二手液質聯(lián)用儀是將液相色譜儀與質譜儀聯(lián)用的儀器，用于樣品定性定量分析。其特點是將應用范圍極廣的液相色譜分離方法與靈敏、專屬、能提供分子量和結構信息的質譜法結合起來的一種現(xiàn)代分析技術。
二手液質聯(lián)用儀工作原理為：樣品通過液相色譜分離后的各個組分依次進入質譜檢測器，各組分在離子源被電離，產(chǎn)生帶有一定電荷、質量數(shù)不同的離子。不同離子在電磁場中的運動行為不同，采用質量分析器按不同質荷比（m/z）把離子分開，得到依質荷比順序排列的質譜圖。通過對質譜圖的分析處理，可以得到樣品的定性和定量結果。
二手液質聯(lián)用儀主要包括液相色譜系統(tǒng)、接口、離子源、質量分析器、檢測器、真空系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理等。
01液相色譜
液相色譜部分和普通LC基本相同，由進樣系統(tǒng)、輸液系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)等組成，而在LC-MS系統(tǒng)中，MS部分作為LC的檢測器。
進樣系統(tǒng)
早期使用隔膜和停流進們器，裝在色譜柱入口處。現(xiàn)在大都使用六通進樣閥或自動進樣器。進樣裝置要求密封性好，死體積小，重復性好，保證中心進樣，進樣時對色譜系統(tǒng)的壓力、流量影響小。
輸液系統(tǒng)
主要包括貯液器——用于貯存流動相；輸液泵——高壓泵的輸出壓力一般在150～500kg／cm2。(1kg／cm2=98．0665kPa)，流速在0.01～10mL／min，對高壓泵的要求是流速恒定，無脈動，流量可以調(diào)節(jié)；過濾器——用于過濾微小雜質；脫氣裝置——若流動相中所含的空氣不除去，則流動相通過色譜柱時其中的氣泡受到壓力而壓縮，流出色譜柱后到檢測器時因常壓而將氣泡釋放出來，造成檢測器噪聲增大，使基線不穩(wěn)，儀器不能正常工作；梯度洗脫裝置——有兩種方式：一種稱低壓梯度，指常壓下溶劑按一定比例混合后再由高壓泵輸入色譜柱，又稱外梯度；另一種稱高壓梯度，指先用高壓泵將各溶劑輸入混合器混合，再送入色譜柱，也稱為內(nèi)梯度。
分離系統(tǒng)
包括色譜柱、連接管和恒溫器等。與LC相比，LC-MS一般流速較低（高流速可能影響霧化效果），所以一般用窄徑柱，即2mm或2.1mm的，粒徑一般為3.5μm，也有5μm的。如果用內(nèi)徑4.6mm的，流速就和普通做液相一樣，但是可以柱后分流，這樣進入質譜的量也不會太大。
02接口與離子源
LC-MS的接口技術難度大于GC-MS，這是因為液相色譜中的流動相是液體，而質譜檢測的是氣體離子，所以接口技術必須要解決液體離子化的難題。液質聯(lián)用中常用的電離源有大氣壓電噴霧電離源（ESI）和大氣壓化學電離源（APCI），兩者同屬于大氣壓電離（API）技術，其離子化過程發(fā)生在大氣壓下。
ESI:
其工作原理是將液滴變成蒸汽，產(chǎn)生離子發(fā)射的過程中形成的溶劑由液相泵輸送到ESIProbe，經(jīng)其內(nèi)的不銹鋼毛細管流出，這時給毛細管加2－4kv的高壓，由于高壓和霧化氣的作用，流動相從毛細管頂端流出時，會形成扇狀噴霧，使液滴生成含樣品和溶劑離子的氣溶膠。電噴霧離子化可分為三個過程：
1）形成帶電小液滴：由于毛細管被加高壓，造成氧化還原反應，形成帶電液滴。2）溶劑蒸發(fā)和小液滴碎裂：溶劑蒸發(fā)，離子向液滴表面移動，液滴表面的離子密度越來越大，當達到Rayleigh(瑞利）極*，即液滴表面電荷產(chǎn)生的庫侖排斥力于液滴表面的張力大致相等時，液滴會非均勻破裂，分裂成更小的液滴，在質量和電荷重新分配后，更小的液滴進入穩(wěn)定態(tài)，然后再重復蒸發(fā)、電荷過剩和液滴分裂這一系列過程。
3）形成氣相離子：對于半徑<10nm的液滴,液滴表面形成的電場足夠強，電荷的排斥作用終導致部分離子從液滴表面蒸發(fā)出來，而不是液滴的分裂，終樣品以單電荷或多電荷離子的形式從溶液中轉移至氣相，形成了氣相離子。ESI屬于軟的電離方式，通常只產(chǎn)生分子離子峰。適合熱不穩(wěn)定的極性分子，能分析小分子及大分子。
APCI:
APCI的離子化作用可以有三種理論闡述：
1）經(jīng)典APCI：由電暈放電針產(chǎn)生的電子轟擊空氣中的主要成分N2、O2、H2O以及溶劑分子得到初級離子N2+、O2-、H2O+和CH3OH2+等。再由這些初級離子與被分析物分子進行電子或質子交換產(chǎn)生出被分析物的分子離子。
2）離子蒸發(fā)：此機制與ESI過程相似，存在于APCI分析中的強極性分子和可在溶液中預先形成的離子及離子化合物。
3）摩擦電APCI：當流動相和分析物進入噴口時會被噴霧氣體“撕裂”成為液滴，“撕裂”過程中氣體和液體界面上的“摩擦”作用產(chǎn)生電荷并使得分析物分子離子化。相對于ESI而言，APCI的離子化方式使某些化合物碎片顯著增加，其中明顯的就是脫水碎片的增加。
03質量分析器
質量分析器是質譜儀中將離子按質荷比分開的部分，離子通過質量分析器后，按不同質荷比（m/z）分開，將相同m/z的離子聚焦在一起，組成質譜。常見的質量分析器有五種。
單聚焦質量分析器
單聚焦質量分析器其主要部件為一個一定半徑的圓形管道，在其垂直方向上裝有扇形磁鐵，產(chǎn)生均勻、穩(wěn)定磁場，從離子源射入的離子束在磁場作用下，由直線運動變成弧形運動。不同m/z的離子，運動曲線半徑R不同，被質量分析器分開。單聚焦質量分析器結構簡單，操作方便，但分辨率低。
雙聚焦質量分析器
為了提高單聚焦質量分析器的分辨率，通常采用在磁分析器之前加一個扇形電場，構成雙聚焦質量分析器。扇形電場的作用是將質量相同但速度不同的離子分離聚焦，即具有速度分離聚焦的的作用。經(jīng)過聚焦后的不同離子束再按質荷比依次進入檢測器，實現(xiàn)速度和方向雙聚焦的功能。
四極桿濾質器
四極桿內(nèi)所包圍的空間存在雙曲線形電場。從離子源入射的加速離子穿過四極桿中的電場會受到電場作用，只有選定的m/z離子以限定的頻率穩(wěn)定的通過四極桿濾質器，其他離子則碰到極桿上被吸濾掉，不能通過，即達到“濾質”的作用。四極桿濾質器結構緊湊，體積小，掃描速度快，適用于LC-MS聯(lián)用儀。
離子阱
由兩個端蓋電極和位于它們之間的類似四極桿的環(huán)電極構成。離子阱可以存儲離子，待離子累積到一定數(shù)目后，升高環(huán)電極上的射頻電壓，離子按質量從高到低依次離開離子阱，被電子倍增監(jiān)測器檢測。
飛行時間質量分析器
飛行時間質量分析器既不用電場也不用磁場，其核心是一個離子漂移管。離子在其中的飛行時間與離子的質荷比的平方根成正比。對于能量相同的離子，質荷比越大，達到檢測器所需的時間越長。根據(jù)這一原則，可以把不同質荷比的離子依據(jù)其飛行速度不同而分離。漂移管越長，分辨率越高。飛行時間質量分析器具有較大的質量分析范圍和較高的質量分辨率，尤其適合蛋白等生物大分子分析。
04檢測器
用于接收離子束的裝置。主要有電子倍增器、光電倍增器、微通道板等。
05真空系統(tǒng)
質譜儀的離子源、質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)生不必要的離子-分子反應。質譜儀真空系統(tǒng)一般由機械真空泵（前極低真空泵），擴散泵或分子泵（高真空泵）組成。
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