LC-MS（液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)）是一種結(jié)合了液相色譜（LC）和質(zhì)譜（MS）的分析技術(shù)，廣泛應(yīng)用于復(fù)雜樣品的分離和鑒定。以下是工作原理：

1. 液相色譜（LC）部分

液相色譜用于分離樣品中的各組分，基本原理是利用不同組分在流動(dòng)相和固定相之間的分配差異實(shí)現(xiàn)分離。

工作流程：

• 樣品注入：樣品溶液通過進(jìn)樣器注入色譜系統(tǒng)。

• 流動(dòng)相輸送：高壓泵將流動(dòng)相（液體溶劑）輸送至色譜柱。

• 分離過程：樣品中各組分在色譜柱中與固定相（填充材料）發(fā)生相互作用，因分配系數(shù)不同而以不同速度通過色譜柱，實(shí)現(xiàn)分離。

• 檢測器：分離后的組分依次流出色譜柱，進(jìn)入檢測器（在LC-MS中，檢測器為質(zhì)譜儀）。

2. 質(zhì)譜（MS）部分

質(zhì)譜用于對(duì)分離后的組分進(jìn)行鑒定和定量分析，基本原理是將分子離子化后，根據(jù)質(zhì)荷比（m/z）進(jìn)行分離和檢測。

工作流程：

• 離子化：從LC流出的組分進(jìn)入質(zhì)譜儀的離子源，被離子化。常見的離子化方式有：

• 電噴霧離子化（ESI）：適用于極性化合物。

• 大氣壓化學(xué)離子化（APCI）：適用于非極性或弱極性化合物。

• 其他離子化方式：如MALDI、APPI等。

• 質(zhì)量分析：離子化后的分子進(jìn)入質(zhì)量分析器，根據(jù)質(zhì)荷比（m/z）進(jìn)行分離。常見的質(zhì)量分析器有：

• 四極桿（Quadrupole）：通過電場篩選特定m/z的離子。

• 飛行時(shí)間（TOF）：根據(jù)離子飛行時(shí)間分離。

• 離子阱（Ion Trap）：捕獲并分離離子。

• 軌道阱（Orbitrap）：利用靜電場分離離子，具有高分辨率。

• 檢測器：分離后的離子到達(dá)檢測器，產(chǎn)生信號(hào)，信號(hào)強(qiáng)度與離子數(shù)量成正比。

3. LC-MS聯(lián)用技術(shù)

LC-MS將液相色譜的分離能力與質(zhì)譜的高靈敏度和特異性結(jié)合，適用于復(fù)雜樣品的分析。

工作流程：

1. 樣品分離：樣品通過液相色譜分離成單一組分。

2. 組分轉(zhuǎn)移：分離后的組分依次進(jìn)入質(zhì)譜儀。

3. 離子化與分析：組分在質(zhì)譜儀中被離子化并分析。

4. 數(shù)據(jù)采集：質(zhì)譜儀生成質(zhì)譜圖，顯示各組分的信息（如分子量、碎片離子等）。

5. 數(shù)據(jù)處理：通過軟件分析質(zhì)譜數(shù)據(jù)，鑒定化合物并定量。

4. LC-MS的主要特點(diǎn)

• 高靈敏度：可檢測極低濃度的化合物。

• 高選擇性：通過質(zhì)譜的精確質(zhì)量測定，區(qū)分結(jié)構(gòu)相似的化合物。

• 廣泛應(yīng)用：適用于藥物分析、環(huán)境檢測、食品安全、代謝組學(xué)等領(lǐng)域。

• 復(fù)雜樣品分析：可同時(shí)分離和鑒定復(fù)雜混合物中的多種組分。

5. LC-MS的應(yīng)用

• 藥物分析：藥物代謝物鑒定、藥代動(dòng)力學(xué)研究。

• 環(huán)境檢測：水中污染物、農(nóng)藥殘留分析。

• 食品安全：食品添加劑、毒素檢測。

• 生命科學(xué)：蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)研究。

• 臨床診斷：生物標(biāo)志物檢測、疾病診斷。

6. LC-MS的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

• 高靈敏度和特異性。

• 可同時(shí)進(jìn)行定性和定量分析。

• 適用于復(fù)雜樣品的分析。

缺點(diǎn)：

• 儀器成本高，維護(hù)復(fù)雜。

• 樣品前處理要求較高。

• 對(duì)操作人員的技術(shù)要求較高。