窄时，直接将柱温升至某一温度（通常为待分离物质中沸点最高物质的沸点的23）进行分 折。但当待测混合物的组分多沸程宽时则应当采用程序升温( rature 即，柱温随着分析时间的增加而呈线性或阶段性增加，从而使不同沸点的物质在相应的柱温 下被分离开，这样 不仅可以缩短分析的时间，也可以改善峰 ，提高定量分析的准确性 4.柱预处理：进样分析之前，应将柱温升至高出计划最高分析温度20度（但应在色 谱柱允许的温度范用内)，同时通以载气，载气的流速控制在很小的水平(5-10mLmi),如 此预处理色谱柱至少10h。以防止上次分析柱内残留杂质的干扰。 进样：一般采用气相色谱专用注射器（注射针锐尖，有别于液相色谱的平头注射器） 取气体样品进样0.51.0mL,液体样品进样1小100μ以，通过预先加热的进样口 （injectio o)注射到气化室中，以便液体样品能够迅速气化。先进的仪器其进样口带有单独的加热 源。对于采用毛细管柱的气相色谱，由于毛细管柱的容量仅为零点几个微升的液体样品，所 以需要一个分样器来将上述大量的样品分成两部分，其中小的部分进入毛细管柱，而大的部 分弃去。对于待测组分含量很少的样品需要选用不分流进样。 检测器的灵敏度 亦称响应值或应答值，即，单位变化量的样品进入检测器后所引 起的检测信号变化的大小，用公式可表示为：S=△R△Q。应当注意检测器的灵敏度与仪 器的灵敏度以及分析方法的灵敏度是不同的概念，检测器的灵敏度考察的只是检测器的特性 仪器的灵敏度考察的是包括检测器在内的整个仪器的特性，而分析方法的灵敏度考察的是 整个仪器及分析条件（如色谱柱、检侧器、柱温、流动相等）的加合特性。事实上一般 说的灵敏度都是指一定分析条件之下的仪器的灵敏度，亦即，某一分析方法的灵敏度 三、高效液相色谱法(High performance liquid chromatography,HPLC) (一)高效液相色谱仪的组成 高效液相色谱的流动相为液相，属于柱色谱的一种，但它不同于经典的采用玻璃柱和重 流的“发”而“重复性差”的普通桂色清商效流相色诗采用不锈锅陆及高压一 且填充料的粒径小而均匀， 从而达到 HPLC柱长7.5 30cm,内径1~5mm,填充剂粒子的直径3~50μum。高效液相色谱仪包括贮液瓶、泵、进 样阀、色谱柱、检测器及数据处理器等部件，见图143。 常用的高效液相色谱法包括正相色谱、反相色谱、离子对色谱、离子交换色谱、离子色 谱、排阻色谱。在这些高效液相色谱法中，以反相高效液相色谱最常用，占高效液相色谱法 的70%~80%。 进样 ®日日B 过 一过迪器 分离柱 储液瓶 检测器☐ 图143高效液相色谱仪组成示意图 6
6 窄时, 直接将柱温升至某一温度（通常为待分离物质中沸点最高物质的沸点的 2/3）进行分 析。但当待测混合物的组分多, 沸程宽时, 则应当采用程序升温（programmed temperature）, 即, 柱温随着分析时间的增加而呈线性或阶段性增加, 从而使不同沸点的物质在相应的柱温 下被分离开, 这样不仅可以缩短分析的时间, 也可以改善峰形, 提高定量分析的准确性。 4． 柱预处理：进样分析之前, 应将柱温升至高出计划最高分析温度 20 度（但应在色 谱柱允许的温度范围内）, 同时通以载气, 载气的流速控制在很小的水平（5-10 mL/min）, 如 此预处理色谱柱至少 10 h。以防止上次分析柱内残留杂质的干扰。 5． 进样：一般采用气相色谱专用注射器（注射针锐尖, 有别于液相色谱的平头注射器） 取气体样品进样 0.5~1.0 mL , 液体样品进样 1~100 µℓ, 通过预先加热的进样口（injection port）注射到气化室中, 以便液体样品能够迅速气化。先进的仪器其进样口带有单独的加热 源。对于采用毛细管柱的气相色谱, 由于毛细管柱的容量仅为零点几个微升的液体样品, 所 以需要一个分样器来将上述大量的样品分成两部分, 其中小的部分进入毛细管柱, 而大的部 分弃去。对于待测组分含量很少的样品需要选用不分流进样。 6． 检测器的灵敏度：亦称响应值或应答值, 即, 单位变化量的样品进入检测器后所引 起的检测信号变化的大小, 用公式可表示为： S ＝ ∆R/∆Q。应当注意检测器的灵敏度与仪 器的灵敏度以及分析方法的灵敏度是不同的概念。检测器的灵敏度考察的只是检测器的特性, 仪器的灵敏度考察的是包括检测器在内的整个仪器的特性, 而分析方法的灵敏度考察的是 整个仪器及分析条件（如色谱柱、检测器、柱温、流动相等）的加合特性。事实上, 一般所 说的灵敏度都是指一定分析条件之下的仪器的灵敏度, 亦即, 某一分析方法的灵敏度。 三、高效液相色谱法（High performance liquid chromatography，HPLC） （一）高效液相色谱仪的组成 高效液相色谱的流动相为液相, 属于柱色谱的一种, 但它不同于经典的采用玻璃柱和重 力引流的“慢”而“重复性差”的普通柱色谱, 高效液相色谱采用不锈钢柱及高压促流, 而 且填充料的粒径小而均匀, 从而达到了“快”而“重复性好”的高效效果。HPLC 柱长 7.5～ 30 cm, 内径 1～5 mm, 填充剂粒子的直径 3～50 µm。高效液相色谱仪包括贮液瓶、泵、进 样阀、色谱柱、检测器及数据处理器等部件, 见图 14-3。 常用的高效液相色谱法包括正相色谱、反相色谱、离子对色谱、离子交换色谱、离子色 谱、排阻色谱。在这些高效液相色谱法中, 以反相高效液相色谱最常用, 占高效液相色谱法 的 70％～80％。 图 14-3 高效液相色谱仪组成示意图
(二)常用的HPLC检测器： 检测器 原理 灵敏度 应用范围 紫外可见样品对紫外/可见光的吸 适用于对紫外或可见光有吸收的物质， 分光光度 收度与样品的浓度成比板 可用于胺、芳胺、联苯胺、有机酸线 性范闱宽：可采用梯度流动相 视差折光 样品池与参比池的折光指 适用于同流动相折光率不同的样品组 数差与色谱流出物中样 分 主要用于糖类化合物的检测，不适 的浓度成比例 用于采用梯度流动相的检测 二极管 原理同UV检测器： 工作 适用于有紫外吸收者，应用于农药、不 列(PDA)】 方式为在同一时间UV光 稳定极性除草剂、杀菌剂、杀虫剂等 谱峰可经多波长确认 电化学 氧化还原中电子转移形成 适用于有还原电位者，可用于测定维生 电动势 素、无机阴离子等 荧光 利用特定物质发光中荧光 ++ 适用于能产生荧光或能与产生荧光的 释放进行检测 物质衍生化者。如多环芳烃、氨基甲酸 酯、氨基酸、胺类、维生素和某些蛋白 质等的测定。 蒸发激光雾化、加热使流动相蒸发 + 检测挥发性低于所使用流动相的任何 光散射 从而测定剩余样品颗粒的 物质 (ELSD) 光散别 质谱 不同的物质在 一定能最的 ++ 适用于各种物质的检测，但仪器品贵 (SIM) 电子轰击下可电离产生不 同的离子峰谱 (三)色谱柱的保护 色谱柱是HPLC重要组成部件，价格较贵，懂得色谱柱的保护，不仅可以提高分析的灵 敏度及准确度，而且可以延长柱的使用寿命。一般应从以下几个方面加以保护色谱柱： 1,溶剂的纯度：有机溶剂要求色曹纯水要求三蒸水。 2.流动相的选择：正相柱不可选用极性溶剂。反相柱不可选用非极性溶剂。以缓冲溶 液为流动相的，要考虑色谱柱的容许pH值范围。 微膜过滤 :无论是流动相还是样品都不可有不溶性的颗粒存在，因此要求对两者在 分析前采用水溶液用或有机溶剂用的微孔滤膜（微孔0.2~0.45μm)进行过滤。 4.脱气：流动相在使用时必须经过脱气处理，可采用超声波与抽真空相结合的办法。 一般处理10一20m血，流动相为水或水所占的比例大时，脱气时间长些，流动相为有机溶剂 时，脱气时间短些。 保护柱： 一个与主色谱柱性能相似的很短的小色谱 。当保护柱堵塞或污 染时，可以更换 新的保护柱，这样可以大大地延长色谱柱的使用寿 6。洗柱：色谱柱易受污染而失活，需要进行清洗以使之再生， ·个行之有效的方法是 采用分析用流动相以0.1 mL/min的流速冲洗一夜。对于正相硅胶柱而言，先用100mL的异 丙醇洗柱后，再用极性减弱的溶剂如丙酮、氯仿最后用正己烷各100mL,以2~4 mL/min 的流速进行清洗。对于反相柱而言，若清洗前的流动相是缓冲液则先用水清洗，再用50mL >
7 （二）常用的 HPLC 检测器: 检测器 原理 灵敏度 应用范围 紫外可见 分光光度 样品对紫外/可见光的吸 收度与样品的浓度成比例 ＋ 适用于对紫外或可见光有吸收的物质， 可用于胺、芳胺、联苯胺、有机酸, 线 性范围宽；可采用梯度流动相 视差折光 样品池与参比池的折光指 数差与色谱流出物中样品 的浓度成比例 － 适用于同流动相折光率不同的样品组 分，主要用于糖类化合物的检测，不适 用于采用梯度流动相的检测 二极管阵 列 (PDA) 原理同 UV 检测器；工作 方式为在同一时间 UV 光 谱峰可经多波长确认 ＋ 适用于有紫外吸收者，应用于农药、不 稳定极性除草剂、杀菌剂、杀虫剂等 电化学 氧化还原中电子转移形成 电动势差 ＋＋ 适用于有还原电位者，可用于测定维生 素、无机阴离子等 荧光 利用特定物质发光中荧光 释放进行检测 ＋＋ 适用于能产生荧光或能与产生荧光的 物质衍生化者。如多环芳烃、氨基甲酸 酯、氨基酸、胺类、维生素和某些蛋白 质等的测定。 蒸发激光 光散射 （ELSD） 雾化、加热使流动相蒸发 从而测定剩余样品颗粒的 光散射 ＋＋ 检测挥发性低于所使用流动相的任何 物质 质谱 （SIM） 不同的物质在一定能量的 电子轰击下可电离产生不 同的离子峰谱 ＋＋ 适用于各种物质的检测，但仪器昂贵 （三）色谱柱的保护 色谱柱是 HPLC 重要组成部件, 价格较贵, 懂得色谱柱的保护, 不仅可以提高分析的灵 敏度及准确度, 而且可以延长柱的使用寿命。一般应从以下几个方面加以保护色谱柱： 1． 溶剂的纯度：有机溶剂要求色谱纯, 水要求三蒸水。 2． 流动相的选择：正相柱不可选用极性溶剂, 反相柱不可选用非极性溶剂。以缓冲溶 液为流动相的, 要考虑色谱柱的容许 pH 值范围。 3． 微膜过滤：无论是流动相还是样品都不可有不溶性的颗粒存在, 因此要求对两者在 分析前采用水溶液用或有机溶剂用的微孔滤膜（微孔 0.2～0.45 µm）进行过滤。 4． 脱气：流动相在使用时必须经过脱气处理, 可采用超声波与抽真空相结合的办法。 一般处理 10～20 min, 流动相为水或水所占的比例大时, 脱气时间长些, 流动相为有机溶剂 时, 脱气时间短些。 5． 保护柱：保护柱是一个与主色谱柱性能相似的很短的小色谱柱。当保护柱堵塞或污 染时, 可以更换一个新的保护柱, 这样可以大大地延长色谱柱的使用寿命。 6． 洗柱：色谱柱易受污染而失活, 需要进行清洗以使之再生, 一个行之有效的方法是 采用分析用流动相以 0.1 mL/min 的流速冲洗一夜。对于正相硅胶柱而言, 先用 100 mL 的异 丙醇洗柱后, 再用极性减弱的溶剂如丙酮、氯仿最后用正己烷各 100 mL, 以 2～4 mL/min 的流速进行清洗。对于反相柱而言, 若清洗前的流动相是缓冲液则先用水清洗, 再用 50 mL
的甲醇或乙氰清洗。对于用于蛋白分离色谱柱，其中保留的蛋白质则可以先用100mL8 moL的尿素水溶液清洗，再用水清洗。注意，不要太轻易地抛弃一根柱子。 四、质谱法(Mas (一）质谱仪的组 质谱法(MS)是使所研究的混合物或单体在一定的条件下形成气态离子，然后使气态 离子通过依赖电/磁场作用的质量分析器，使各离子按质荷比大小的不同，依次到达收集器， 并产生信号，经过检测记录，即可得到这些离子峰的信息。世界上第一台抛物线质谱仪是由 英闲人汤提汤(Th0ms0n)干20世纪10年代研制出来的。早期的质普法主要是刑定原子 质量和同位素丰度。自20世纪50年代初期质谱仪进入有机分析领域以 ,质谱技术有了飞 速发展，现今的质谱仪器已汇集了当代先进的电子技术、高真空技术和计算机技术，质谱已 成为食品危害物质分析不可缺少的工具。 如图143所示质谱仪由进样系统、离子源系统、质量分析器、检测器及真空系统组成。 进样系统 离子源 质量分析器→离子检测器 真空系统 质谱图 图14-4质谱仪组成示意图 真空系统：在质谱分析过程中，为了避兔离子源灯丝损坏，离子损失，负反应增多等负面 影响，质谱仪从离子的产生到离子被检测器捕捉，系统要求必须保持在1010P阳的高真 空状态。 进样系统：样品在通入离子化室之前必须保证是气态，因此，进样系统常置于150℃的 恒温箱中，这一温度对于气体或挥发性强，沸点低的液体样品是合适的，对于难挥发的液体样 品，可提高恒温箱的温度，但一般控制在200℃以下，以防止一些有机化合物热分解，热稳定 性高的化 物 度可提高 400℃。固体样品则需置于固体样品气化瓶中加热 化。样品 气化后，通过扩散小孔直接进入真空度为102P阳的贮气球中，再由细小的铂片漏气孔导入离 子化室 离子源：是质谱仪的心脏，其作用是使样品分子或原子电离成离子。最常用的离子源有电 子击离子源化学申离场申离快原子奢击 ，二次离子质谱，场解吸及大气压离子源，其 中，电子轰击离子源产生的离子流率高，稳定性好，灵敏度高，因而应用最 泛 质量分析器：其作用是将离子源来的离子按质荷比的大小进行分离和排列。目前有四种 质量分析器：单聚焦质量分析器，双聚焦质最分析器，飞行时间质最分析器以及四极质最分 析器，各质量分析器的分离原理请参考相关资料。 离子检测器：质谱拾测器有三种：照相板法拉第环及电子倍增管其中照相板是应用 最早的质谱检测器，目前只用在某些无机质谱仪中；法拉第环检测器方便， 价，但灵敏度差 电子倍增管检测器灵敏度高且时间差可以忽略，是现代质谱仪中最常用的检测器。 (二)质谱的表示方法： 在质谱分析中，质谱的表示方法主要有图形和表格两种形式。图145是甲苯的质谱图， 8
8 的甲醇或乙氰清洗。对于用于蛋白分离色谱柱, 其中保留的蛋白质则可以先用 100 mL 8 mol/L 的尿素水溶液清洗, 再用水清洗。注意, 不要太轻易地抛弃一根柱子。 四、质谱法（Mass Spectroscopy，MS） (一) 质谱仪的组成 质谱法（MS）是使所研究的混合物或单体在一定的条件下形成气态离子, 然后使气态 离子通过依赖电/磁场作用的质量分析器, 使各离子按质荷比大小的不同,依次到达收集器, 并产生信号, 经过检测记录, 即可得到这些离子峰的信息。世界上第一台抛物线质谱仪是由 英国人汤姆逊（Thomson）于 20 世纪 10 年代研制出来的。 早期的质普法主要是测定原子 质量和同位素丰度。自 20 世纪 50 年代初期质谱仪进入有机分析领域以来, 质谱技术有了飞 速发展, 现今的质谱仪器已汇集了当代先进的电子技术、高真空技术和计算机技术, 质谱已 成为食品危害物质分析不可缺少的工具。 如图 14-3 所示质谱仪由进样系统、离子源系统、质量分析器、检测器及真空系统组成。 图 14-4 质谱仪组成示意图 真空系统: 在质谱分析过程中,为了避免离子源灯丝损坏, 离子损失,负反应增多等负面 影响, 质谱仪从离子的产生到离子被检测器捕捉, 系统要求必须保持在 10-6~10-8 Pa 的高真 空状态。 进样系统: 样品在通入离子化室之前必须保证是气态,因此, 进样系统常置于 150 ℃的 恒温箱中,这一温度对于气体或挥发性强,沸点低的液体样品是合适的,对于难挥发的液体样 品,可提高恒温箱的温度,但一般控制在 200 ℃以下,以防止一些有机化合物热分解, 热稳定 性高的化合物温度可提高到 400 ℃。固体样品则需置于固体样品气化瓶中加热气化。样品 气化后,通过扩散小孔直接进入真空度为 10-2 Pa 的贮气球中,再由细小的铂片漏气孔导入离 子化室。 离子源: 是质谱仪的心脏,其作用是使样品分子或原子电离成离子。最常用的离子源有电 子轰击离子源, 化学电离, 场电离, 快原子轰击, 二次离子质谱, 场解吸及大气压离子源, 其 中, 电子轰击离子源产生的离子流率高,稳定性好,灵敏度高,因而应用最广泛。 质量分析器: 其作用是将离子源来的离子按质荷比的大小进行分离和排列。目前有四种 质量分析器: 单聚焦质量分析器, 双聚焦质量分析器, 飞行时间质量分析器以及四极质量分 析器,各质量分析器的分离原理请参考相关资料。 离子检测器: 质谱检测器有三种: 照相板, 法拉第环及电子倍增管, 其中,照相板是应用 最早的质谱检测器,目前只用在某些无机质谱仪中; 法拉第环检测器方便,廉价,但灵敏度差; 电子倍增管检测器灵敏度高且时间差可以忽略,是现代质谱仪中最常用的检测器。 （二）质谱的表示方法： 在质谱分析中, 质谱的表示方法主要有图形和表格两种形式。图 14-5 是甲苯的质谱图, 进样系统 离子源 质量分析器 离子检测器 真空系统 质谱图
表147是甲苯的质谱。在质谱图中.横坐标为质荷比、纵坐标为离子相对丰度.每个质谱峰 表示一种质荷比的离子。将最强的峰的丰度作为基准峰(100%)，其他离子峰的丰度采用 相对于基准峰丰度的百分比未 表可 质谱峰的 丰度与该种离 的含量成正比。根据质谱峰 现的位置，即质荷比，可以进行定性分析：根据质谱峰的丰度可进行定量检测。对于有机化合 物可以根据质谱峰的质荷比和相对丰度确定其分子结构。 表147甲苯的质谱表 m/e 相对丰度(%) m/e 相对丰度(%) 28 4.4 63 86 39 16 65 11 45 3.9 91 100(基峰) 50 6.3 92 68(M+) 51 9.1 93 5.3 62 4.1 94 6.21 100 80 2(M 20 (M+1) 09 10 30 5070 90 m/t 图14-5甲苯的质谱图 (三)质谱峰的类型： 一种分子的质谱图中一般有许多个质谱峰，因为在离子源中分子不仅是简单地失去 个电子，而且化学键也常常断裂而形成带正、负电荷及中性的碎片，另外分子或离子还可以 发生重排。在质谱图中比较重要的质谱峰有分子离子峰、同位素离子峰、碎片离子峰、重排 峰及亚稳离子峰。 一种分子的质谱峰受分子结构、离子源的 中类、离子原的能量及仪构浩 的影响 1.分子离子峰与碎片离子蜂 个分子失去一个电子即为分子离子（也称母离子，M),在一个化合物的质谱图中分 子离子峰是除了同位素峰之外质荷比最大的质普峰，在质谱的右侧，其质量即为化合物的分 子量M。形成分子离子所需的能量很低一般有机分子的电离能在7一15V的范围.而电 子轰击源常选用的轰击电子能量为50一80©V,因此，被轰击的分 ，除了形成分子离子外 尚有足够的能量使化学键断裂，形成带正、负电荷及中性的碎片粒 有机分子也可能获 个电子而成为阴离子，但这种几率只有千分之一左右。其中，带正电的分子离子和碎片离 子，能够到达检测器而被检出，表现在质谱图上为分子离子峰和碎片离子峰：中性粒子不能被 磁场加速。不会有中性粒子的质谱峰：带负电的阴离子，运动到相反的方向、在一般的质谱 仪中也检查不出来。 9
9 表 14-7 是甲苯的质谱。在质谱图中, 横坐标为质荷比、纵坐标为离子相对丰度, 每个质谱峰 表示一种质荷比的离子。 将最强的峰的丰度作为基准峰（100％）, 其他离子峰的丰度采用 相对于基准峰丰度的百分比来表示, 质谱峰的丰度与该种离子的含量成正比。根据质谱峰出 现的位置,即质荷比,可以进行定性分析；根据质谱峰的丰度可进行定量检测。对于有机化合 物可以根据质谱峰的质荷比和相对丰度确定其分子结构。 表 14-7 甲苯的质谱表 m/e 相对丰度 （％） m/e 相对丰度 （％） 28 4.4 63 8.6 39 16 65 11 45 3.9 91 100 (基峰) 50 6.3 92 68 （M＋ ） 51 9.1 93 5.3 62 4.1 94 6.21 图 14-5 甲苯的质谱图 （三）质谱峰的类型： 一种分子的质谱图中一般有许多个质谱峰, 因为在离子源中分子不仅是简单地失去一 个电子, 而且化学键也常常断裂而形成带正、负电荷及中性的碎片, 另外分子或离子还可以 发生重排。在质谱图中比较重要的质谱峰有分子离子峰、同位素离子峰、碎片离子峰、重排 峰及亚稳离子峰。一种分子的质谱峰受分子结构、离子源的种类、离子源的能量及仪器构造 的影响。 1. 分子离子峰与碎片离子峰 一个分子失去一个电子即为分子离子（也称母离子, M＋ ）, 在一个化合物的质谱图中分 子离子峰是除了同位素峰之外质荷比最大的质普峰, 在质谱的右侧, 其质量即为化合物的分 子量 M。形成分子离子所需的能量很低, 一般有机分子的电离能在 7～15 eV 的范围, 而电 子轰击源常选用的轰击电子能量为 50～80 eV, 因此, 被轰击的分子, 除了形成分子离子外, 尚有足够的能量使化学键断裂, 形成带正、负电荷及中性的碎片粒子, 有机分子也可能获得 一个电子而成为阴离子, 但这种几率只有千分之一左右。其中, 带正电的分子离子和碎片离 子, 能够到达检测器而被检出,表现在质谱图上为分子离子峰和碎片离子峰；中性粒子不能被 磁场加速, 不会有中性粒子的质谱峰；带负电的阴离子, 运动到相反的方向, 在一般的质谱 仪中也检查不出来
2.同位素离子峰 组成有机化合物的元素除了P、I和F外其他常见元素加H、C、N、O、S、C和B 等都有天然同位素，不同元素的天然同位素的丰度是不同的，如”℃的丰度是98.93 C,1.07% S的丰度是95.02% 33g 421% 分子离子峰0M)由丰度 大的由同 位素元素组成，若分子中含有比丰度最大的同位素大一个或两个质量单位的一种和几种同 位素时，则在质谱图中将会出现分子离子峰的伴蜂，即同位素峰(M+),M+2),(M+3), (M+4),同位素峰的相对丰度比与同位素的丰度比是相当的，因此借用同位素峰的信息可以 帮助判惭其一元素在化合物中是否存在 3.重排离子峰 分子离子裂解时，除简单的断裂外产生碎片离子外，还可能发生原子或原子团的重排，产 生比较稳定的重排离子，形成重排离子峰。发生重排的基团常常是氢原子，最典型的重排方 式是y氢原子转移到羰基氧原子上。可以发生这类重排的化合物有：含C-O,P-O,S-0基 团的化合物，另外，烯烃类和苯环化合物的分子断裂时也易发生重排。 4.亚稳离子峰 有些离子在进入接受器之前可能发生碰撞而断裂形成亚稳离子。亚稳离子峰比较容易 识别，峰的相对丰度小，峰钝，比一般质谱峰宽2-5倍，质荷比通常不是整数。通过亚稳离子 峰可以了解离子的断裂部位，并确定丢失的中性碎片，有助于推断化合物的结构。 五、色谱质谱联用技术 质谱仪(MS)具有灵敏度高、定性效果好的特点，它可以确定化合物的分子量、分子 式甚至官能团。但是 般的质谱仪只能对单 组分给出良好的定性，对混合物是无能为》 的，且进行定量分析也较复杂。而色谱仪（气相色谱仪和液相色谱仪）对混合物中各组分的分 离和定量有着显著的优势，但严格来说，色谱仪难以做定性分析，因色谱仪是依靠保留时间来 定性的，而同一物质的保留时间在不同的分析条件下常常不同，所以仅用色谱难以进行确切的 定性。因此两者的有效结合可提供一种对复杂化合物最为有效的定性定量分析的方法。色 谱和质谱联用的关键问题是如何解决色谱的流 出物与质谱相连的接口转换 目前常用的色谱-质谱连用方法有：气相色谱一质谱联用(GC-MS),液相色谱一质谱 用(LC-MS),另外还有串联质谱联机(MS-MS),毛细管区带电脉一质谱联用(CZE-MS 等等。在此只简单地介绍前两种方法。 (一)气相色谱一质谱联用 气相色谱在常压条件下工作，流出组分也处于常压，且带有大量的载气，而质谱仪则在 高真空条件下工作，流出组分不能直接进人质谱仪，两者联用时要有接口转换，以解决常厅 到真空的过被并分离载气浓箱被测组分。 粉6 c 色讲 质消 低真空 高直玄 图146喷嘴分子分离器原理图 常用的接口是喷嘴分子分离器，原理图如图14-6所示。其工作原理是基于气体分子量 不同，扩散速度也不同。分子量小的气体，如色谱流出物中的大量载气氨，扩散快，由入口进 人低真空室时，大部分被扩散而分离。进入b入口时，被测组分的分子量大、扩散慢而浓集 10
10 2. 同位素离子峰 组成有机化合物的元素除了 P、I 和 F 外, 其他常见元素如 H、C、N、O、S、CI 和 Br 等都有天然同位素, 不同元素的天然同位素的丰度是不同的, 如 12C 的丰度是 98.93%, 13C,1.07%; 32S 的丰度是 95.02%, 33S, 0.77%, 34S, 4.21%. 分子离子峰(M)由丰度最大的由同 位素元素组成, 若分子中含有比丰度最大的同位素大一个或两个质量单位的一种和几种同 位素时, 则在质谱图中将会出现分子离子峰的伴峰, 即同位素峰(M＋l)+ , (M＋2)+ , (M+3)+ , (M+4)+ 。同位素峰的相对丰度比与同位素的丰度比是相当的，因此借用同位素峰的信息可以 帮助判断某一元素在化合物中是否存在。 3. 重排离子峰 分子离子裂解时,除简单的断裂外产生碎片离子外,还可能发生原子或原子团的重排,产 生比较稳定的重排离子, 形成重排离子峰。 发生重排的基团常常是氢原子,最典型的重排方 式是 γ-氢原子转移到羰基氧原子上。可以发生这类重排的化合物有: 含 C=O, P=O, S=O 基 团的化合物, 另外,烯烃类和苯环化合物的分子断裂时也易发生重排。 4. 亚稳离子峰 有些离子在进入接受器之前可能发生碰撞而断裂形成亚稳离子。亚稳离子峰比较容易 识别,峰的相对丰度小, 峰钝,比一般质谱峰宽 2-5 倍, 质荷比通常不是整数。通过亚稳离子 峰可以了解离子的断裂部位, 并确定丢失的中性碎片,有助于推断化合物的结构。 五、色谱-质谱联用技术 质谱仪（MS ）具有灵敏度高、定性效果好的特点, 它可以确定化合物的分子量、分子 式甚至官能团。但是, 一般的质谱仪只能对单一组分给出良好的定性, 对混合物是无能为力 的, 且进行定量分析也较复杂。而色谱仪(气相色谱仪和液相色谱仪)对混合物中各组分的分 离和定量有着显著的优势,但严格来说,色谱仪难以做定性分析, 因色谱仪是依靠保留时间来 定性的,而同一物质的保留时间在不同的分析条件下常常不同,所以仅用色谱难以进行确切的 定性。 因此两者的有效结合可提供一种对复杂化合物最为有效的定性定量分析的方法。色 谱和质谱联用的关键问题是如何解决色谱的流出物与质谱相连的接口转换。 目前常用的色谱-质谱连用方法有:气相色谱一质谱联用（GC-MS）, 液相色谱一质谱联 用（LC-MS）, 另外还有串联质谱联机（MS-MS）, 毛细管区带电脉一质谱联用（CZE-MS） 等等。在此只简单地介绍前两种方法。 （一）气相色谱一质谱联用 气相色谱在常压条件下工作, 流出组分也处于常压, 且带有大量的载气, 而质谱仪则在 高真空条件下工作, 流出组分不能直接进人质谱仪, 两者联用时要有接口转换, 以解决常压 到真空的过渡并分离载气浓缩被测组分。 图 14-6 喷嘴分子分离器原理图 常用的接口是喷嘴分子分离器, 原理图如图 14-6 所示。其工作原理是基于气体分子量 不同, 扩散速度也不同。分子量小的气体, 如色谱流出物中的大量载气氦, 扩散快, 由入口进 人低真空室时, 大部分被扩散而分离。进入 b 入口时, 被测组分的分子量大、扩散慢而浓集