色谱联用技术及应用

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1、色谱联用技术及应用1.联用技术的必要性每种分析方法都有其特长和局限性。局限性来自两个方面：原理方面，不可逾越；技术方面，可以改进、发展。在线联用不仅能取长补短，而且还具有协同作用，获得两种技术单独使用时所不具备的某些功能。（一）色谱联用分析技术概述2.实现在线联用的关键硬件接口（hardwereinterface）用于协调联用的两种仪器的输出和输入之间的矛盾，使两种仪器连接成一个整体。3.色谱联用技术发展现状色谱：分离光谱：结构鉴定两者联用，不仅可以对混合物中的各未知组分进行定性，也可用于定量分析。GC-MS,GC-FTIR,LC-MS,

2、LC-FTIR,LC-NMR（二）气相色谱－质谱联用GC-MS1.气相色谱与“四谱”工作条件的适应性①傅里叶变换红外；②傅里叶变换核磁共振工作气压不匹配是实现GC－MS联用的主要困难。GC柱的输出为100kPa，而MS离子源在小于10－3Pa的条件下工作。接口的作用是将GC流出的载气气压降低到MS能够接受的程度，并将样品送入MS离子源接口的类型喷射式分子分离器，适合于填充柱色谱；直接连接，适合于毛细管色谱。2、气质联用接口喷射式分子分离器的结构作用：①降低气压；②浓缩样品。GC-MS组成：GC：填充柱毛细管柱均可MS：常用四极杆质谱仪近来

3、还有离子阱和飞行时间质谱仪接口：填充柱——须用分子分离器毛细管柱——直接插入质谱仪的离子源数据系统：计算机数据库3.仪器结构色谱-四极杆质谱仪GC-MS-Computer的工作过程：GC：各组分被色谱柱分离，随时间变化依次从柱子流出，通过接口进入MS。MS：连续扫描MS图，每扫描一张MS图需花费约零点几到几秒钟。总扫描时间＝(扫一张图谱的时间)×扫描次数计算机：将得到的所有MS数据存储起来，供下一步的处理和输出。4.气质联用系统提供的信息质谱仪检测到的所有离子信号（不分其质荷比）的总和对时间t作图相当于气相色谱图。没有组分通过时为基线；当

4、组分流出时，即出现峰。记录方法：TIC检测器；计算机采集和存储连续、重复扫描的信息，然后进行数据处理。(1)总离子流图（TIC）TIC图中的每一个峰代表一个组分；峰的位置就是该组分的色谱保留时间；峰面积与组分的相对含量有关。某种天然蜡质衍生物的GC－MS总离子流图可从质谱图获得组分的分子量和分子结构信息。谱库检索根据NIST，INCOS，PBM三种算法，将未知物图谱与谱库中的标准图谱比较，匹配度越高，可信度越高(2)每个组分的质谱图88101396序号化合物名称序号化合物名1十六碳酸12二十九碳烷29,12-十八碳二烯酸13三十碳烷3十八

5、碳酸14二十六醇乙酸酯4二十四碳烷15三十一碳烷5二十醇乙酸酯16结构未定*6二十五碳烷17三十二碳烷7二十六碳烷18二十八醇乙酸酯8二十二醇乙酸酯19结构未定*9二十七碳烷20三十四碳烷10二十八碳烷21三十醇乙酸酯11二十四醇乙酸酯22～25结构未定*由GC－MS确定的某天然蜡衍生物的成分以指定质荷比的离子强度（而不是总的离子流强度）对时间t（或扫描号）作图。是计算机进行数据处理得到的图。优点：可在复杂混合物的TIC图中,迅速找到所需检测的化合物或同系物。(3)质量色谱图（提取离子流图）某天然蜡衍生物的总离子流图和质量色谱图TICMC

6、******m/z88（用于寻找一类成分）1.02.03.04.001020304050607080901001.02.03.04.05.06.00102030405060708090100质量色谱图总离子流图（用于寻找微量成分）凡是能用气相色谱分析的试样，均适合于GC-MS分析，如环境污染物的分析香精、香料的成分分析和质量评价中草药的挥发性成分鉴定药物及其他化工产品的分析毒物、毒品及违禁药物的鉴定和检测等等。5.GC-MS的应用（1）GC-MS定性分析分析条件的设定GC条件：同普通GCMS条件：扫描方式，扫描范围，扫描速度,灯丝电流，倍

7、增器电压等定性分析进样，电离，质谱数据的采集，谱图检索GC-MS定量分析依据用总离子色谱图定量用质量色谱图（提取离子色谱图）定量用选择离子色谱图定量（SIM，选择离子监测）GC-MS定量分析方法外标法内标法（2）GC-MS定量分析有机氯农药的GC-MS总离子流图（三）液相色谱-质谱联用技术LC-MS一、实现LC-MS的困难1.LC流动相对MS工作条件的影响1ml溶剂气化生成500～1300ml的蒸气。而质谱仪只能接受10ml/min气体流量有时流动相中含难以挥发的缓冲盐2.质谱离子源温度、电离方式不适宜液相色谱所分析的样品。1.脱溶剂2.

8、使被测物电离二、接口系统1.粒子束接口（Particle-Beam,PB）根据流体力学原理，利用样品与溶剂动量的不同将它们分开形成气溶胶→脱溶剂→动量分离得到的谱图与电子轰击质谱图非常相似，可