氣相色譜-質譜聯(lián)用技術

1、氣相色譜質譜聯(lián)用技術氣相色譜質譜聯(lián)用技術，簡稱質譜聯(lián)用，即將氣相色譜儀與質譜儀通過接口組件進行連接，以氣相色譜作為試樣分離、制備的手段，將質譜作為氣相色譜的在線檢測手段進行定性、定量分析，輔以相應的數(shù)據(jù)收集與控制系統(tǒng)構建而成的一種色譜質譜聯(lián)用技術，在化工、石油、環(huán)境、農業(yè)、法醫(yī)、生物醫(yī)藥等方面，已經(jīng)成為一種獲得廣泛應用的成熟的常規(guī)分析技術。1、產生背景色譜法是一種很好的分離手段，可以將復雜混合物中的各種組分分離開，但它的定性、鑒定結構的

2、能力較差，并且氣相色譜需要多種檢測器來解決不同化合物響應值的差別問題；質譜對未知化合物的結構有很強的鑒別能力，定性專屬性高，可提供準確的結構信息，靈敏度高，檢測快速，但質譜法的不同離子化方式和質量分析技術有其局限性，且對未知化合物進行鑒定，需要高純度的樣本，否則雜質形成的本底對樣品的質譜圖產生干擾，不利于質譜圖的解析。氣相色譜法對組分復雜的樣品能進行有效的分離，可提供純度高的樣品，正好滿足了質譜鑒定的要求。氣相色譜質譜聯(lián)用（gaschr

3、omatographymasssepetrometryGCMS）技術綜合了氣相色譜和質譜的優(yōu)點，具有GC的高分辨率和質譜的高靈敏度、強鑒別能力。GCMS可同時完成待測組分的分離、鑒定和定量，被廣泛應用于復雜組分的分離與鑒定。2、技術原理與特點氣相色譜技術是利用一定溫度下不同化合物在流動相（載氣）和固定相中分配系數(shù)的差異，使不同化合物按時間先后在色譜柱中流出，從而達到分離分析的目的。保留時間是氣象色譜進行定性的依據(jù)，而色譜峰高或峰面積是定

4、量的手段，所以氣相色譜對復雜的混合物可以進行有效地定性定量分析。其特點在于高效的分離能力和良好的靈敏度。由于一根色譜柱不能完全分離所有化合物，以保留時間作為定性指標的方法往往存在明顯的局限性，特別是對于同分異構化合物或者同位素化合物的分離效果較差。質譜技術是將汽化的樣品分子在高真空的離子源內轉化為帶電離子，經(jīng)電離、引出和聚焦后進入質量分析器，在磁場或電場作用下，按時間先后或空間位置進行質荷比（質量和電荷的比，mz）分離，最后被離子檢測器

5、檢測。其主要特點是遷建的結構鑒定能力，能給出化合物的分子量、分子式及結構信息。在一定條件下所得的MS碎片圖及相應強度，猶如指紋圖，易與辨識，方法專屬靈敏。但質譜拘束最大的不足之處在與要求樣品是單一組分，無法滿足復雜物質的分析。具有GCMS功能的質譜儀則需要氬氣、氮氣等碰撞氣體和相應的氣路系統(tǒng)。3.2進樣系統(tǒng)進樣系統(tǒng)包括進樣器和氣化室。GCMS要求各種形態(tài)樣品沸點低、熱穩(wěn)定性好。在一定氣化溫度（最高350425℃）下進入氣化室后能有效氣化

6、，并迅速進入色譜柱，無歧視，無損失，記憶效應小。為解決進樣的歧視現(xiàn)象，以提高分析的精密度和準確度，近幾年來分流不分流進樣、毛細管柱直接進樣、程序升溫柱頭進樣等毛細管進樣系統(tǒng)取得了很大的進步。一些具有樣品預處理功能的配件，如固相微萃取、頂空進樣器、吹掃捕集頂空進樣器、熱脫附儀、裂解進樣器等也相繼出現(xiàn)。3.3柱系統(tǒng)柱系統(tǒng)包括柱箱和色譜柱。柱箱的控溫系統(tǒng)范圍廣，可快速升溫和降溫。柱溫對樣品在色譜柱上的柱效、保留時間和峰高有重要的影響。由于分析

7、樣品時遵循氣相色譜的“相似相溶”原理，所以根據(jù)應用需要可選擇不同的GCMS專用色譜柱。目前，多用小口徑毛細管色譜柱，檢測限達到10151012水平。3.4接口接口是連接氣相色譜單元和質譜單元最重要的部件。接口的目的是盡可能多地去除載氣，保留樣品，使色譜柱的流出物轉變成粗真空態(tài)分離組分，且傳輸?shù)劫|譜儀的離子源中。GCMS聯(lián)用儀中接口多采用直接連接方式，即將色譜柱直接接入質譜離子源。其作用是將待測物在載氣攜帶下從氣相色譜柱流入離子源形成帶電

8、粒子，而氦氣不發(fā)生電離而被真空泵抽走。通常，接口溫度應略低于柱溫，但也不應出現(xiàn)溫度過低的“冷區(qū)”。在GCMS儀的發(fā)展中，接口方式還有開口分流型、噴射式分離器等。3.5離子源離子源的作用就是將被分析物的分子電離成離子，然后進入質量分析器被分離。目前常用的離子源有電子轟擊源（electronionizationEI）和化學電離源（chemicalionizationCI）。①電子轟擊源（EI）電子轟擊源是GCMS中應用最廣泛的離子源。主要由