第二十二章:色譜聯(lián)用分析法
色譜聯(lián)用分析法:將兩種色譜法或?qū)⑸V法與質(zhì)譜法秸弛、波譜法有機(jī)地結(jié)合起來而實(shí)現(xiàn)在線聯(lián)用的分析方法
第一節(jié):色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析法
包括:GC-MS概耻、LC-MS、SFC-MS、CE-MS
GC-MS
簡介
主要由色譜單元、質(zhì)譜單元嘴办、接口和計算機(jī)系統(tǒng)組成
- 接口:
對接口要求:
- 高樣品傳輸率和除去載氣能力
- 維持離子源高真空
- 樣品組分通過接口時不應(yīng)發(fā)生化學(xué)變化
- 接口對樣品傳輸應(yīng)該有良好重現(xiàn)性
- 接口的控制操作簡單、方便和可靠
- 接口盡可能短买鸽,使樣品組分快速通過
常用接口:
- 直接導(dǎo)入型接口:接口溫度高于柱溫涧郊,載氣惰性不會被離子化,適用于小內(nèi)徑毛細(xì)管色譜柱
- 開口分流型接口:適用于小內(nèi)徑和中內(nèi)徑毛細(xì)管色譜柱
- 噴射式分離器接口:具有分離載氣癞谒、降低氣壓濃縮樣品底燎,適用于填充色譜柱和毛細(xì)管色譜柱刃榨,缺點(diǎn)是對易揮發(fā)化合物傳輸率不高
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質(zhì)譜單元:掃描速度快,真空度不受載氣流量影響
離子源:EI和CI
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質(zhì)量分析器:四極桿双仍、離子阱枢希、飛行時間TOF
將兩個或兩個以上質(zhì)量分析器連接在一起使用的質(zhì)譜稱為串聯(lián)質(zhì)譜
色譜單元:無特殊要求,固定相穩(wěn)定朱沃;氦氣作載氣比較理想苞轿;使用較低載氣流量
計算機(jī)系統(tǒng):
數(shù)據(jù)采集模式及其提供的信息
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全掃描:在設(shè)定質(zhì)量范圍內(nèi)以固定時間間隔不斷沖傅掃描的數(shù)據(jù)采集模式。具有相同時間(一次掃描)的各離子強(qiáng)度進(jìn)行累加得到總離子強(qiáng)度隨時間變化的色譜圖稱為總離子流色譜圖TIC逗物。
從全掃描數(shù)據(jù)提取出指定質(zhì)荷比的離子流強(qiáng)度隨時間變化的色譜圖稱為質(zhì)量色譜圖搬卒,也成為提取離子色譜圖
選擇離子監(jiān)測SIM:可用于目標(biāo)化合物定量分析,對預(yù)先選定的一個或幾個特征離子進(jìn)行掃描
譜庫檢索
GC-MS法的特點(diǎn)和應(yīng)用
特點(diǎn):
- 定性參數(shù)多翎卓,定性可靠
- 檢測靈敏度高
- 能檢測未獲得色譜分離的組分
- 分析方法容易建立(類似于GC)
適用于相對分子質(zhì)量小于1000和揮發(fā)性成分分析
LC-MS
LC-MS聯(lián)用一起簡介
LC-MS接口已基本融入質(zhì)譜的離子源系統(tǒng)中
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離子源:
離子源作用:將流動相及其攜帶組分汽化契邀;分離除去流動相分子;使試樣組分離子化失暴。
API技術(shù):電噴霧離子化(ESI)坯门、大氣壓化學(xué)離子化(APCI)、大氣壓光離子化(APPI)
- ESI:過程——帶電液滴形成逗扒、溶劑蒸發(fā)古戴、氣態(tài)離子形成。最軟的離子化技術(shù)矩肩,由于能產(chǎn)生多電荷離子现恼,能檢測的相對分子質(zhì)量范圍大大拓寬。適用于分析中等極性至強(qiáng)極性化合物
- APCI:源內(nèi)主要部件是一個由多層套管組成的APCI噴嘴和一個電暈放電針黍檩,適用于分析有一定揮發(fā)性的中等極性與弱極性叉袍,相對分質(zhì)量2000以下的分子,不產(chǎn)生多電荷離子建炫。與ESI相比畦韭,APCI對流動相種類疼蛾、速度及添加物依賴性小肛跌。
質(zhì)量分析器:四極桿、離子阱察郁、飛行時間
采用惰性氣體碰撞的方式可使準(zhǔn)分子離子進(jìn)一步裂解成碎片離子衍慎,這一過程稱為誘導(dǎo)裂解CID。
串聯(lián)質(zhì)譜就是將某一(某些)特點(diǎn)分子離子進(jìn)行CID皮钠,產(chǎn)生相應(yīng)碎片離子稳捆,從而獲得針對選定離子的結(jié)構(gòu)信息。包括:四極桿串聯(lián)質(zhì)譜(QQQQ)麦轰、四極桿-飛行時間串聯(lián)質(zhì)譜(Q-TOF)乔夯、離子阱-飛行時間串聯(lián)質(zhì)譜(IT-TOF)砖织、飛行時間-飛行時間(TOF-TOF)
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色譜單元:無特殊要求
- 色譜柱:使用短色譜質(zhì)縮短分析時間。使用ESI末荐,應(yīng)用小內(nèi)徑對應(yīng)較小流速侧纯,使用常規(guī)需要分流;使用APCI反之甲脏。
- 流動相:不含非揮發(fā)性鹽眶熬,溶劑純度符合要求
根據(jù)色譜柱內(nèi)徑和離子源類型選擇合適流速,一般ESI流速越低靈敏度越高块请,APCI相反
數(shù)據(jù)采集模式及提供的信息
包括全掃描娜氏、選擇離子監(jiān)測、產(chǎn)物離子掃描(僅適用于串聯(lián)質(zhì)譜包括離子阱質(zhì)譜)墩新、(選擇反應(yīng)監(jiān)測贸弥、前體離子掃描、中性丟失掃描是串聯(lián)四極桿質(zhì)譜儀特有模式)
- 選擇反應(yīng)監(jiān)測SRM(多反應(yīng)監(jiān)測MRM):第一個質(zhì)量分析器對特點(diǎn)前體離子進(jìn)行掃描海渊,第二個質(zhì)量分析器對該前體離子通過CID產(chǎn)生的特定產(chǎn)物離子進(jìn)行掃描茂腥,可用于定量。與SIM相比選擇性更好切省,靈敏度更高
- 產(chǎn)物離子掃描(子離子掃描):第一個對特點(diǎn)前體掃描最岗,第二個對產(chǎn)生的所有離子進(jìn)行掃描,用于結(jié)構(gòu)分析朝捆。
- 前體離子掃描(母離子掃描):第一對能產(chǎn)生特定產(chǎn)物離子的所有前體離子進(jìn)行掃描般渡,第二個僅對特點(diǎn)產(chǎn)物離子掃描,適用于系列結(jié)構(gòu)同系物鑒定
- 中性丟失掃描:第一個對丟失指定中性碎片的前體離子進(jìn)行掃描芙盘,第二個對已丟失指定中性碎片的產(chǎn)物離子進(jìn)行掃描驯用,用于研究相似物或相同結(jié)構(gòu)基團(tuán)
基質(zhì)效應(yīng)及解決辦法
基質(zhì)效應(yīng)ME:在色譜分離中與被測物共流出的樣品基質(zhì)成分對被測物離子化過程的影響,即能產(chǎn)生離子抑制或增強(qiáng)作用儒老,進(jìn)而影響精密度和準(zhǔn)確性
- 選擇合適的樣品預(yù)處理方法:
- 采用小進(jìn)樣量
- 優(yōu)化色譜分離條件:適當(dāng)延長待測組分保留時間蝴乔,使待測組分與內(nèi)源性物質(zhì)達(dá)到色譜分離
- 采用合適的離子源:ESI更容易受基質(zhì)效應(yīng)影響,可改用APCI
- 選擇合適的內(nèi)標(biāo):穩(wěn)定同位素標(biāo)記物是最為理想的內(nèi)標(biāo)物
LC-MS的特點(diǎn)和應(yīng)用
特點(diǎn):提供信息多驮樊;專屬性強(qiáng)薇正、靈敏度高、分析速度快囚衔;測定質(zhì)量范圍寬挖腰;
適用于極性較大、揮發(fā)性差或熱不穩(wěn)定化合物的分析
第二節(jié):色譜-色譜聯(lián)用分析方法
根據(jù)接口不同分為二維色譜法C+C(普通接口)练湿、全二維色譜法CC(聚焦接口)兩種方法
主要有:GC-GC猴仑、GCGC、2D-TLC肥哎、LC-LC辽俗、LC-GC
全二維氣相色譜法
儀器組成和功能
- 調(diào)制器:定時濃縮從第一根色譜柱流出的組分
- 熱解吸調(diào)制器:通過改變溫度疾渣,使組分在固定相上被吸附后再解吸而實(shí)現(xiàn)聚焦和再進(jìn)樣
- 徑向冷阱調(diào)制器:通過冷阱捕集小段組分
- 色譜柱:一般第一根柱較長、液膜較厚崖飘、具有較大相對內(nèi)徑稳衬,非極性柱;第二根較短坐漏、液膜較薄薄疚、細(xì)口徑、極性柱或中等極性柱赊琳。第一根載氣流速低街夭,第二根載氣流速高
- 檢測器:要求檢測器相應(yīng)時間非常短,F(xiàn)ID躏筏,也可用ECD
GC
GC法的特點(diǎn)和應(yīng)用
特點(diǎn):
- 峰容量大:GC-GC為各自峰容量之和板丽,GC
GC為兩柱峰容量之乘積
- 分析速度快
- 靈敏度高
- 定性定量準(zhǔn)確
- 分辨率高:為兩色譜柱平方和的平方根
液相色譜-液相色譜聯(lián)用法
實(shí)現(xiàn)聯(lián)用的關(guān)鍵技術(shù)是柱切換,即利用多通閥進(jìn)行切換趁尼,多通閥可以將前級液相色譜柱分理處的某一段目標(biāo)組分切割再轉(zhuǎn)移到第二級液相色譜柱上繼續(xù)進(jìn)行分離和分析