[精品]液质联用的研究与应用

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1、液相色谱•质谱联用技术的研究及应用摘要：本文主要简单陈述了液相色谱■质谱联用(LC-MS)的分类和特点，并简单介绍了LC-MS在生化分析、天然产物分析、药物和保健品分析及环境分析中的应用。关键词：液质联用、离了源、高分辨率0前言高效液相色谱作为一个强有力的分离工具，在过去的几十年间得到了飞速发展。人们一直在努力探索其与各种检测仪器的联用，以达到连续在线检测的冃的。LC-UV在国内外已被普遍应用，但这种方法有具局限性。首先，对于不具有显著牛色团的化合物，用紫外检测存在困难；其次，所选溶剂的透光极限波长应小于化合物的特征吸收波长；另外，对于结构中存在的某些不影响生色团的变化，紫外

2、光谱也难以显示英差别；并其灵敏度不能达到对细胞提取物中的低浓度样品的分析。放射免疫分析和卿解免疫分析常被用于分析尿样或其他牛物样品，但山于这些方法的专属性不强，缺乏结构信息，只能做定量而非定性的检测,而且可能会得到错课的结果。与紫外、荧光、红外、蒸发光散射等检测器相比，质谱检测器具有许多优越性：第一，它具有更高的灵敏度。在很多数情况下，样站量只需纳克甚至皮克;第二，它具冇普遍性。在选择适当的电离方方法的条件下，一般化合物都能被电离从而得到检测；第三，利用串联质谱检测方法，可获得更多的化合物结构信息，有利于对未知化合物的鉴定。1957年气相色谱一质谱(GC-MS)成功实现联用，

3、该技术H前己成为最完善、应用十分广泛的仪器分析技术之一。但GC-MS要求样品经过气化示才能进入色谱柱，且对样品前处理要求比较严格，并且只适合分析小分子、易挥发和对热稳定的化合物。然而在目前已知的化合物中，只有20%〜25%可以用GC-MS直接分析，绝大多数化合物由于具有强极性、低挥发性、高分子量及对热不稳定等特点，从而限定了GC-MS的应用。采用高效液相色谱方法可以对这些物质的进行分析，因此20世纪80年代开始，液相色谱一质谱(LC-MS)的出现成功地解决了上述问题1液质联用的分类目前常用的液相色谱与质谱联用具有两大分类系统，一种是从质谱的离子源角度来划分，包括电喷雾离了源(

4、EST),大气压化学电离源(APCT),大气压光电离源(APPI)和基质辅助激光解吸电离源(MALDI)等；另一种是从质谱的质量分析器角度來划分，包括四极杆、离子阱、E行吋间(T0F)和傅立叶变换质谱等。ESI、APCI和APPI三种离子源大多与四极杆和离子阱质谱联用，是目前应用最广泛的儿种液质联用仪.从离子源角度来看，ESI适合于屮高极性的化合物，特别适合于反相液相色谱与质谱联用，是目前液质联用中应用最广泛的一种离子化方式；山于发展了气动辅助喷雾，可以耐受的液相流速提高到lmL-min-1；通过形成多电荷离子，分子量分析范围可以扩大到30000左右,可用于分析牛:物大分子(

5、如中低质量的蛋口质)oESI的优点述在于它是一种浓度型检测器，因此可以不受样品量的限制，近儿年发展起來的微喷雾(uESI)和纳喷雾(nESI)技术尤英适合微最样品的高灵敏度分析。APCI采用电晕放电来电离气相的分析物，因此要求被分析物具有一定的挥发性，它最适合于中、低极性的中等分子量化合物，不易形成多电荷，谱图解析和对简单。APPI是在大气压下利用光化作用将气相的被分析物离子化的技术，其适应范围与APCI相似，是对APCI的补充。MALDI则是将样品加入到一种能够强烈吸收入射激光的基质屮，通过能量转移产住样品的分子离子或准分子离子;通常的做法是将pmol的样品与基质配制成一定

6、比例的溶液，然后取几微升该溶液登于不锈钢样品靶上，挥干溶剂后送人质谱离子源中。MAI.DT的优点在于容易与TOF联用测定高质量数的分了，其灵敏度高，样品制备较简单，现已被广泛应用于分析蛋口质、肽类、核晋酸、多糖以及合成聚合物等。但由于MALD1£

7、身的特点、,日前直接在线与LC联用的应用研究还相对较少。从质量分析器角度來看，四极杆是在交变电场的作用下，使某些符合要求离子通过四极杆到达检测器；离子阱则是首先把离子聚集到阱内，通过改变电参数把阱内离子逐个释放到达检测器。单级四极杆质谱仅用于一级质谱分析，三级四极杆质谱则可以实现二级质谱功能。一级质谱可得出化合物的分了屋信息，二级质

8、谱则通过碰撞诱导解离(CID)给出化合物的碎片离子等结构信息。离子阱质谱貝•有多级质谱功能(一般可做到5—11级)，特別是具有口动多级(AutoMS(n))功能，対于解析化合物结构更为有利，降低了対解谱的要求，但是质量准确度和分辨率不及四极杆质量分析器；三级四极杆也可以满足一般的结构解析功能，但是受扫描时间的限制，不太适于鮫大质量范围的扫描型分析。对于一级质谱选择离子检测(SIM)或串联质谱多反应监测(MRM),四极杆质量分析器的灵敏度一般比离了阱高1—2个数量级，因此更适用于微量或痕量成分的定量分析。