液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng) (LC/MS) 是一種融合液相色譜的分離能力與質(zhì)譜儀作為檢測器的直接質(zhì)量測量能力的分析技術(shù)。液相色譜能夠分離各種化合物,而質(zhì)譜檢測器則提供了有關(guān)分子量、結(jié)構(gòu)、特性、數(shù)量和純度的有價值的信息。
閱讀下文,了解有關(guān) LC/MS 儀器的典型部件及其基本操作原理的更多信息。
液相色譜 (LC) 又稱高效液相色譜 (HPLC),用于分離液相中所包含的化合物混合物。制備樣品并將其溶于合適的溶劑(例如甲醇)中,然后泵入色譜柱。
在反相液相色譜中,色譜柱(固定相)采用非極性填料,而溶劑(流動相)為極性溶劑。在高壓(約 200–1200 bar)下使溶液中的分析物分子通過色譜柱,在色譜柱中與固定相發(fā)生相互作用。疏水性化合物在色譜柱上的保留時間更長?;衔锇雌浔A魰r間分離后,可能會繼續(xù)進(jìn)入正交檢測器。
了解關(guān)于 LC 的更多信息可以將各種檢測器集成到液相色譜系統(tǒng)中。最常見的檢測器基于吸收、熒光、折射率、蒸發(fā)光散射和質(zhì)譜。
如圖所示,通過紫外檢測器僅檢測到兩個峰,但樣品實(shí)際上包含三種化合物。質(zhì)譜儀能夠檢測到在紫外檢測器中共洗脫的單獨(dú)第化合物。
質(zhì)譜 (MS) 用于測定氣相離子及其碎片的質(zhì)量數(shù)。分析物電離并基于其質(zhì)荷比進(jìn)行過濾;它們作為離子進(jìn)行檢測,并計算其中性質(zhì)量數(shù)。
化合物經(jīng)液相色譜分離后,在質(zhì)譜儀中遇到的第一個組件稱為離子源。
電噴霧電離 (ESI) 是一種常見的電離技術(shù),其在分析物到達(dá)質(zhì)譜儀的進(jìn)樣口毛細(xì)管之前,在溶液中生成分析物離子。在強(qiáng)靜電場和加熱干燥氣的存在下,液相色譜洗脫物在大氣壓下被噴入(霧化)到腔室中。熱量導(dǎo)致溶劑從分析物分子中進(jìn)一步剝離。
通過進(jìn)樣口毛細(xì)管進(jìn)入質(zhì)譜儀后,一系列電極(稱為透鏡)引導(dǎo)帶電的分子離開離子源到達(dá)四極桿質(zhì)量分析器(或質(zhì)量過濾器)。
四極桿由施加直流電壓和射頻的四根桿組成。這些力的不同組合確保在給定時間內(nèi)僅特定質(zhì)量(稱為質(zhì)荷比或 m/z)的碎片沿著四極桿的電場向檢測器移動。此功能可顯著降低噪音并提高靈敏度。
為生成質(zhì)譜圖,檢測器記錄各給定時間內(nèi)到達(dá)的離子的信號強(qiáng)度。這種質(zhì)譜圖可用于鑒定,就像指紋一樣。此外,所記錄的不同離子形態(tài)的響應(yīng)可經(jīng)過校準(zhǔn)以用于定量目的。
LC/MS 通過引入質(zhì)譜數(shù)據(jù),進(jìn)一步提升了分析的選擇性。分析物通過高效液相色譜 (HPLC) 或超高效液相色譜 (UHPLC) 分離,從而生成色譜圖,其中每種分析物根據(jù)各自的保留時間分離得到單獨(dú)的峰。
對于色譜圖中的每個時間點(diǎn),還將形成一幅質(zhì)譜圖,并可以對其進(jìn)行解析以鑒定在該時間點(diǎn)洗脫的組分的 m/z。借助質(zhì)量信息,無需參比標(biāo)樣即可鑒定分析物,并且可以按質(zhì)量數(shù)分離共洗脫峰。
與其他液相色譜檢測器相比,質(zhì)譜檢測器對大多數(shù)化合物的靈敏度更高且特異性強(qiáng)得多。質(zhì)譜檢測器可以分析缺乏合適的發(fā)色團(tuán)(其他常見 HPLC 檢測器所要求)的化合物。它們還能夠鑒定未分離(共洗脫)色譜峰中的組分,減少對完美色譜的需求。此外,可以將質(zhì)譜數(shù)據(jù)與利用其他液相色譜檢測器得到的數(shù)據(jù)結(jié)合起來,可靠地鑒定、確認(rèn)和定量化合物。