液相色谱-质谱联用仪（LC-MS）是一种将液相色谱（HPLC）与质谱（MS）相结合的分析技术，广泛应用于生物化学、药物分析、环境科学、食品安全等领域。它通过液相色谱分离复杂样品中的组分，再利用质谱进行高灵敏度的检测和鉴定。以下是液质联用仪（LC-MS）的工作原理详细介绍：

安益谱TQ9100液相色谱质谱联用仪

一、液相色谱（HPLC）部分

（一）流动相与样品引入

1. 流动相选择：液相色谱使用液体作为流动相，通常由水、有机溶剂（如甲醇、乙腈）和少量添加剂（如酸、盐）组成。流动相的选择取决于样品的性质和分离目标。
2. 样品注入：样品通过进样器（如自动进样器或手动进样阀）注入流动相中。进样量通常为几微升到几十微升。

（二）色谱柱分离

1. 色谱柱类型：色谱柱是液相色谱的核心部件，通常由不锈钢或玻璃制成，内装有固定相。固定相可以是硅胶、聚合物或化学键合相（如C18、C8等）。
2. 分离原理：样品中的各组分在流动相和固定相之间进行分配。由于不同组分的分配系数不同，它们在色谱柱中的移动速度也不同，从而实现分离。
3. 梯度洗脱：为了提高分离效率，通常采用梯度洗脱技术。通过逐渐改变流动相的组成（如增加有机溶剂的比例），可以更好地分离复杂样品中的组分。

（三）检测器

1. 紫外检测器（UV）：用于检测吸收紫外光的化合物。通过测量样品在特定波长下的吸光度，可以定量分析目标化合物。
2. 电导检测器（CD）：用于检测离子化化合物，通过测量流动相的电导变化来检测样品中的离子。
3. 质谱检测器（MS）：在LC-MS系统中，质谱检测器是关键部件。它通过电离样品中的分子，生成带电离子，然后对这些离子进行分析。

二、质谱（MS）部分

（一）电离源

1. 电喷雾电离（ESI）：这是最常用的电离技术之一。样品在流动相中被喷雾成细小的液滴，液滴在电场作用下逐渐蒸发，最终形成带电离子。ESI适用于极性化合物，如生物大分子（蛋白质、肽）和小分子药物。
2. 矩阵辅助激光解吸电离（MALDI）：主要用于分析生物大分子，如蛋白质和多肽。样品与基质混合后，通过激光照射使基质和样品同时汽化，形成带电离子。
3. 化学电离（CI）：通过化学反应使样品分子离子化。样品分子与反应气体（如甲烷、异丁烷）发生化学反应，生成带电离子。

（二）质量分析器

1. 四极杆质量分析器（Q）：通过施加交变电压和直流电压，使离子在四极杆中稳定或不稳定地运动。只有特定质量的离子能够通过四极杆到达检测器，从而实现质量选择。
2. 飞行时间质量分析器（TOF）：基于离子在电场作用下飞行时间的差异来分析离子质量。离子在电场中被加速后，飞行时间与其质量成正比，通过测量飞行时间可以计算出离子的质量。
3. 离子阱质量分析器（IT）：通过施加交变电压和直流电压，将离子捕获在离子阱中。通过改变电压，可以逐个释放离子，从而实现质量分析。

（三）检测器

1. 电子倍增管（EM）：用于检测带电离子。当离子撞击电子倍增管时，会产生一系列电子，形成可测量的信号。
2. 微通道板（MCP）：具有高灵敏度和快速响应的特点。它通过多个微通道放大信号，提高检测效率。

三、LC-MS的工作流程

1. 样品注入：样品通过进样器注入流动相中。
2. 色谱分离：样品在色谱柱中被分离成不同组分。
3. 电离：分离后的组分进入质谱仪的电离源，被电离成带电离子。
4. 质量分析：带电离子在质量分析器中被分析，根据其质量-电荷比（m/z）进行分离。
5. 检测与数据处理：离子信号被检测器捕捉并转化为电信号，通过数据处理系统进行分析和记录。

四、LC-MS的应用

1. 生物化学：用于蛋白质组学研究，分析蛋白质的结构和功能。
2. 药物分析：用于药物代谢研究、药物杂质分析和药物动力学研究。
3. 环境科学：用于检测环境中的污染物，如农药残留、重金属等。
4. 食品安全：用于检测食品中的添加剂、农药残留和微生物污染。

总结