液质联用技术原理及应用
液质联用（LC/MS）技术
液质联用
（LC/MS）技术
液质联用的前提和基础=进样 +分离
根据化合物的化学特性分离 样品
两种分析手段 的相互补充
1. 分析物被转化为气相 离子而被分析
2. 这些离子按其质荷比 (m/z)分离而被检测
LC/MS联用关键
分离系统
LC
接口
1. 高效分离混合物 2. 流动相挥发后产生大量气体 3. 出口压力为大气压 4. 可以使用缓冲盐溶液
农药及残留化合物 抗生素 碱性药物 小分子量样品 类固醇, 雌激素 单磺酸偶氮染料
质量分析器
质量分析器： 利用离子在电场或磁场中的运动性质，将离子按
质荷比(m/z)分开并按质荷比大小排列成谱图 形式. 质量分析器有：磁场和电场、四极杆、离子阱、 飞行时间质谱、傅立叶变换离子回旋共振等。
LC/MS图 LC图
LC/MS优点及应用
(4)多功能，广泛适用于各类化合物： 分析热不稳定化合物 分析气相色谱-质谱无法分析的样品（无挥发性的
化合物） 分析大分子量的化合物（蛋白质、DNA等） 分析液相无法分析的样品（无紫外吸收、无荧光
的化合物）
实例
在养殖业中，常用四环素类、喹诺酮类、苯并咪唑类、磺 胺类、β-内酰胺类药物作为奶牛乳房炎、子宫内膜炎、 肺炎和寄生虫疾病等的治疗和预防用药；用雌激素等激素 类兽药促进奶牛发育和产奶。
(1)MS的定分子量准确，丰富的结构信息。
LC/MS优点及应用
(2)灵敏度高，常规10-7~10-8g，甚至可达10-12g，便于 痕量、超痕量物质的检测。 (农药残留、有毒的动植物、法医 中生物样本的毒物分析等等)
LC/MS优点及应用
(3)LC分离效率高，加之MS的选择能力，便于混合物分析。
1.去除溶剂 2.保留样品 3.电离化合物
检测系统
MS
1. 需要高真空条件 2. 最好使用挥发性缓冲液
概述
LC/MS系统的常见部件示意图
LC系统
采用高压输液泵将注入进样阀的供试品随流动相 泵入装有填充剂的色谱柱进行分离的
各成分在色谱柱内被分离
LC分离原理
利用混合物中各组份在不同的两相中溶解，分配，吸附等 化学作用性能的差异，当两相作相对运动时，使各组分在 两相中反复多次受到上述各作用力而达到相互分离。
单级四级杆质量分析器
扫描模式
1 全扫描（Full Scan） 可获得丰富的谱图信息、适合未知化合物的结构 鉴定 2 选择离子扫描（SIM） 当全扫描无法满足灵敏度的要求时 适合于样品的定量分析
三重串联四级杆质量分析器（QQQ）
第一个四极杆(Q1)根据设定的质荷比范围扫描和选 择所需的离子。
随着兽药的应用品种和数量不断增加，养殖业的不规范使 用兽药，使得兽药在牛奶中的残留成为公共卫生和食品安 全的一个重要问题，引起社会和消费者的普遍关注。
实例
牛奶中的6类75种兽药残留的LC/MS/MS的快速和高通量检测
实例
APCI ② 适合测定质量数小于2000Da的弱极性的小分子化合物
③ 化合物需具有一定的挥发性，必需是热稳定的
应用范围
ESI
APCI
农药及残留化合物 多肽及蛋白的分子量测定 确定氨基酸序列 多肽及蛋白的纯度分析 单糖和多糖的结构分析 中极性到高极性，包括离子化 合物的分析,如表面活性剂分析
第二个四极杆(Q2) ，也称碰撞池，在所选择离子 的飞行途中，引入碰撞气体，例如氮气等，用于聚 集和传送离子。
QQQ特点 LC/MS/MS
更多的结构信息，适合未知化合物的结构解析
提高灵敏度 提高子离子的选择性
MS条件的选择与优化
复杂基质样品分析，提高定量结果的准确性
LC/MS优点及应用
LC条件的选择与优化
LC/MS离子源
离子源：是使分离出来的被分析的物质电离成离子， 并将电子会聚成具有一定能量和一定几何形状的电 子束。
由于被分析物质的多样性和分析要求的不同，物质 电离的方法和原理也各不相同。
LC/MS的离子源
大气压光电 离源( APPI)
大气压化学 电离源
ESI与APCI比较
ESI
① 通常小分子得到[M+H]+，[M+Na]+ 或[M-H]-单电荷离子，生物 大分子产生多电荷离子
② 其易形成多电荷离子的特性可分析蛋白质和DNA 等生物大分子 ③ 化合物无需具有挥发性，可测定热不稳定的极性化合物
① 只产生单电荷峰