氣質(zhì)聯(lián)用(GC/MS)被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜組分的分離與鑒定,其具有GC的高分辨率和質(zhì)譜的高靈敏度,是生物樣品中藥物與代謝物定性定量的有效工具?! ≠|(zhì)譜儀的基本部件有:離子源、濾質(zhì)器、檢測器三部分組成,它們被安放在真空總管道內(nèi)。接口:由GC出來的樣品通過接口進入到質(zhì)譜儀,接口是色質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)的關(guān)鍵。 接口作用: 1、壓力匹配——質(zhì)譜離子源的真空度在10-3Pa,而GC色譜柱出口壓力高達105Pa,接口的作用就是要使兩者壓力匹配?! ?、組分濃縮——從GC色譜柱流出的氣體中有大量載氣,接口的作用是排除載氣,使被測物濃縮后進入離子源?! 〕R娊涌诩夹g(shù)有: 1、分子分離器連接(主要用于填充柱) 擴散型——擴散速率與物質(zhì)分子量的平方成反比,與其分壓成正比。當色譜流出物經(jīng)過分離器時,小分子的載氣易從微孔中擴散出去,被真空泵抽除,而被測物分子量大,不易擴散則得到濃縮。2、直接連接法(主要用于毛細管柱) 在色譜柱和離子源之間用長約50cm,內(nèi)徑0.5mm的不銹鋼毛細管連接,色譜流出物經(jīng)過毛細管全部進入離子源,這種接口技術(shù)樣品利用率高。 3、開口分流連接 該接口是放空一部分色譜流出物,讓另一部分進入質(zhì)譜儀,通過不斷流入清洗氦氣,將多余流出物帶走。此法樣品利用率低。
隨著質(zhì)譜(massspectrometry,MS)、紅外光譜及核磁共振等定性分析手段的發(fā)展,目前主要采用在線的聯(lián)用技術(shù),即將色譜法與其它定性或結(jié)構(gòu)分析手段直接聯(lián)機,來解決色譜定性困難的問題。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)是較早實現(xiàn)商品化的色譜聯(lián)用儀器。目前,小型臺式GC-MS已成為很多實驗室的常規(guī)配置?! ≠|(zhì)譜儀的基本結(jié)構(gòu)和功能: 質(zhì)譜系統(tǒng)一般由真空系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器、檢測器和計算機控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(工作站)等部分組成?! ≠|(zhì)譜儀的離子源、質(zhì)量分析器和檢測器必須在高真空狀態(tài)下工作,以減少本底的干擾,避免發(fā)生不必要的分子-離子反應(yīng)。質(zhì)譜儀的高真空系統(tǒng)一般由機械泵和擴散泵或渦輪分子泵串聯(lián)組成。機械泵作為前級泵將真空抽到10-1~10-2Pa,然后由擴散泵或渦輪分子泵將真空度降至質(zhì)譜儀工作需要的真空度10-4~10-5Pa。雖然渦輪分子泵可在十幾分鐘內(nèi)將真空度降至工作范圍,但一般仍然需要繼續(xù)平衡2小時左右,充分排除真空體系內(nèi)存在的諸如水分、空氣等雜質(zhì)以保證儀器工作正常?! 庀嗌V-質(zhì)譜聯(lián)用儀的進樣系統(tǒng)由接口和氣相色譜組成。接口的作用是使經(jīng)氣相色譜分離出的各組分依次進入質(zhì)譜儀的離子源,接口一般應(yīng)滿足如下要求: (a)不破壞離子源的高真空,也不影響色譜分離的柱效; (b)使色譜分離后的組分盡可能多的進入離子源,流動相盡可能少進入離子源; (c)不改變色譜分離后各組分的組成和結(jié)構(gòu)?! ‰x子源的作用是將被分析的樣品分子電離成帶電的離子,并使這些離子在離子光學(xué)系統(tǒng)的作用下,匯聚成有一定幾何形狀和一定能量的離子束,然后進入質(zhì)量分析器被分離。其性能直接影響質(zhì)譜儀的靈敏度和分辨率。離子源的選擇主要依據(jù)被分析物的熱穩(wěn)定性和電離的難易程度,以期得到分子離子峰。電子轟擊電離源(EI)是氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀中較為常見的電離源,它要求被分析物能氣化且氣化時不分解?! ≠|(zhì)量分析器是質(zhì)譜儀的核心,它將離子源產(chǎn)生的離子按質(zhì)荷比(m/z)的不同,在空間位置、時間的先后或軌道的穩(wěn)定與否進行分離,以得到按質(zhì)荷比大小順序排列的質(zhì)譜圖。以四極質(zhì)量分析器(四極桿濾質(zhì)器)為質(zhì)量分析器的質(zhì)譜儀稱為四極桿質(zhì)譜。它具有重量輕、體積小、造價低的特點,是目前臺式氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀中常用的質(zhì)量分析器?! z測器的作用是將來自質(zhì)量分析器的離子束進行放大并進行檢測,電子倍增檢測器是色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀中常用的檢測器?! ∮嬎銠C控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(工作站)的功能是快速準確地采集和處理數(shù)據(jù);監(jiān)控質(zhì)譜及色譜各單元的工作狀態(tài);對化合物進行自動的定性定量分析;按用戶要求自動生成分析報告?! 藴寿|(zhì)譜圖是在標準電離條件——70eV電子束轟擊已知純有機化合物得到的質(zhì)譜圖。在氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀中,進行組分定性的常用方法是標準譜庫檢索。即利用計算機將待分析組分(純化合物)的質(zhì)譜圖與計算機內(nèi)保存的已知化合物的標準質(zhì)譜圖按一定程序進行比較,將匹配度(相似度)最高的若干個化合物的名稱、分子量、分子式、識別代號及匹配率等數(shù)據(jù)列出供用戶參考。值得注意的是:匹配率最高的并不一定是最終確定的分析結(jié)果?! ∧壳?,比較常用的通用質(zhì)譜譜庫包括美國國家科學(xué)技術(shù)研究所的NIST庫、NIST/EPA(美國環(huán)保局)/NIH(美國衛(wèi)生研究院)庫和Wiley庫,這些譜庫收錄的標準質(zhì)譜圖均在10萬張以上。