色谱、质谱、联用

1、液相色谱、质谱、联用仪的发展及应用液相色谱、质谱、联用仪的发展及应用 色谱法的发展色谱法的发展 质谱法的发展质谱法的发展 液相色谱法及液质联用液相色谱法及液质联用化学学科化学学科合成化学合成化学分析化学分析化学理论与计算化学理论与计算化学仪器分析仪器分析现代分离方法现代分离方法电化学分析电化学分析光谱分析光谱分析 CE (毛细管电泳分离）毛细管电泳分离）LCGC经典色谱法经典色谱法Chromatography1905年俄国植物学家年俄国植物学家M.G. 茨维特茨维特柱色谱柱色谱纸色谱纸色谱薄层色谱薄层色谱一、色谱法的发展一、色谱法的发展Michael Tswett(1872-1919), a

2、Russian botanist , discovered the basic principles of column chromatography. He separated plant pigments by eluting a mixture of the pigments on a column of calcium carbonate. The v a r i o u s p i g m e n t s separated into colored bands; hence the name chromatography. 石油醚石油醚现代色谱法现代色谱法1952年气相色谱分析法年

3、气相色谱分析法National Institute for Medical Research London, United KingdomMartin AJPRowett Research Institute Bucksburn (Scotland), United Kingdom Synge RLM色谱法的发展历史色谱法的发展历史年代年代发明者发明者发明的色谱方法或重要应用发明的色谱方法或重要应用1906Tswett用碳酸钙作吸附剂分离植物色素。最先提出用碳酸钙作吸附剂分离植物色素。最先提出色谱色谱概念概念1931Kuhn, Lederer用氧化铝和碳酸钙分离用氧化铝和碳酸钙分离a-、b-和

4、和g-胡萝卜素胡萝卜素1938Izmailov, Shraiber最先使用最先使用薄层色谱薄层色谱法法1938Taylor, Uray用用离子交换色谱离子交换色谱法分离了锂和钾的同位素法分离了锂和钾的同位素1941Martin, Synge提出色谱提出色谱塔板理论塔板理论；发明液；发明液-液分配色谱；预言了气体可作为流动相液分配色谱；预言了气体可作为流动相（即气相色谱）（即气相色谱）1944Consden等等发明了发明了纸色谱纸色谱1949Macllean氧化铝中加淀粉黏合剂制作薄层板使薄层色谱进入实用阶段氧化铝中加淀粉黏合剂制作薄层板使薄层色谱进入实用阶段1952Martin, James从

5、理论和实践方面完善了从理论和实践方面完善了气气-液分配色谱液分配色谱法法1956Van Deemter等等提出色谱提出色谱速率理论速率理论，并应用于气相色谱，并应用于气相色谱1957 基于离子交换色谱的氨基酸分析专用仪器问世基于离子交换色谱的氨基酸分析专用仪器问世1958Golay发明毛细管柱气相色谱发明毛细管柱气相色谱1959Porath, Flodin发表凝胶过滤色谱的报告发表凝胶过滤色谱的报告1964Moore发明发明凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱1965Giddings发展了色谱理论，为色谱学的发展奠定了理论基础发展了色谱理论，为色谱学的发展奠定了理论基础1975Small发明了以离子交换剂

6、为固定相、强电解质为流动相，采用抑制型电导发明了以离子交换剂为固定相、强电解质为流动相，采用抑制型电导检测的新型检测的新型离子色谱离子色谱法法1981Jorgenson等等创立了创立了毛细管电泳毛细管电泳法法色谱法起过关键作用的色谱法起过关键作用的诺贝尔奖诺贝尔奖研究工作研究工作年代年代获奖学科获奖学科获奖研究工作获奖研究工作1937化学化学类胡萝卜素化学，维生素类胡萝卜素化学，维生素A和和B1938化学化学类胡萝卜素化学类胡萝卜素化学1939化学化学聚甲烯和高萜烯化学聚甲烯和高萜烯化学1950生理学、医学生理学、医学性激素化学及其分离、肾皮素化学及其分离性激素化学及其分离、肾皮素化学及其分离

7、1951化学化学超铀元素的发现超铀元素的发现1955化学化学脑下腺激素的研究和第一次合成聚肽激素脑下腺激素的研究和第一次合成聚肽激素1958化学化学胰岛素的结构胰岛素的结构1961化学化学光合作用时发生的化学反应的确认光合作用时发生的化学反应的确认1970生理学、医学生理学、医学关于神经元触处迁移物质的研究关于神经元触处迁移物质的研究1970化学化学糖核苷酸的发现及其在生物合成碳水化合物中的糖核苷酸的发现及其在生物合成碳水化合物中的作用作用1972化学化学核糖核酸化学酶结构的研究核糖核酸化学酶结构的研究1972生理学、医学生理学、医学抗体结构的研究抗体结构的研究色谱法分类色谱法分类按固定相的形

8、态分类按固定相的形态分类柱色谱：柱色谱：填充柱、整体柱、毛细管或开管柱填充柱、整体柱、毛细管或开管柱平面色谱：平面色谱：薄层色谱和纸色谱薄层色谱和纸色谱按色谱动力学过程分类按色谱动力学过程分类淋洗色谱法淋洗色谱法置换色谱法置换色谱法: 一种非线性色谱技术，是指样品输入色谱柱后，用一种与固定相作用力极强的置换剂通入色谱柱，去替代结合在固定相表面的溶质分子。样品在置换剂的推动下沿色谱柱前进，使样品中各组分按作用力强弱的次序，形成一系列前后相邻的谱带，并在置换剂的推动下流出色谱柱。 迎头色谱法迎头色谱法: 将试样连续地通过色谱柱，吸附或溶解最弱的组分，首先以纯物质状态流出色谱柱，然后顺次流出的是次弱

9、组分和第一流出组分的混合物，依次类推，从而实现混合物分离的色谱法。 按两相的物理形态、分离机理等分类按两相的物理形态、分离机理等分类色谱法分类色谱法分类色谱法特点及与其它分离分析方法比较色谱法特点及与其它分离分析方法比较分离效率高；分析速度快；分离效率高；分析速度快；检测灵敏度高；样品用量少；检测灵敏度高；样品用量少；选择性好；多组分同时分析；选择性好；多组分同时分析；易于自动化；易于自动化；定性能力较差。定性能力较差。色谱法的优缺点：色谱法的优缺点：与化学分析比较与化学分析比较（1）不受化学性质限制，是一种分离分析方法。）不受化学性质限制，是一种分离分析方法。（2）化学分析本身不具备分离功能

10、。）化学分析本身不具备分离功能。（3）化学分析一般不适用于分析多组分的混合物。）化学分析一般不适用于分析多组分的混合物。 （4）化学分析定量方法简易；色谱法定量测定较复杂。）化学分析定量方法简易；色谱法定量测定较复杂。 色谱法特点及与其他分离分析方法比较色谱法特点及与其他分离分析方法比较（1）色谱、精馏与萃取：）色谱、精馏与萃取：平衡分离方法平衡分离方法。（2）色谱法与精馏、萃取比较：）色谱法与精馏、萃取比较：速度快速度快、效率效率、选择性高选择性高。（3）精馏不能分离沸点相同的组分，萃取不能分离在溶剂中溶解度相同的）精馏不能分离沸点相同的组分，萃取不能分离在溶剂中溶解度相同的组分；组分；色谱

11、法可分离沸点、溶解度相同的组分，可分离物理、化学性质色谱法可分离沸点、溶解度相同的组分，可分离物理、化学性质相近、其他分离方法不能或难以分离的组分。相近、其他分离方法不能或难以分离的组分。 （4）色谱法每次处理）色谱法每次处理样品量少样品量少。 与精馏、萃取比较与精馏、萃取比较与光谱、质谱方法比较与光谱、质谱方法比较（1）光谱、质谱用于物质定性鉴定，色谱法定性功能差。）光谱、质谱用于物质定性鉴定，色谱法定性功能差。（2）色谱法最主要特点是适于多组分复杂混合物分离分析。）色谱法最主要特点是适于多组分复杂混合物分离分析。 （3）色谱仪价格比分子光谱、质谱仪低得多，适用范围广。）色谱仪价格比分子光谱

12、、质谱仪低得多，适用范围广。 （4）色谱检测器比分子光谱法灵敏度更高，比质谱灵敏度低。）色谱检测器比分子光谱法灵敏度更高，比质谱灵敏度低。 样品样品前处理前处理方法：方法：各种各种提取、分离提取、分离技术技术 液液提取液液提取LLE、液相微萃取、液相微萃取LLME 固相萃取固相萃取SPE、固相微萃取、固相微萃取SPME 微波辅助溶剂提取、加速溶剂提取微波辅助溶剂提取、加速溶剂提取 超声辅助溶剂提取超声辅助溶剂提取现代现代分离分析分离分析方法方法: : 气相色谱气相色谱GC、高效液相色谱、高效液相色谱H(U)PLC、 毛细管电泳毛细管电泳CE、超临界流体色谱、超临界流体色谱SFC获取样品中所有或

13、大多数组分的信息获取样品中所有或大多数组分的信息 基因组学、蛋白组学、代谢组学、中药分析等基因组学、蛋白组学、代谢组学、中药分析等获取样品中一个或多个组分的信息获取样品中一个或多个组分的信息 环境污染物分析、食品中农药兽药分析、体液环境污染物分析、食品中农药兽药分析、体液中药物分析、材料分析等中药物分析、材料分析等1918年年J.J.Thomson发明了第一台质谱；发明了第一台质谱；1966年年Munson和和Field提出了提出了CI电离技术；电离技术；1981年出现了快原子轰击（年出现了快原子轰击（FAB）电离技术；）电离技术；随后出现了各种软电离技术：随后出现了各种软电离技术： 如如基质

14、辅助激光解吸电离源（基质辅助激光解吸电离源（MALDI）；）； 电喷雾电离源（电喷雾电离源（ESI）；）； 大气压化学电离源（大气压化学电离源（APCI）；）； 感应耦合等离子体质谱仪（感应耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）；）； 富立叶变换质谱仪（富立叶变换质谱仪（FT-ICR MS）；）； 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。1. 唯一可以唯一可以确定分子量确定分子量的方法，特别是现代生物质谱的方法，特别是现代生物质谱适用于生物大分子分

15、子量（数十万）定；适用于生物大分子分子量（数十万）定；2. 极高灵敏度极高灵敏度，检测限达，检测限达10-14g；质谱法特点质谱法特点 质荷比质荷比: 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. 离子丰度离子丰度: 检测器检测到的离子信号强度. 基峰基峰: 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. 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

16、物分析及痕量分析时是LC/MS测定中最有用的方式。当样品浓度很低时LC/MS的TIC上往往看不到峰，此时，根据得到的分子量信息，输入M+1或M+23等数值，观察提取离子的质量色谱图，检验直接进样得到的信息是否在LC/MS上都能反映出来，确定LC条件是否合适。 指与分子存在简单关系的离子，通过它可以确定分子量，液质中最常见的准分子离子峰是M+H+ 或M-H- 。 在ESI中, 往往生成质量大于分子量的离子如M+1,M+23,M+39,M+18.称准分子离子,表示为:M+H+,M+Na+等碎片离子：碎片离子： 准分子离子经过一级或多级裂解生成的产物离子。 碎片峰的数目及其丰度则与分子结构有关，数目

17、多表示该分子较容易断裂，丰度高的碎片峰表示该离子较稳定,也表示分子比较容易断裂生成该离子。HNCH3OHCH3Ephedrine, MW = 165 指带有2个或更多电荷的离子,常见于蛋白质或多肽等离子。有机质谱中,单电荷离子是绝大多数,只有那些不容易碎裂的基团或分子结构-如共轭体系结构-才会形成多电荷离子。它的存在说明样品是较稳定的。采用电喷雾的离子化技术, 可产生带很多电荷 的离子,最后经计 算机自动换算成单 质/荷比离子。 由元素的同位素构成的离子称为同位素离子。 各种元素的同位素,基本上按照其在自然界的丰度比出现在质谱中,这对于利用质谱确定化合物及碎片的元素组成有很大方便, 还可利用稳

18、定同位素合成标记化合物,如:氘等标记化合物,再用质谱法检出这些化合物,在质谱图外貌上无变化,只是质量数的位移,从而说明化合物结构,反应历程等。MS电子轰击电子轰击（EI）磁分析器磁分析器化学电离化学电离（CI）飞行时间分析器飞行时间分析器（TOF）大气压电离大气压电离（API）ESI+APCI四极滤质器四极滤质器 (Quadrupole Mass Filter)基质辅助激光解析质谱基质辅助激光解析质谱 （MALDI）离子阱检测器离子阱检测器快原子轰击快原子轰击（FAB）离子回旋共振分析器离子回旋共振分析器 （ICR）按检测器分类按检测器分类按离子源分类按离子源分类 EI源应用最为广泛，特别是气

19、相色谱-质谱联用仪中应用最多的离子源，它主要用于挥发性样品的电离。 原理：由进样系统进入的气体样品到达离子源，与灯丝发出的电子发生碰撞使样品分子电离。1. 电子轰击源电子轰击源 (electron-impact sources, EI)硬电离硬电离 一般有机化合物的电离电位为一般有机化合物的电离电位为715eV，被具有电子，被具有电子能量能量70eV的加速电子轰击后，除了失去或得到一个电子形的加速电子轰击后，除了失去或得到一个电子形成分子离子以外，处于激发态的分子离子进一步裂解形成成分子离子以外，处于激发态的分子离子进一步裂解形成碎片离子和游离基，也可能失去一个中性分子。即碎片离子和游离基，也

20、可能失去一个中性分子。即70eV能能量时，得到量时，得到丰富的指纹图谱丰富的指纹图谱，灵敏度最大。适当降低电离，灵敏度最大。适当降低电离能，可得到较强的分子离子信号，有助于确定分子量。能，可得到较强的分子离子信号，有助于确定分子量。EI电离：电离：将具有将具有一定能量的电子直接作用于样品分子，使一定能量的电子直接作用于样品分子，使 其电离，且效率高，有助于质谱仪获得高灵敏度其电离，且效率高，有助于质谱仪获得高灵敏度 和高分辨率。和高分辨率。EI图谱特征：图谱特征：灯丝灯丝电子束电子束试样高温气化试样高温气化EI离子源离子源EI源源：可变的离子化能量：可变的离子化能量 (1070 eV)电子能量

21、电子能量 电子能量电子能量 分子离子增加分子离子增加碎片离子增加碎片离子增加标准质谱图标准质谱图基本都是采用基本都是采用EI源源(70eV)获得获得EI适用于适用于Mr103的易挥发有机物的易挥发有机物EI优点：优点：灵敏度高，适用性强，图谱重现性好，灵敏度高，适用性强，图谱重现性好， 有标准图谱对照。有标准图谱对照。 缺陷：缺陷：气化时造成分子热裂解，图谱复杂，分气化时造成分子热裂解，图谱复杂，分 子离子峰难寻找。子离子峰难寻找。（1）分子离子分子离子(Molecular ion)EI源离子类型源离子类型分子离子分子离子M + eM+.+2e中性分子中性分子确定分子量确定分子量和分子式和分子

22、式（2）同位素离子同位素离子(isotopic ion)根据质谱图上根据质谱图上同位素离子峰与分子离子峰的相对强度，可同位素离子峰与分子离子峰的相对强度，可以推测化合物的分子式以推测化合物的分子式(Beynon表表)。同位素离子峰鉴定分子中氯、溴、硫原子同位素离子峰鉴定分子中氯、溴、硫原子： (a+b)nC6H13Br, Mr = 164 含硫的样品含硫的样品 32S : 33S : 34S = 100 : 0.8 :4.4（3）碎片离子碎片离子(fragment ion)1) 断裂断裂带有电荷的官能团与相连的带有电荷的官能团与相连的碳原子之间的断裂碳原子之间的断裂断裂方式断裂方式均裂均裂：X

23、Y = X +Y异裂异裂：XY = X+Y-半异裂半异裂：X+Y = X+ Y 含饱和杂原子含饱和杂原子+CH3CH2ICH3CH2 + I+均裂均裂异裂异裂CH3CH2+ + I -C 烯烃烯烃(烯丙断裂烯丙断裂) 烷基苯烷基苯(苄基断裂苄基断裂)2) 断裂断裂碳原子和碳原子和碳原子之间的键的断裂碳原子之间的键的断裂RCH2CH2.+CH2RCH2CHCH2+.+m/z 41 CH2R+.CH2+- R.m/z 91 3) 断裂断裂CH3CCH3CH3+.C2H5CCH3CH3+.C2H5CH3较易发生较易发生CH3CCH3C2H5CH3-eCCH3C2H5CH3.+CH3（4）重排离子重排

24、离子(rearrangement ion)麦氏麦氏(Mclafferty)重排重排氢原子氢原子；官能团：官能团： XC R1 = H、R、OH、OR、NR2（5）亚稳离子亚稳离子(metastable ion): m*C4H9+57m1/zC3H5+m2/z 41C3H5+m*/z-溶剂溶剂+ +H H + + 溶剂溶剂+ +H H + +M-+M-溶剂溶剂+ + M+HM+H+ +APCI 电离过程离子化离子化气相气相 C I质子化（例如，质子化（例如， H H3 3O O+ + ）（碱）（碱）电荷交换电荷交换去质子化（酸）去质子化（酸）电子捕获（卤素，芳族化合物）电子捕获（卤素，芳族化合物

25、）蒸发室温度蒸发室温度较高温度利于去溶剂化和气化样品。较高温度利于去溶剂化和气化样品。太高温度导致样品分解。太高温度导致样品分解。通常：通常：与电喷雾相比，与电喷雾相比，APCI APCI 对于流动相、流速或添加剂依赖性较小。对于流动相、流速或添加剂依赖性较小。 注意溶剂的选择。甲醇是比乙腈好的选择，减小碳化。注意溶剂的选择。甲醇是比乙腈好的选择，减小碳化。APCI ESI离子在离子在溶液溶液中以已生成中以已生成化合物无需具有挥发性化合物无需具有挥发性是分析热不稳定化合物的是分析热不稳定化合物的首选首选除了生成除了生成单电荷单电荷离子之外离子之外还可以生成还可以生成多电荷多电荷离子离子 APC

26、IJ离子在离子在气态气态条件中生成条件中生成J化合物需具有一定的挥发性化合物需具有一定的挥发性J化合物必需是热稳定的化合物必需是热稳定的J只生成只生成单电荷单电荷离子离子杂质：造成目标离子的响应下降 表面活性剂与待测离子竞争（注意液相瓶、样品瓶、无纺布的清洗）正离子模式下： 避免：磷酸和磷酸盐 、硫酸盐、硼酸盐（由于会形成强离子对） 三氟乙酸属于能形成强离子对的化合物负离子模式下： 碱金属盐也抑制离子的形成 三乙胺 质子亲合力强，应避免 存在三乙胺 ，用甲酸流动相至少冲一周以上参比 电离机理电离机理：电喷雾采用离子蒸发，而APCI电离是高压放电发生了质子转移而生成MH+或M-H-离子。 样品流

27、速样品流速：APCI源可从0.2到2 mlmin；而电喷雾源允许流量相对较小,一般为0.2-1 mlmin. 断裂程度:APCI源的探头处于高温，对热不稳定的化合物就足以使其分解. 灵敏度：通常认为电喷雾有利于分析极性大的小分子和生物大分子及其它分子量大的化合物，而APCI更适合于分析极性较小的化合物。 多电荷：APCI源不能生成一系列多电荷离子。 1.接口的选择：接口的选择： ESI适合于中等极性到强极性的化合物分子，特别是那些在溶液中能预先形成离子的化合物和可以获得多个质子的大分子（如蛋白质） APCI不适合可带多个电荷的大分子，其优势在于弱极性或中等极性的小分子的分析。选择的一般原则为：

28、 正离子模式：正离子模式：适合于碱性样品，可用乙酸或甲酸对样品加以酸化。样品中含有仲氨或叔氨时可优先考虑使用正离子模式。 负离子模式：负离子模式：适合于酸性样品，可用氨水或三乙胺对样品进行碱化。样品中含有较多的强伏电性基团，如含氯、含溴和多个羟基时可尝试使用负离子模式。 一般的商品仪器中,ESI和APCI接口都有正负离子测定模式可供选择。 根据样品的性质选择，也可两种模式同时进行。正离子正离子ES模式：模式：适合于碱性样品，amines, amides, aminoacids, antibiotics等有杂原子，可接受质子。如NH2、N、NH、CO、COOR酸性流动相 加挥发性酸：甲酸、乙酸

29、加盐：甲酸铵 乙酸铵负离子负离子ES模式：模式：适合于酸性样品，acids, hydroxyls, phosphates, sulfates；含强负电性基团有杂原子，可失去质子。如COOH、OH 中性偏碱性流动相 一般加氨水可正可负可正可负:比较灵敏度 常用的流动相为甲醇、乙腈、水和它们不同比例的混合物以及一些易挥发盐的缓冲液，如甲酸铵、乙酸铵等，还可以加入易挥发酸碱如甲酸、乙酸和氨水等调节pH值。 LCMS接口避免进入不挥发的缓冲液，避免含磷和氯的缓冲液，含钠和钾的成分必须lmmol/l。（盐分太高会抑制离子源的信号和堵塞喷雾针及污染仪器）含甲酸（或乙酸）2。含三氟乙酸0.5。含三乙胺l。含

30、醋酸铵10一5 mmol/l。 送样前一定要摸好LC条件，能够基本分离，缓冲体系符合MS要求。 不加热ESI的最佳流速是150ulmin，应用4.6 mm内径LC柱时要求柱后分流，目前大多采用 l2.1 mm内径的微柱，TIS源最高允许lmlmin，建议使用200400ulmin APCI的最佳流速lmlmin，常规的直径4.6mm柱最合适。 为了提高分析效率，常采用 100 mm的短柱（此时UV图上并不能获得完全分离，由于质谱定量分析时使用MRM的功能，所以不要求各组分没有完全分离）。这对于大批量定量分析可以节省大量的时间。 雾化气对流出液形成喷雾有影响，干燥气影响喷雾去溶剂效果。 操作中温

31、度的选择和优化主要是指接口的干燥气体而言，一般情况下选择干燥气温度高于分析物的沸点20 左右即可。对热不稳定性化合物，要选用更低的温度以避免显著的分解。 选用干燥气温度和流量大小时还要考虑流动相的组成，有机溶剂比例高时可采用适当低的温度和流量小一点的。 双聚焦扇形磁场-电场串联仪器(sector). 四极质谱仪(Q). 飞行时间质谱仪(TOF). 离子阱质谱仪（TRAP） 付利叶变换-离子回旋共振质谱仪(FT-ICRMS). 四极+TOF（Q-TOF） 串列式多级质谱仪三重四极（QqQ） (MS/MS) TOF+TOF6.质量分析器质量分析器: 是质谱仪中将离子按质荷比分开的部分,离子通过分析

32、器后,按不同质荷比(M/Z)分开,将相同的M/Z离子聚焦在一起,组成质谱。 1.基本信息基本信息 (1)确定分子离子确定分子离子,即确定分子量即确定分子量 氮规则：含偶数个氮原子的分子，其质量数是偶数，含奇数个氮原子的分子，其质量数是奇数。与高质量碎片离子有合理的质量差，凡质量差在38和1013，2125之间均不可能，则说明是碎片或杂质。(2)确定元素组成，即确定分子式或碎片化学式 高分辨质谱可以由分子量直接计算出化合物的元素组成从而推出分子式 低分辨质谱利用元素的同位素丰度，例: 丰度大反映离子结构稳定 在元素周期表中自上而下，从右至左，杂原子外层未成键电子越易被电离，容纳正电荷能力越强，含

33、支链的地方易断，这同有机化学基本一致，总是在分子最薄弱的地方断裂。 不同类型有机物有不同的裂解方式 相同类型有机物有相同的裂解方式,只是质量数的差异 需要经验记忆。 (适于低分辨小分子谱图,若已经是高分辨质谱图得到元素组成更好) (1)核对获得的谱图,扣除本底等因素引起的失真,考虑操作条件是否适当 (2)综合样品其他知识：例如熔点，沸点，溶解性等理化性质，样品来源，光谱，波谱数据等. (3) 尽可能判断出分子离子。 (4) 假设和排列可能的结构归属：高质量离子所显示的，在裂解中失去的中性碎片，如M-1，M-15，M-18，M-20，M-31.意味着失H，CH3，H2O，HF，OCH3. (5)

34、假设一个分子结构，与已知参考谱图对照，或取类似的化合物，并作出它的质谱进行对比。优点优点: (1)定分子量准确，其它技术无法比。 (2)灵敏度高，常规10-710-8g,单离子检测可达10-12g。 (3)快速，几分甚至几秒。 (4)便于混合物分析，LC/MS，MS/MS对于难分离的混合物特别有效, 其它技术无法胜任。 (5)多功能，广泛适用于各类化合物。 (1)异构体，立体化学方面区分能力差。 (2)重复性稍差，要严格控制操作条件。所以不能象低场NMR，IR等自己动手，须专人操作。 (3)有离子源产生的记忆效应，污染等问题。 (4)价格稍显昂贵，操作有点复杂。 医药学：药物代谢、药物动力学、

35、杂质分析、天然产物分析 生物化学：肽、蛋白质、寡核苷酸、糖 环境化学：农药和农残分析、有机污染物、土壤/食品/水分析 临床医学：新生儿检查、糖化血红蛋白（糖尿病）、血红蛋白变异、胆酸 食品科学：香料、添加物、包装物、蛋白质、致癌物 法医学：滥用药物、爆炸物、兴奋剂检测 兽医学：兴奋剂、磺胺类药物、抗体 合成化学：有机金属化合物、有机合成物 有机化学：表面活性剂、染料（1）药物：）药物：药物合成：药物合成：反应过程监测、中间体、目标化合物及副反应产反应过程监测、中间体、目标化合物及副反应产 物分析等。物分析等。药物筛选及极性优化：药物筛选及极性优化：药物分析：药物分析：极性、不稳定、难气化、大分

36、子药物等。极性、不稳定、难气化、大分子药物等。药物代谢：药物代谢：母药及其代谢物的鉴定、结构分析及定量分析；母药及其代谢物的鉴定、结构分析及定量分析； 药代动力学、毒理动力学研究。药代动力学、毒理动力学研究。中药研究：中药研究：活性成分分析活性成分分析 质量控制质量控制指纹图谱指纹图谱临床研究：临床研究： 药物代谢与药物动力学研究技术上的最新重大进展是LC-MS-MS的使用，电喷雾（ESI）和大气压化学电离（APCI）以及大气压光电离（APPI）是其主要的离子源，由于具有高灵敏度（ng/mlpg/ml），高选择性（检测特定的碎片离子）、高效率（每天可检测几百个生物样品和对药物结构的广泛适用性，

37、对液态样品和混合样品的分离能力高，可通过二级离子碎片寻找原型药物并推导其结构，LC-ESI-MS-MS已广泛地应用于药物代谢研究中一期生物转化反应和二期结合反应产物的鉴定、复杂生物样品的自动化分析以及代谢物结构阐述等，已在世界上大型制药企业中取代HPLC而占据了主导地位，其测试的样品量占总量的70%以上。（2）生物：）生物：（1）肽和蛋白质的氨基酸序列分析、平均分子量测定；）肽和蛋白质的氨基酸序列分析、平均分子量测定；（2）糖蛋白分子量和结构分析；）糖蛋白分子量和结构分析；（3）生物成像研究）生物成像研究 1988年美国年美国John Fenn发表发表ESI-MS的肽及蛋的肽及蛋白质分析论文，白质分析论文，2002年获得诺贝尔化学奖。年获得诺贝尔化学奖。3. 食品：食品：有效成分分析：质量控制有效成分分析：质量控制食品安全食品安全毒物分析：农药、兽药残留；添加剂；霉毒物分析：农药、兽药残留；添加剂；霉菌（黄曲霉毒素）菌（黄曲霉毒素）4. 环境：环境：环境污染分析：毒物残留监测环境污染分析：毒物残留监测5. 法医刑侦：法医刑侦： 投毒和毒品检测投毒和毒品检测 目前中药开发研究有两条途径。一条途径是从单一植