第二十章色谱联用分析法

*第二十章

色谱联用分析法简介§20.1色谱-质谱联用分析法

§20.2其他联用分析法

*AnalyticalChemistry*教学要求

1．识别：基本概念；毛细管电泳-质谱联用

。2．理解：气相色谱-质谱联用、高效液相色谱-质谱联用的基本原理；色谱-质谱全扫描模式及总离子流色谱图、色谱-质谱三维图和质量色谱图；选择离子监测的特点及应用。3．应用：气相色谱-质谱联用；高效液相色谱-质谱联用在药物分析研究中的应用。

AnalyticalChemistry*色谱联用技术是将色谱仪同定性、定结构分析仪器通过适当的接口相结合，借助计算机系统，进行联用分析。

包括色谱-色谱联用分析法和色谱-光谱联用分析法。本章重点介绍色谱-光谱联用分析法。

AnalyticalChemistry色谱联用技术*色谱仪是质谱法理想的进样器，试样经色谱分离后以纯物质形式进入质谱仪，从而避免复杂混合物同时进入离子源，便于检测；质谱仪则是色谱法理想的检测器

AnalyticalChemistry色谱-质谱联用分析法*气相色谱-质谱联用是利用气相色谱仪将样品分离为单一组分，组分的保留时间不同，与载气同时流出色谱柱，通过接口，除去载气，保留组分进入质谱仪离子源。各组分分子被离子化，使样品分子转变为离子，在这个过程中，新生的分子离子接受了过多的能量，进一步裂解，生成各种碎片离子。经分析检测，记录为质谱图。

AnalyticalChemistry*色谱-质谱联用仪AnalyticalChemistry*色谱-质谱联用仪气质联用系统的关键技术。要实现GC-MS联用，首先要解决气压问题，气相色谱仪的色谱柱出口通常为大气压力，而质谱仪要求减压进样，故两者必须采用一个接口装置联接起来。其另一功能是排除大量载气，使待测物经过浓缩，进入离子源AnalyticalChemistry接口技术*色谱-质谱联用仪1.直接导入型接口，该装置结构简单，容易维护，但它无浓缩作用；2.喷射式浓缩型接口，其具备浓缩载气、去除载气的功能，即具有分子分离的能力。AnalyticalChemistry接口技术分类*色谱-质谱联机分析所提供的信息

AnalyticalChemistry全扫描模式是色谱-质谱联用的分析扫描模式，全扫描是质量分析器在给定的时间范围内对给定质荷比范围进行无间断地扫描，从而获得样品中每一个组分的全部质谱。

总离子流色谱图*AnalyticalChemistry三维总离子流图色谱-质谱联机分析所提供的信息

*AnalyticalChemistry质量色谱图色谱-质谱联机分析所提供的信息

*气相色谱-质谱联用法应用GC-MS主要用于具有一定挥发性的复杂成分样品的分离分析。主要应用于石油化工样品、中药挥发油分析；体内药物代谢产物分析；农药残留分析以及中药制剂中有效成分的含量测定等方面。

AnalyticalChemistry*液相色谱-质谱联用液相色谱-质谱联用法（Liquidchromatography-massspectrometry，LC-MS）是以高效液相色谱为分离手段，以质谱为鉴定方法的分离分析方法。LC-MS是在GC-MS基础上发展起来的两谱联用技术。

AnalyticalChemistry*液相色谱-质谱联用优点：1.分析范围广，几乎可以检测所有的化合物。2.分离能力强，即使被分析混合物在色谱上没有完全分离开，但通过MS的特征离子质量色谱图也能分别给出它们各自的色谱图来进行定性定量。3.定性分析结果可靠，可以同时给出每一个组分的分子量和丰富的结构信息；高灵敏度和高选择性，适用于微量样品和混合物4.分析速度快，HPLC-MS使用的液相色谱柱为窄径柱，提高了分离效果。

AnalyticalChemistry*液相色谱-质谱联用仪LC-MS联用仪主要由高效液相色谱仪，接口装置，质谱仪组成。高效液相色谱与一般的液相色谱相同，其作用是将混合物样品分离后进入质谱仪。由于接口装置同时就是电离源，与其连接的是质谱仪中的质量分析器。作为LC-MS联用仪的质量分析器种类最常用的是四极杆分析器，其次是离子阱质量分析器。

AnalyticalChemistry*液相色谱-质谱联用仪接口技术：接口技术仍然是LC-MS联用仪中的关键技术。接口装置的首要作用是去除溶剂，液体流动相与组分一起流出液相色谱柱，这些液体挥发成气体，会远远超过质谱仪的真空系统能力。其次是使样品离子化，通常的电子轰击电离法和化学电离法并不适用。为此，大气压电离源的使用解决了这一问题。大气压电离源包括应用最为广泛的电喷雾电离源和大气压化学电离源两种。AnalyticalChemistry*液相色谱-质谱联用仪AnalyticalChemistry电喷雾接口示意图*液相色谱-质谱联用仪AnalyticalChemistry大气压化学电离示意图*高效液相色谱-质谱联用的分析条件

AnalyticalChemistryHPLC-MS常用流动相为水、甲醇、乙腈及它们的混合物，需要调节pH值时，可用醋酸、甲酸或它们的铵盐溶液，避免磷酸盐或离子对试剂等。另外，流量对HPLC-MS分析有较大影响。离子检测模式：碱性物质选择正离子检测模式，可用醋酸或甲酸使试样酸化。酸性物质及含有较多强电负性基团的物质，选择负离子检测模式。接口的干燥气体温度应高于待分析物沸点20℃左右，同时需考虑物质的热稳定性和流动相中有机溶剂的比例。*高效液相色谱-质谱联用法应用AnalyticalChemistryHPLC-MS技术在药学、临床医学、生物学、食品化工等许多领域应用广泛。在药学中，主要用于血样、尿样、体液中药物代谢产物、中药材及中成药（如：银杏叶、熟地黄、牡丹皮、板蓝根药材及注射液等）复杂成分样品的分离分析。理论上可用于能够制成溶液的所有样品的分离鉴定。*高效液相色谱-质谱联用法应用AnalyticalChemistryHPLC-MS技术在药学、临床医学、生物学、食品化工等许多领域应用广泛。在药学中，主要用于血样、尿样、体液中药物代谢产物、中药材及中成药（如：银杏叶、熟地黄、牡丹皮、板蓝根药材及注射液等）复杂成分样品的分离分析。理论上可用于能够制成溶液的所有样品的分离鉴定。*毛细管电泳-质谱联用AnalyticalChemistry毛细管电泳-质谱联用技术是20世纪90年代末才发展起来的最新联用技术。其联用装置与LC-MS有许多相似之处，主要差别在于毛细管电泳的背景电解质的流量远小于高效液相色谱流动相的流量。因此，除CE-MS与LC-MS的接口有差别外，一般情况能用于LC-MS的质谱仪，也能用于CE-MS。

*毛细管电泳-质谱联用AnalyticalChemistryCE-MS联用系统的仪器主要包括三个部分：即CE系统，CE-MS接口和MS检测器。目前，成功应用于CE-MS接口的离子化技术有连续流-快原子轰击（CF-FAB）、离子喷雾（IS）、电喷雾（ESI）、大气压化学电离、基质辅助激光解吸离子化和等离子体解吸离子化等技术。其中电喷雾电离是最常用、最成熟的技术。*毛细管电泳-质谱联用AnalyticalChemistry由于毛细管电泳法在分离分析方法中具有最高的分辨率，对于复杂成分微量样品的分离已经体现出巨大的威力，但它的定性分析一直是个难题。CE-MS仪器的出现，为毛细管电泳的定性问题，提供了有力的武器。由于毛细管电泳是现在分离效果最好的仪器，而质谱又是灵敏度最高、定性特征性很强的手段，因此，将两者结合，将成为最好的分离分析仪器。

*其他联用分析法AnalyticalChemistry气相色谱-傅里叶变换红外光谱联用（GC-FTIR）

*毛细管电泳-质谱联用AnalyticalChemistry气相色谱-傅里叶变换红外光谱联用所提供的信息

某复杂试样的化学图

*毛细管电泳-质谱联用AnalyticalChemistry气相色谱-傅里叶变换红外光谱联用所提供的信息

Gram-Schmidt重建色谱图*高效液相色谱-核磁共振波谱联用

AnalyticalChemistryHPLC-NMR法是以高效液相色谱为分离手段，以核磁共振波谱为鉴定工具的在线联用的分析方法。核磁共振波谱法是鉴定有机化合物结构的最强有力的手段。但其在线联用是目前各种联用技术中难度最大的一门技术。

HPLC-NMR能够获得复杂样品中微量组分的定性信息及二级结构信息，能测定组分的氢谱、碳谱及各种相关谱，能提供比任何其他光谱分析方法更准确的结构信息。该法将成为药物分析、食品分析等复杂样品中微量成分定性分析、结构分析最重要手段。*本章学习小结一、基本概念：总离子流色谱图、色谱-质谱三维图、质量色谱图；色谱-质谱全扫描模式、选择离子监测、单离子监测、多离子监测、电喷雾。二、气相色谱-质谱联用法是以气相色谱为分离手段，以质谱为鉴定方法的分离分析方法。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）、化学电离