吉林大学：《仪器分析》课程电子教案（PPT课件）色谱联用技术

第二十一章 联用技术

第 二十一章 联用技术

液/质联用电喷雾质谱仪

液/质联用电喷雾质谱仪

气相色谱-质谱联用(GC-MS) 质谱特点：灵敏度高、定性能力强，但进样要纯，进行定量分 析较复杂； 气相色谱特点：分离效率高、定量分析简便，但定性能力较差； 若这两种方法联用，可以相互取长补短，其优点为： 1.气相色谱仪是质谱法的理想的“进样器”，试样经色谱分离 后以纯物质形式进入质谱仪，就可充分发挥质谱仪法的特长； 2.质谱仪是气相色谱法的理想的“检测器”，气相色谱法所用 的检测器如氢焰电离检测器、热导池检测器、电子捕获检测 器等都有局限性，而质谱仪能检出几乎全部化合物，灵敏度 又很高：

一、 气相色谱-质谱联用（GC-MS） 质谱特点：灵敏度高、定性能力强，但进样要纯，进行定量分 析较复杂； 气相色谱特点：分离效率高、定量分析简便，但定性能力较差； 若这两种方法联用，可以相互取长补短，其优点为： 1.气相色谱仪是质谱法的理想的“进样器”，试样经色谱分离 后以纯物质形式进入质谱仪，就可充分发挥质谱仪法的特长； 2.质谱仪是气相色谱法的理想的“检测器”，气相色谱法所用 的检测器如氢焰电离检测器、热导池检测器、电子捕获检测 器等都有局限性，而质谱仪能检出几乎全部化合物，灵敏度 又很高

色谱-质谱联用技术既发挥了色谱法的高分离能力， 又发挥了质谱法的高鉴别能力.这种技术适用于： 1.多组分混合物中未知组分的定性鉴定； 2.可以判断化合物的分子结构； 3.可以准确地测定未知组分的相对分子质量； 4.可以修正色谱分析的错误判断； 5.可以鉴定出部分分离甚至未分离开的色谱峰等等

色谱-质谱联用技术既发挥了色谱法的高分离能力， 又发挥了质谱法的高鉴别能力. 这种技术适用于： 1.多组分混合物中未知组分的定性鉴定； 2.可以判断化合物的分子结构； 3.可以准确地测定未知组分的相对分子质量； 4.可以修正色谱分析的错误判断； 5.可以鉴定出部分分离甚至未分离开的色谱峰等等

系统方框图： 试样→GC→接口→MS →计算机一 分析结果 有机混合物以色谱柱分离后经接口进入离子源被电离成离 子，离子在进入质谱的质量分析器前，在离子源与分析器 之前，有一个总离子流检测器，以截取部分离子流信号， 实际上，总离子流强度的变化正是流入离子源的色谱组分 变化的反映，因而总离子流强度与时间或扫描数变化曲线 就是混合物的色谱图，称为总离子流色谱图(TIC)

系统方框图： 试样→GC → 接口 → MS ↖ ↗ → 计算机← ↓ 分析结果 有机混合物以色谱柱分离后经接口进入离子源被电离成离 子，离子在进入质谱的质量分析器前，在离子源与分析器 之前，有一个总离子流检测器，以截取部分离子流信号， 实际上，总离子流强度的变化正是流入离子源的色谱组分 变化的反映，因而总离子流强度与时间或扫描数变化曲线 就是混合物的色谱图，称为总离子流色谱图（TIC）

对TIC图的每个峰，可同时给出对应的质谱图， 由此可推测每个色谱图的结构组成。 在相同条件下，由GC-MS得到的总离子流色谱 图与由普通气相色谱仪所得色谱图大体相同.各个 峰的保留时间、峰高、峰面积可作为各峰的定量 参数。 一般TIC的灵敏度比GC的氢火焰离子化检测器高 1-2个数量级，它对所有的峰都有相应的响应值， 是一种通用性检测器

• 对TIC图的每个峰，可同时给出对应的质谱图， 由此可推测每个色谱图的结构组成. • 在相同条件下，由GC-MS得到的总离子流色谱 图与由普通气相色谱仪所得色谱图大体相同.各个 峰的保留时间、峰高、峰面积可作为各峰的定量 参数. • 一般TIC的灵敏度比GC的氢火焰离子化检测器高 1-2个数量级，它对所有的峰都有相应的响应值， 是一种通用性检测器

实现GC-MS联用的关键是接口装置，色谱仪和质 谱仪就是通过它联接起来的.因为通常色谱柱出口 处于常压，而质谱仪则要求在高真空下工作，所 以将这两者联结起来时需要有一接口起到传输试 样，匹配两者工作气压（工作流量）的作用。 喷射式分子分离器是常用的接口（图12-18） 在毛细管柱GC中可 实现直接导入式接口. -MS 在联用仪中一般用 氨气作载气 ·试样 按真空泵 。载气 图12-18喷射式分子分离器

实现GC-MS联用的关键是接口装置，色谱仪和质 谱仪就是通过它联接起来的.因为通常色谱柱出口 处于常压，而质谱仪则要求在高真空下工作，所 以将这两者联结起来时需要有一接口起到传输试 样，匹配两者工作气压（工作流量）的作用. 喷射式分子分离器是常用的接口（图12-18）. 在毛细管柱GC 中可 实现直接导入式接口. 在联用仪中一般用 氦气作载气

二、液相色谱-质谱联用 (LC-MS) 为了适应生命科学基础研究及高技术发展的需要， 质谱技术研究的热点集中于两方面： 1.发展新的软电离技术，以分析高极性，热不稳定， 难挥发的生物大分子（如蛋白质、核酸、聚糖）； 2.发展液相色谱与质谱联用的接口，以分析生物复 杂体系中的痕量组分

二、 液相色谱-质谱联用（LC-MS） 为了适应生命科学基础研究及高技术发展的需要， 质谱技术研究的热点集中于两方面： 1.发展新的软电离技术，以分析高极性，热不稳定， 难挥发的生物大分子（如蛋白质、核酸、聚糖）； 2.发展液相色谱与质谱联用的接口，以分析生物复 杂体系中的痕量组分

三、联用仪器 仪器内部结构 巴时告内宗意窗 色-质谱联用仪 色谱图 质清图 数据采集 与 小日电压扫港☐ 抽真空胃 心小顿率扫描☐

三、联用仪器 仪器内部结构

联用仪器(THE GC/S PROCESS ) 88580 Sample Gas Chromatograph(GC) Mass Spectrometer(MS) A B D Sample Separation Identification

联用仪器（ THE GC/MS PROCESS ） Sample Sample 5890 1.0 DEG/MI N HEWLETT PACKARD HEWLET PACKAR T D 5972A M ass Selective Detector D C B A A B C D Gas Chromatograph (GC) Mass Spectrometer (MS) Separation Identification B A C D