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淺談LC-MS工作原理

來(lái)源:海陽(yáng)市啟恒環(huán)??萍加邢薰?nbsp;  2025年03月08日 11:26  

LC-MS(液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù))是一種結(jié)合了液相色譜(LC)和質(zhì)譜(MS)的分析技術(shù),,廣泛應(yīng)用于復(fù)雜樣品的分離和鑒定。以下是工作原理:

1. 液相色譜(LC)部分

液相色譜用于分離樣品中的各組分,,基本原理是利用不同組分在流動(dòng)相和固定相之間的分配差異實(shí)現(xiàn)分離,。

工作流程:

  • 樣品注入:樣品溶液通過(guò)進(jìn)樣器注入色譜系統(tǒng)。

  • 流動(dòng)相輸送:高壓泵將流動(dòng)相(液體溶劑)輸送至色譜柱,。

  • 分離過(guò)程:樣品中各組分在色譜柱中與固定相(填充材料)發(fā)生相互作用,,因分配系數(shù)不同而以不同速度通過(guò)色譜柱,實(shí)現(xiàn)分離,。

  • 檢測(cè)器:分離后的組分依次流出色譜柱,,進(jìn)入檢測(cè)器(在LC-MS中,,檢測(cè)器為質(zhì)譜儀)。


2. 質(zhì)譜(MS)部分

質(zhì)譜用于對(duì)分離后的組分進(jìn)行鑒定和定量分析,,基本原理是將分子離子化后,,根據(jù)質(zhì)荷比(m/z)進(jìn)行分離和檢測(cè)。

工作流程:

  • 離子化:從LC流出的組分進(jìn)入質(zhì)譜儀的離子源,,被離子化,。常見(jiàn)的離子化方式有:

    • 電噴霧離子化(ESI):適用于極性化合物。

    • 大氣壓化學(xué)離子化(APCI):適用于非極性或弱極性化合物,。

    • 其他離子化方式:如MALDI,、APPI等。

  • 質(zhì)量分析:離子化后的分子進(jìn)入質(zhì)量分析器,,根據(jù)質(zhì)荷比(m/z)進(jìn)行分離,。常見(jiàn)的質(zhì)量分析器有:

    • 四極桿(Quadrupole):通過(guò)電場(chǎng)篩選特定m/z的離子,。

    • 飛行時(shí)間(TOF):根據(jù)離子飛行時(shí)間分離,。

    • 離子阱(Ion Trap):捕獲并分離離子。

    • 軌道阱(Orbitrap):利用靜電場(chǎng)分離離子,,具有高分辨率,。

  • 檢測(cè)器:分離后的離子到達(dá)檢測(cè)器,產(chǎn)生信號(hào),,信號(hào)強(qiáng)度與離子數(shù)量成正比,。


3. LC-MS聯(lián)用技術(shù)

LC-MS將液相色譜的分離能力與質(zhì)譜的高靈敏度和特異性結(jié)合,適用于復(fù)雜樣品的分析,。

工作流程:

  1. 樣品分離:樣品通過(guò)液相色譜分離成單一組分,。

  2. 組分轉(zhuǎn)移:分離后的組分依次進(jìn)入質(zhì)譜儀。

  3. 離子化與分析:組分在質(zhì)譜儀中被離子化并分析,。

  4. 數(shù)據(jù)采集:質(zhì)譜儀生成質(zhì)譜圖,,顯示各組分的信息(如分子量、碎片離子等),。

  5. 數(shù)據(jù)處理:通過(guò)軟件分析質(zhì)譜數(shù)據(jù),,鑒定化合物并定量。


4. LC-MS的主要特點(diǎn)

  • 高靈敏度:可檢測(cè)極低濃度的化合物,。

  • 高選擇性:通過(guò)質(zhì)譜的精確質(zhì)量測(cè)定,,區(qū)分結(jié)構(gòu)相似的化合物。

  • 廣泛應(yīng)用:適用于藥物分析,、環(huán)境檢測(cè),、食品安全、代謝組學(xué)等領(lǐng)域,。

  • 復(fù)雜樣品分析:可同時(shí)分離和鑒定復(fù)雜混合物中的多種組分,。


5. LC-MS的應(yīng)用

  • 藥物分析:藥物代謝物鑒定,、藥代動(dòng)力學(xué)研究。

  • 環(huán)境檢測(cè):水中污染物,、農(nóng)藥殘留分析,。

  • 食品安全:食品添加劑、毒素檢測(cè),。

  • 生命科學(xué):蛋白質(zhì)組學(xué),、代謝組學(xué)研究。

  • 臨床診斷:生物標(biāo)志物檢測(cè),、疾病診斷,。


6. LC-MS的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn):

  • 高靈敏度和特異性。

  • 可同時(shí)進(jìn)行定性和定量分析,。

  • 適用于復(fù)雜樣品的分析,。

缺點(diǎn):

  • 儀器成本高,維護(hù)復(fù)雜,。

  • 樣品前處理要求較高,。

  • 對(duì)操作人員的技術(shù)要求較高。



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