第二十章色譜聯(lián)用分析法

*第二十章

色譜聯(lián)用分析法簡介§20.1色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析法

§20.2其他聯(lián)用分析法

*AnalyticalChemistry*教學要求

1．識別：基本概念；毛細管電泳-質(zhì)譜聯(lián)用

。2．理解：氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的基本原理；色譜-質(zhì)譜全掃描模式及總離子流色譜圖、色譜-質(zhì)譜三維圖和質(zhì)量色譜圖；選擇離子監(jiān)測的特點及應(yīng)用。3．應(yīng)用：氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用；高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用在藥物分析研究中的應(yīng)用。

AnalyticalChemistry*色譜聯(lián)用技術(shù)是將色譜儀同定性、定結(jié)構(gòu)分析儀器通過適當?shù)慕涌谙嘟Y(jié)合，借助計算機系統(tǒng)，進行聯(lián)用分析。

包括色譜-色譜聯(lián)用分析法和色譜-光譜聯(lián)用分析法。本章重點介紹色譜-光譜聯(lián)用分析法。

AnalyticalChemistry色譜聯(lián)用技術(shù)*色譜儀是質(zhì)譜法理想的進樣器，試樣經(jīng)色譜分離后以純物質(zhì)形式進入質(zhì)譜儀，從而避免復雜混合物同時進入離子源，便于檢測；質(zhì)譜儀則是色譜法理想的檢測器

AnalyticalChemistry色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析法*氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用是利用氣相色譜儀將樣品分離為單一組分，組分的保留時間不同，與載氣同時流出色譜柱，通過接口，除去載氣，保留組分進入質(zhì)譜儀離子源。各組分分子被離子化，使樣品分子轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子，在這個過程中，新生的分子離子接受了過多的能量，進一步裂解，生成各種碎片離子。經(jīng)分析檢測，記錄為質(zhì)譜圖。

AnalyticalChemistry*色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀AnalyticalChemistry*色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀氣質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。要實現(xiàn)GC-MS聯(lián)用，首先要解決氣壓問題，氣相色譜儀的色譜柱出口通常為大氣壓力，而質(zhì)譜儀要求減壓進樣，故兩者必須采用一個接口裝置聯(lián)接起來。其另一功能是排除大量載氣，使待測物經(jīng)過濃縮，進入離子源AnalyticalChemistry接口技術(shù)*色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀1.直接導入型接口，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，容易維護，但它無濃縮作用；2.噴射式濃縮型接口，其具備濃縮載氣、去除載氣的功能，即具有分子分離的能力。AnalyticalChemistry接口技術(shù)分類*色譜-質(zhì)譜聯(lián)機分析所提供的信息

AnalyticalChemistry全掃描模式是色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的分析掃描模式，全掃描是質(zhì)量分析器在給定的時間范圍內(nèi)對給定質(zhì)荷比范圍進行無間斷地掃描，從而獲得樣品中每一個組分的全部質(zhì)譜。

總離子流色譜圖*AnalyticalChemistry三維總離子流圖色譜-質(zhì)譜聯(lián)機分析所提供的信息

*AnalyticalChemistry質(zhì)量色譜圖色譜-質(zhì)譜聯(lián)機分析所提供的信息

*氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法應(yīng)用GC-MS主要用于具有一定揮發(fā)性的復雜成分樣品的分離分析。主要應(yīng)用于石油化工樣品、中藥揮發(fā)油分析；體內(nèi)藥物代謝產(chǎn)物分析；農(nóng)藥殘留分析以及中藥制劑中有效成分的含量測定等方面。

AnalyticalChemistry*液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（Liquidchromatography-massspectrometry，LC-MS）是以高效液相色譜為分離手段，以質(zhì)譜為鑒定方法的分離分析方法。LC-MS是在GC-MS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的兩譜聯(lián)用技術(shù)。

AnalyticalChemistry*液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用優(yōu)點：1.分析范圍廣，幾乎可以檢測所有的化合物。2.分離能力強，即使被分析混合物在色譜上沒有完全分離開，但通過MS的特征離子質(zhì)量色譜圖也能分別給出它們各自的色譜圖來進行定性定量。3.定性分析結(jié)果可靠，可以同時給出每一個組分的分子量和豐富的結(jié)構(gòu)信息；高靈敏度和高選擇性，適用于微量樣品和混合物4.分析速度快，HPLC-MS使用的液相色譜柱為窄徑柱，提高了分離效果。

AnalyticalChemistry*液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀LC-MS聯(lián)用儀主要由高效液相色譜儀，接口裝置，質(zhì)譜儀組成。高效液相色譜與一般的液相色譜相同，其作用是將混合物樣品分離后進入質(zhì)譜儀。由于接口裝置同時就是電離源，與其連接的是質(zhì)譜儀中的質(zhì)量分析器。作為LC-MS聯(lián)用儀的質(zhì)量分析器種類最常用的是四極桿分析器，其次是離子阱質(zhì)量分析器。

AnalyticalChemistry*液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀接口技術(shù)：接口技術(shù)仍然是LC-MS聯(lián)用儀中的關(guān)鍵技術(shù)。接口裝置的首要作用是去除溶劑，液體流動相與組分一起流出液相色譜柱，這些液體揮發(fā)成氣體，會遠遠超過質(zhì)譜儀的真空系統(tǒng)能力。其次是使樣品離子化，通常的電子轟擊電離法和化學電離法并不適用。為此，大氣壓電離源的使用解決了這一問題。大氣壓電離源包括應(yīng)用最為廣泛的電噴霧電離源和大氣壓化學電離源兩種。AnalyticalChemistry*液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀AnalyticalChemistry電噴霧接口示意圖*液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀AnalyticalChemistry大氣壓化學電離示意圖*高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的分析條件

AnalyticalChemistryHPLC-MS常用流動相為水、甲醇、乙腈及它們的混合物，需要調(diào)節(jié)pH值時，可用醋酸、甲酸或它們的銨鹽溶液，避免磷酸鹽或離子對試劑等。另外，流量對HPLC-MS分析有較大影響。離子檢測模式：堿性物質(zhì)選擇正離子檢測模式，可用醋酸或甲酸使試樣酸化。酸性物質(zhì)及含有較多強電負性基團的物質(zhì)，選擇負離子檢測模式。接口的干燥氣體溫度應(yīng)高于待分析物沸點20℃左右，同時需考慮物質(zhì)的熱穩(wěn)定性和流動相中有機溶劑的比例。*高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法應(yīng)用AnalyticalChemistryHPLC-MS技術(shù)在藥學、臨床醫(yī)學、生物學、食品化工等許多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。在藥學中，主要用于血樣、尿樣、體液中藥物代謝產(chǎn)物、中藥材及中成藥（如：銀杏葉、熟地黃、牡丹皮、板藍根藥材及注射液等）復雜成分樣品的分離分析。理論上可用于能夠制成溶液的所有樣品的分離鑒定。*高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法應(yīng)用AnalyticalChemistryHPLC-MS技術(shù)在藥學、臨床醫(yī)學、生物學、食品化工等許多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。在藥學中，主要用于血樣、尿樣、體液中藥物代謝產(chǎn)物、中藥材及中成藥（如：銀杏葉、熟地黃、牡丹皮、板藍根藥材及注射液等）復雜成分樣品的分離分析。理論上可用于能夠制成溶液的所有樣品的分離鑒定。*毛細管電泳-質(zhì)譜聯(lián)用AnalyticalChemistry毛細管電泳-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)是20世紀90年代末才發(fā)展起來的最新聯(lián)用技術(shù)。其聯(lián)用裝置與LC-MS有許多相似之處，主要差別在于毛細管電泳的背景電解質(zhì)的流量遠小于高效液相色譜流動相的流量。因此，除CE-MS與LC-MS的接口有差別外，一般情況能用于LC-MS的質(zhì)譜儀，也能用于CE-MS。

*毛細管電泳-質(zhì)譜聯(lián)用AnalyticalChemistryCE-MS聯(lián)用系統(tǒng)的儀器主要包括三個部分：即CE系統(tǒng)，CE-MS接口和MS檢測器。目前，成功應(yīng)用于CE-MS接口的離子化技術(shù)有連續(xù)流-快原子轟擊（CF-FAB）、離子噴霧（IS）、電噴霧（ESI）、大氣壓化學電離、基質(zhì)輔助激光解吸離子化和等離子體解吸離子化等技術(shù)。其中電噴霧電離是最常用、最成熟的技術(shù)。*毛細管電泳-質(zhì)譜聯(lián)用AnalyticalChemistry由于毛細管電泳法在分離分析方法中具有最高的分辨率，對于復雜成分微量樣品的分離已經(jīng)體現(xiàn)出巨大的威力，但它的定性分析一直是個難題。CE-MS儀器的出現(xiàn)，為毛細管電泳的定性問題，提供了有力的武器。由于毛細管電泳是現(xiàn)在分離效果最好的儀器，而質(zhì)譜又是靈敏度最高、定性特征性很強的手段，因此，將兩者結(jié)合，將成為最好的分離分析儀器。

*其他聯(lián)用分析法AnalyticalChemistry氣相色譜-傅里葉變換紅外光譜聯(lián)用（GC-FTIR）

*毛細管電泳-質(zhì)譜聯(lián)用AnalyticalChemistry氣相色譜-傅里葉變換紅外光譜聯(lián)用所提供的信息

某復雜試樣的化學圖

*毛細管電泳-質(zhì)譜聯(lián)用AnalyticalChemistry氣相色譜-傅里葉變換紅外光譜聯(lián)用所提供的信息

Gram-Schmidt重建色譜圖*高效液相色譜-核磁共振波譜聯(lián)用

AnalyticalChemistryHPLC-NMR法是以高效液相色譜為分離手段，以核磁共振波譜為鑒定工具的在線聯(lián)用的分析方法。核磁共振波譜法是鑒定有機化合物結(jié)構(gòu)的最強有力的手段。但其在線聯(lián)用是目前各種聯(lián)用技術(shù)中難度最大的一門技術(shù)。

HPLC-NMR能夠獲得復雜樣品中微量組分的定性信息及二級結(jié)構(gòu)信息，能測定組分的氫譜、碳譜及各種相關(guān)譜，能提供比任何其他光譜分析方法更準確的結(jié)構(gòu)信息。該法將成為藥物分析、食品分析等復雜樣品中微量成分定性分析、結(jié)構(gòu)分析最重要手段。*本章學習小結(jié)一、基本概念：總離子流色譜圖、色譜-質(zhì)譜三維圖、質(zhì)量色譜圖；色譜-質(zhì)譜全掃描模式、選擇離子監(jiān)測、單離子監(jiān)測、多離子監(jiān)測、電噴霧。二、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法是以氣相色譜為分離手段，以質(zhì)譜為鑒定方法的分離分析方法。適宜分析小分子、易揮發(fā)、熱穩(wěn)定、能氣化的化合物；用電子轟擊方式（EI）、化學電離