分辨率和高灵敏度的特点，能够实现对样品的快速分析。
使用这种仪器进行分析，不仅可以缩短分析时间，也可以大大提高分析效率，让实验室的工作效率得到更大的提升。
三、实现准确定性分析二维液相色谱质谱联用仪还能够实现对样品的准确定性分析。
在这种仪器上，针对重点样品组分，可以经过定量分析得到其精确质量或质量比，然后再使用MS库或网络化学品库进行支持，最终确定其结构。
这样不仅可以保证分析结果的准确性，而且还能够对样品中的未知成分进行快速鉴别，提高实验室的研究效率和研究成果的质量。
四、应用领域广泛二维液相色谱质谱联用仪在一些重要应用领域具有广泛的应用。
例如，这种仪器广泛应用于药物分析、环境分析、食品分析、化学品分析等领域。
其中，对于药物分析领域，通过对复杂药物中的各种成分进行分离和鉴定，能够对药物的药效和安全性进行更加精确的评估。
对于环境分析领域，通过对环境中的各种污染物进行定性和定量分析，可以及时发现有害化学品，保护生态环境和人民身体健康。
对于食品分析，该仪器也能够为检验检疫部门提供快速有效的检测手段，保护公众的饮食安全。
总之，二维液相色谱质谱联用仪是一种高效、高分辨率、高准确度的分析仪器，为科研人员提供了一个高质量的研究平台。
液相色谱-质谱联用(lcms)的原理及应用
width: 740px"><div align=center><font color=#ff0000 size=3><strong> 液相色谱-质谱联用(lc/ms)的原理及应用</strong></div><div align=center> </div><div align=left><br><strong>液相色谱—质谱联用的原理及应用</strong> <br>简介<br>1977年，LC/MS开始投放市场</font></div><p><font color=#ff0000 size=3>1978年，LC/MS首次用于生物样品分析</font></p><p><font color=#ff0000 size=3>1989年，LC/MS/MS取得成功</font></p> <p><font color=#ff0000 size=3>1991年，API LC/MS用于药物开发</font></p><p><font color=#ff0000 size=3>1997年，LC/MS/MS用于药物动力学高通量筛选</font></p><p><font color=#ff0000 size=3>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%。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二维液相色谱质谱联用仪的作用
二维液相色谱质谱联用仪是一种高效的分析仪器，能够在样品中快速准确地鉴定和定量化合物。
它通过将样品分离成不同的化合物组分，然后使用质谱检测器对这些组分进行鉴定和定量。
相较于传统的单一分析仪器，二维液相色谱质谱联用仪具有更高的分析灵敏度和分辨率，能够分析更复杂的样品，包括混合物和未知化合物。
此外，它还可以用于生物医学、环境分析、食品检测等领域，为科学研究和工业生产提供了重要的分析手段。
- 1 -。