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气质联用仪基本构成和工作原理气质联用仪基本构成和工作原理PAGE / NUMPAGES气质联用仪基本构成和工作原理气质联用仪的基本构成和工作原理气质联用 (GC/MS)被宽泛应用于复杂组分的分别与判定，其拥有和质谱的高敏捷度，是生物样品中药物与代谢物定性定量的有效工具。GC的高分辨率质谱仪的基本零件有：离子源、滤质器、检测器三部分构成，它们被安置在真空总管道内。接口：由 GC出来的样品经过接口进入到质谱仪，接口是色质联用系统的重点。接口作用：1、压力般配——质谱离子源的真空度在 10-3Pa，而 GC色谱柱出口压力高达 1 05Pa，接口的作用就是要使二者压力般配。2、组分浓缩——从 GC色谱柱流出的气体中有大批载气，接口的作用是清除载气，使被测物浓缩后进入离子源。常有接口技术有：1、分子分别器连结(主要用于填补柱 )扩散型——扩散速率与物质分子量的平方成反比，与其分压成正比。当色谱流出物经过分别器时，小分子的载气易从微孔中扩散出去，被真空泵抽除，而被测物分子量大，不易扩散则获取浓缩。2、直接连结法 (主要用于毛细管柱 )在色谱柱和离子源之间用长约 50cm，内径 0.5mm 的不锈钢毛细管连结，色谱流出物经过毛细管所有进入离子源，这类接口技术样品利用率高。

3、张口分流连结该接口是放空一部分色谱流出物，让另一部分进入质谱仪，经过不停流入冲洗氦气，将剩余流出物带走。此法样品利用率低。离子源：离子源的作用是接受样品产生离子，常用的离子化方式有：1、电子轰击离子化 (electron impact ionization ，EI)EI是最常用的一种离子源，有机分子被一束电子流 (能量一般为 70eV)轰击，失掉一个外层电子，形成带正电荷的分子离子 (M+)，M+进一步碎裂成各样碎片离子、中性离子或游离基，在电场作用下，正离子被加快、聚焦、进入质量剖析器剖析。EI 特色：⑴、电离效率高，能量分别小，构造简单，操作方便。⑵、图谱拥有特色性，化合物分子碎裂大，能供给许多信息，对化合物的鉴识和构造分析十分有益。⑶、所得分子离子峰不强，有时不可以辨别。本法不合适于高分子量和热不稳固的化合物。2、化学离子化 (chemicalionization ，CI)将反响气 (甲烷、异丁烷、氨气等 )与样品按必定比率混淆，而后进行电子轰击，甲烷分子先被电离，形成一次、二次离子，这些离子再与样品分子发生反响，形成比样品分子大一个质量数的(M+1) 离子，或称为准分子离子。

准分子离子也可能失掉一个H2，形成 (M-1) 离子。CI 特色⑴、不会发生象EI 中那么强的能量互换，较少发生化学键断裂，谱形简单。⑵、分子离子峰弱，但(M+1) 峰强，这供给了分子量信息。3、场致离子化 (fieldionization ，FI) 合用于易变分子的离子化，如碳水化合物、氨基酸、多肽、抗生素、苯丙胺类等。能产生较强的分子离子峰和准分子离子峰。4、场解吸离子化 ( field desorption ionization ， FD) 用于极性大、难气化、对热不稳固的化合物。5、负离子化学离子化(negative ion chemical ionization ，NICI)是在正离子MS的基础上发展起来的一种离子化方法，其给出特色的负离子峰， 拥有很高的敏捷度 (10-15g)。质量剖析器：其作用是将电离室中生成的离子按质荷比 (m/z)大小分开，进行质谱检测。常有质量剖析器有：1、四极质量剖析器(quadrupoleanalyzer)原理：由四根平行圆柱形电极构成，电极分为两组，分别加上直流电压和必定频次的沟通电压。样品离子沿电极间轴向进入电场后，在极性相反的电极间振荡，只有质荷比在某个范围的离子才能经过四极杆，抵达检测器，其他离子因振幅过大与电极碰撞，放电中和后被抽走。

所以，改变电压或频次，可使不一样质荷比的离子挨次抵达检测器，被分别检测。2、扇形质量剖析器磁式扇形质量剖析器(magnetic-sector massanalyzer)被电场加快的离子进入磁场后，运动轨道曲折了，离子轨道偏转可用公式表示：当 H，V 一准时，只有某一质荷比的离子能经过狭缝抵达检测器。特色：分辨率低，对证量同、能量不一样的离子分辨较困难。3、双聚焦质量剖析器 (double-focusing massassay)由一个静电剖析器和一个磁分析器构成，静电剖析器同意有某个能量的离子经过，并按不一样能量聚焦，先后进入磁剖析器，经过两次聚焦，大大提升了分辨率。4、离子阱检测器 (ion trap detector)原理近似于四极剖析器，但让离子储存于井中，改变电极电压，使离子向上、下两头运动，经过底端小孔进入检测器。检测器：检测器的作用是将离子束转变为电信号，并将信号放大，常用检测器是电子倍增器。当离子撞击到检测器时惹起倍增器电极表面发射出一些电子，被发射出的电子因为电位差被加快射向第二个倍增器电极，发射出更多的电子，由此连续作用，每个电子碰撞下一个电极时能发射出 2～ 3 个电子，往常电子倍增器有 14 级倍增器电极，可大大提升检测敏捷度。

GC-MS的常用测定方法：总离子流色谱法 (total ionization chromatography ，TIC)——近似于 GC图谱，用于定量。 l 频频扫描法 (repetitive scanningmethod，RSM)——按必定间隔时间频频扫描，自动丈量、运算，制得各个组分的质谱图，可进行定性。l 质量色谱法 (masschromatography ，MC)——记录拥有某质荷比的离子强度随时间变化图谱。在选定的质量范围内，任何一个质量数都有与总离子流色谱图相像的质量色谱图。选择性离子监测 (selected ion monitoring ，SIM)——对选定的某个或数个特色质量峰进行单离子或多离子检测，获取这些离子流强度随时间的变化曲线。其检测敏捷度较总离子流检测高 2～3 个数目级。质谱图——为带正电荷的离子碎片质荷比与其相对强度之间关系的棒图。质谱图中最强峰称为基峰，其强度规定为100%，其他峰以此峰为准，确立其相对强度。