液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（LC-MS,，Liquid Chromatography-Mass Spectrometry）是一種結(jié)合液相色譜（LC）分離能力與質(zhì)譜（MS）高靈敏度檢測能力的分析技術(shù),，廣泛應用于復雜混合物中化合物的定性和定量分析,。以下是其詳細介紹與應用：

一,、LC-MS的基本組成

1. 液相色譜（LC）部分

• 輸液系統(tǒng)：高壓泵輸送流動相（如甲醇/水）,。

• 進樣器：自動/手動注入樣品,。

• 色譜柱：反相C18柱、HILIC柱等,，根據(jù)化合物極性選擇,。

• 柱溫箱：控制分離溫度以提高重現(xiàn)性。

2. 接口（離子源）

• 電噴霧電離（ESI）：適合極性,、大分子（如蛋白質(zhì),、多肽）。

• 大氣壓化學電離（APCI）：適合弱極性小分子（如脂類,、甾體）,。

• 大氣壓光電離（APPI）：用于非極性化合物（如多環(huán)芳烴）。

3. 質(zhì)譜（MS）部分

• 四極桿（Q）：低成本,，適合靶向定量（如藥物代謝分析）,。

• 飛行時間（TOF）：高分辨率，適合非靶向篩查（如代謝組學）,。

• 離子阱（Ion Trap）：多級質(zhì)譜（MS?）能力,，用于結(jié)構(gòu)解析。

• Orbitrap：超高分辨率（可達100萬+）,，用于復雜樣品,。

• 質(zhì)量分析器類型：

• 檢測器：電子倍增器（EM）或光電倍增管,。

4. 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

• 軟件用于峰識別、定量及數(shù)據(jù)庫比對（如NIST,、mzCloud）,。

二、LC-MS的核心優(yōu)勢

• 高靈敏度：可檢測pg/mL級痕量物質(zhì),。

• 高選擇性：通過多反應監(jiān)測（MRM）排除基質(zhì)干擾,。

• 寬動態(tài)范圍：跨越4-6個數(shù)量級。

• 兼容復雜樣品：無需全部分離即可分析（如血液,、環(huán)境樣品）,。

三、主要應用領域

1. 制藥與生物醫(yī)藥

• 藥物代謝（DMPK）：研究藥物在體內(nèi)的吸收,、分布,、代謝（ADME）。

• 雜質(zhì)分析：檢測原料藥中的痕量降解產(chǎn)物,。

• 生物大分子分析：單克隆抗體,、多肽的定性/定量（如肽圖分析）。

2. 臨床診斷

• 新生兒篩查：遺傳代謝病標志物（如氨基酸,、?；鈮A）。

• 治療藥物監(jiān)測（TDM）：如免疫抑制劑（他克莫司）,、抗癲癇藥的血藥濃度檢測,。

• 癌癥標志物：發(fā)現(xiàn)和驗證腫瘤相關(guān)代謝物（如膽堿、肌酐）,。

3. 環(huán)境與食品安全

• 農(nóng)藥殘留：蔬菜水果中有機磷的檢測,。

• 環(huán)境污染物：水體中PPCPs（藥品和個人護理品）、微塑料添加劑,。

• 食品添加劑：非法添加物（如三聚氰胺）,。

4. 科研領域

• 代謝組學：疾病機制研究（如糖尿病、阿爾茨海默癥）,。

• 蛋白質(zhì)組學：翻譯后修飾（磷酸化,、糖基化）分析。

• 法醫(yī)毒理學：血液/尿液中的毒物篩查,。

四,、LC-MS的局限性

• 基質(zhì)效應：復雜樣品可能抑制/增強離子化效率（需優(yōu)化前處理）。

• 成本高：儀器購置和維護費用昂貴,。

• 技術(shù)門檻：需專業(yè)操作和數(shù)據(jù)分析能力,。

五、前沿發(fā)展

• 聯(lián)用技術(shù)擴展：如LC-MS/MS與離子淌度（IM-MS）聯(lián)用,，提升分離維度,。

• 微型化：便攜式LC-MS用于現(xiàn)場檢測（如環(huán)境污染應急）,。

• AI輔助：機器學習加速代謝物鑒定和通路分析。

六,、典型分析流程

1. 樣品前處理：蛋白沉淀（乙腈）,、固相萃取（SPE）,、稀釋過濾,。

2. LC分離：優(yōu)化梯度洗脫程序（如5%~95%乙腈/水）。

3. MS檢測：選擇離子模式（SIM/MRM）或全掃描（Full Scan）,。

4. 數(shù)據(jù)分析：積分峰面積,、校準曲線定量、數(shù)據(jù)庫匹配,。

總結(jié)

LC-MS憑借其強大的分離與鑒定能力,，已成為現(xiàn)代分析化學的核心工具，尤其在生命科學,、環(huán)境監(jiān)測和精準醫(yī)療中需要,。用戶需根據(jù)目標化合物性質(zhì)（極性、分子量）選擇合適的離子源和質(zhì)量分析器,，并結(jié)合樣品前處理以優(yōu)化結(jié)果,。