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“气质”火了? 液质表示不服:比试一下如何?

2015-12-09 17:35:03

 气质一般是用EI源:电子轰击源(Electron Impact Ion Source),是灯丝在高真空下发射电子轰击目标物分子,形成带正电的分子离子和分子碎片离子。

有水分子会使灯丝氧化寿命迅速降低。

液质一般是用ESI(电喷雾)或APCI(大气压化学电离),ESI是样品先带电再喷雾,带电样品液滴在去溶剂化过程中形成离子(水也被蒸干了)。APCI是样品先喷成雾,然后电晕对其放电,样品被电离后,去溶剂化成离子(水也被蒸干了)。

 

流动相有啥不同?

 

GCMS流动相基本一样,为气体,如He气。所以,比较一致,仅纯度不同,同时,He不参与化合物的电离反应。市面上的仪器电离能量基本一致,均为70eV.


LCMS: 流动相组合(水相与有机相)5花8门,没法统一,就算分析同一个化合物,也有N种不同的方法。同时,流动相参与电离过程,生成+H,+Na/K,+ACN 等等,所以流动相不一样,离子也不同。电离时,加的电压不一样(根据需要加压),电离的碎片也就不一样。所以没有形成标准谱库。当然分子离子峰基本上是固 定的,碎裂的规律也是基本可循的。

 

气质和液质的检测器没有什么不同。都是四极杆和离子阱。

主要区别在哪儿?

 

主要的区别在于真空系统和电离方式。气质的真空系统比较简单,只要一个小的机械泵和一个分子涡轮泵就可以了。液质的机械泵要比气质大,需要两个分子涡轮泵。气质的电离方式有电子电离 (EI)和化学电离(CI)。液质的电离方式有电喷雾电离(ESI)、大气压化学电离(APCI)和大气压光电离(APPI)

 

气相色谱和液相色谱结构和应用有很大差别,气相色谱一般分析可挥发、热稳定的有机物,分子量一般不超过1000,液相色谱可分析极性、难挥发、 热不稳定及大分子有机物。此外,两者与质谱的接口完全不同,众所周知,由于离子自由程等因素,质谱必须在高真空状态工作,气相色谱的毛细管可以直接插入质 谱的离子源,不需要特殊的接口,而液相色谱1mL/min的流动相(如甲醇)在高真空下体积膨胀多少呢?因此,液相色谱与质谱间必须有接口,去掉流动相。 两者的电离方式差别也很大,气质常用EI和CI,早期,这类电离方式通过粒子束等接口可用于液质,如今液质基本淘汰这类接口和电离方式。取而代之的是接 口、电离一体化且应用更广的电喷雾和大气压化学离子化。气质有NIST等标准谱库,液质没有标准谱库。

 

用过液质,再用气质的话。就会理解比较透彻。气质的质谱都是硬电离,意思就是说给一个很大的能量,将分子全部击碎,最稳定的离子碎片定义为基峰(也就是丰度 最大的离子碎片),离子碎片有一定的规律性,所以才能制定标准谱图。而液质无论是ESI 还是APCI,都是软电离,他的能量较小,一般一级质谱都是得到分子离子峰,但也可以选择离子做二级质谱或者MS(n),得到进一步的裂解碎片离子。有时 候除了分子离子峰之外可能也有较小的离子碎片。由于液质不同的离子源条件,得到的谱图有很大差别,主要是碎片离子的相对丰度不同,所以液质没有标准谱库。 不过我们自己可以建立自己的谱库,将自己常做的东西在一定条件下建立谱库。


液质不受化合物沸点限制,但是有的化合物极性太小的话,在液相上出峰晚,不好做。另外有的结构的化合物,比如有些萜类,在液质上无论用哪个离子源可能都得不到他的分子离子峰。液质有正离子和负离子模式,这个在气质上好像没见到。

 

 

同一种物质经过气质联用仪打出的质谱,和经过液质联用仪打出的质谱有什么区别吗?

 

LCMS &GCMS两者图谱应该有很大的不同,首先是两者才去的离子化方式不同GCMS一般用电子轰击离子化(EI)和化学离子化(CI),EI离子化能量一般70ev,得到的离子碎片很多,有一定的断裂规律,不同物质的断裂方式不太一样,得出的图谱可用标准数据检索。但也可以降低离子化能量,得到较少的碎片离子LCMS的离子化方式有ESIAPCI等,离子化能量一般都小于70ev,因此得到的图谱一般碎片离子峰很少,一般为准分子离子峰或1/2分子量的峰等,目前LCMS无标准数据库。


GCMS一般测定挥发或者半挥发的较为稳定物质(一般沸点大于350℃就不适宜用GCMS测定了),而LCMS可以测定很多的物质,稳定,不稳定都可以测定,但测定较大分子量物质较为适合。

 

为什么气质有标准谱库,而液质没有?

 

因为气质有标准谱库的是用的EI源,能量是70ev,是硬电离,能保证碎片的一致性,且流动相基本一样,为气体,He气。所以,比较一致,仅纯度不同,同时,He不参与化合物的电离反应。所以就可以有标准,换个机子,换个牌子,换个人,对碎片是没有大的影响的,所以我们就能用标准谱库匹配。


但是液质一般用的是ESI或者APCI源,这种都是软电离,流动相参与电离过程,流动相组合不同,离子也不同。电离时,加的电压不一样(根据需要加压),电离的碎片也就不一样。所以没有形成标准谱库。当然分子离子峰基本上是固定的,碎裂的规律也是基本可循的。跟仪器、操作人员也有很大关系。


两者应用范围有何不同?


市面上,质谱的种类很多,工作原理和应用范围也有很大的不同,一般来说,在300C左右能汽化的样品,可优先考虑用 GC-MS分析,因为其使用EI源,得到的质谱信息多,可进行库检索。毛细管柱的分离效果好,如果在300C左右不能汽化,则需要用LCMS分析,此时主要得分子量信息,吐过是串联质谱,还可以得到一些结构信息,如果是生物大分子,主要利用LC-MSMALDI-TOF分析。


HPLC-MS作为已经比较成熟的技术,目前己在生化分析、天然产物分析、药物和保健食品分析以及环境污染物分析等许多领域得到了广泛的应用。


气质联用与液质联用的区别主要是提供分离的方式不同,因此影响到使用范围。例如,如果需要测试的组分是热不稳定或者受热易降解,就比较适合采用液质联用进行分析检测,同样的易挥发组分则比较适合采用气质联用进行分析检测;也就是说,气质联用与液质联用对很多小分子的分析检测是一样的。大分子的分析检测因为沸点和分子量的限制,更适合采用液质联用进行分析检测。最近有关单位已经拟开展使用LCMS来进行新生儿筛查、维生素检测以及血药浓度检测等项目。

 

气质联用仪被广泛应用于复杂组分的分离与鉴定,其具有GC的高分辨率和质谱的高灵敏度,是生物样品中药物与代谢物定性定量的有效工具。液质联用仪,主要应用于药物代谢及药物动力学研究、临床药理学研究、天然药物(中草药等)开发研究、新生儿筛选、蛋白与肽类的鉴定、残留分析、毒物分析、环境分析-公安、环保、食品、自来水、卫生防疫等行业。

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